1、1绿色照明工程及技术对策一、绿色照明“的提出和发展”绿色照明“是 90 年代初提出的照明领域的新方针，它是从节约能源、保护环境的角度提出来的。美国环保局于 1991 年初提出了绿色照明和有关计划，并积极付诸实施，几年来取得了显著成效。随后得到了联合国和世界上众多国家的关注，并制订了相关的计划。我国对节约能源十分重视，在照明领域的节能也进行了很多工作。例如在进入 90 年代之际，中国照明学会组织了照明节能的分析研究，提出了一些措施，1990 年组织撰写了未来十年照明节能预测的报告，对 20 世纪最后十年的照明节能潜力进行了研究分析，提出了技术措施和建议，报送国家计委、中国科协等领导单位，引起了更
2、多贾视，该报告被列入了1991年全国节能宣传周节能报告文集进行了贾点宣传。国家经贸委 1993 年开始把照明节能提到了能源、环境与经济协调发展的战略高度，放在资源节约工作的优先位置，并于 1994 年开始组织制订中国绿色照明工程计划，于 1996 年正式制订了中国绿色照明工程实施方案，正式组织试点和实施。1996年 10 月，1997 年 10 月，1998 年 10 月，结合全国节能宣传周，由国家经贸委资源节约综合利用司主办，中国照明学会等单位协办了三届中国绿色照明国际研讨会，进行了技术交流和广泛的宣传，起到了积极推动作用。实施绿色照明的宗旨，是2要在我国发展和推广高效照明器具，节约照明用电
3、，建立优质高效、经济、舒适、安全可靠、有益环境和改善人们生活质量，提高工作效率，保护人民身心健康的照明环境，以满足国民经济各部门和人民群众的日益增长的对照明质量、照明环境的更高要求和减少环境污染的需要。按国家经贸委的实施方案提出的预期目标，经“九五”期间的努力，可形成终端节电 220108kW.h 的能力，可削减电网高峰负荷720104kW.h，相当于少建 978l04KW 装机容量的发电厂，节约电力建设资金 490630 亿元，同时将获得很大的环保效果，到 2000 年可减少 S02 排放量 20 万吨，C02排放量 740 万吨。如果付诸实施，确是一个十分重大的成果，将在国民经济中获得巨大
4、的经济效益和环境效益。二、全面认识绿色照明的内涵和意义不论是开始在美国的提出的“绿色照明计划” ，或者我国制订的绿色照明工程实施方案，都有其明确的宗旨和目标，具有丰富的内涵。要实施我国的绿色照明工程方案，达到预期的目标，必须要使照明工程的设计、科研、生产维护专业人员，各行业、各地区、各企业事业单位的管理者，对绿色照明工程有比较全面的认识和正确的理解，懂得它是一项综合性的系统工程，需要从多方面采取政策手段和技术措施，才能凑效，对这个问题认识的简单化，或片面的理解，都是有害的。我认为对以下儿个问题需要有正确的认识。1.绿仓照明工程要求人们不要简单地认为只是3节能，而要从更高层次去认识，提高到节约能
5、源、保护环境的高度对待，这样意义更广泛，更深远电有的地区、有的单位可能认为现在电力供应不那么紧张了，照明节电不那么重要了，这种简单地理解，就是没有从环保的高度去认识节能，因为绿色照明工程提出的宗旨不只是个经济效益问题，而更主要是着眼于资源的利用和环境保护的大课题。通过照明节电，从而减少发电量，即降低燃煤量（目前我国 70%以上的发电量还是依赖燃煤获得），以减少 S02，C02 以及氮氧化合物等有害气体的排放，对于世界面临环境与发展的课题，都有深远的意义。2.绿色照明工程要求照明节能，已经不完全是传统意义的节能，这在我国“绿色照明工程实施方案”中提出的宗旨已经有清楚的描述，就是要满足对照明质量和
6、视觉环境条件的更高要求，因此不能靠降低照明标准来实现节能，而是要充分运用现代科技手段提高照明工程设计水平和方泣，提高照明器材效率来实现。3.实施绿色照明工程，不能简单地理解为提供高效节能照明器材，高效的器材是重耍的物质基础，但是还应有正确合理的照明工程设计。设计是统管全局的，对能否实施绿色照明要求起着决定作用；此外，运行维护管理也有不少忽视的作用，没有这一因素，照明节能的实施也不完整。4.高效照明器材是照明节能的重要基础，但照明器材不只是光源，光源是首要因素，已经为人们认识，但不唯一的，灯具和电气附件（如镇流器）的效率，对于照明节能的影响是4不可忽视的，这点往往不为人们所注意，比如一台带漫射罩
7、的灯具，或一台带格栅的直管形荧光灯具，高效优质产品比低质产品的效率可以高出 50%以至 100%，足见其节能效果。5.高效光源是照明节能的首要因素，必须重视推广应用高效光源。但是有人把推广高效光源简单地理解为推广节能灯（而这里的节能灯是专指紧凑型荧光灯），这是很不全面的，很有害的，因为光源种类很多，有不少高效者应予推广。就能量转换效率而言，有和紧凑型荧光灯光效相当的（如直管荧光灯），有比其光效更高的（如高压纳灯，金属卤化物灯），这些高效光源各有其特点和优点，各有其适用场所，决非简单地用一类节能光源能代替的。根据应用场所条件不同，至少有三类高效光源应予推广使用。第一类是以高压纳灯、金属卤化物灯为
8、代表的高强度气体放电灯（HID），适用于高大工业厂房、体育场馆、道路、广场、户外作业场所等。这类场所范围广，使用光源多（按光源总功率计更为明显），节能效果最显著。第二类是以直管荧光灯（以 T8 型荧光灯为推广重点）为主，适用于较低矮的室内场所，如办公楼、教室、图书馆、商场，以及高度在 4.5m 以下的生产场所（如仪表、电子、纺织、卷烟等）。第三类是以紧凑型荧光灯（包括“H”型， “U”型， “D”型，环形等）为主，替代白炽灯，适用于家庭住宅、旅馆、餐厅、门厅、走廊等场所。显然，第二类灯不能应用于第一类场所，也不适宜在第二类场所推广应用，必须清楚地认识以上三类5光源都要积极推广，但第一、二类场所
9、范围更大，节能潜力更大，更有不可忽视的地位。有人只强调紧凑型荧光灯。把他夸大到不恰当的程度，甚至作出十分错误的估量；提出按我国生产白炽灯的年产量，以百分之几十替换为紧凑型荧光灯，再同自炽灯的耗电量作比较，竟然计算出年节电达 300 亿、500亿、甚至 700 亿千瓦小时的结论。这类似乎科学的计算，是在错误的假设基础上作出的，这类谬误的结论将造成严重的误导，似乎只要多生产和应用紧凑型荧光灯，就可以实现我国绿色照明工程制订的目标，这就把一项复杂的综合性系统工程简单化，庸俗化了。三、研制和推广应用高效优质照明器材1.光源如前述光源是节能的首要因素，而光源和节能又取决于他的发光效率，但是光源并不是唯一
10、因素，如果一种高光效的光源，它的其他性能不佳，必将影响甚至无怯发挥其节能效果。这些性能主要有显色指数、使用寿命、起点性能、调光性能等，例如：低压纳灯的光效远远高于其他高效光源，但由于他的显色指数太低，以至在很多场所不能使用，至今仅仅能应用在高速公路。在第二类场所，应积极推广使用直管荧光灯，目前主要任务是使用 T8 灯管（直径 26mm）取代 T12灯管（直径 38mm），无 论是光效和寿命，T8 灯管都大大优于T12 灯管，应该无条件 应用，在欧美、日本等国，T12 灯管已很少使用，甚至趋于淘汰。可惜到现在，我国还有大量 T12 灯管在运行使用，甚至新建的建筑物，还设计和使用 T12 灯管，6
11、可见绿色照明工程的实施还需要做大量艰巨的工作。此外，T8 灯管由于其直径减少，体积减少近一半，荧光粉等有害物质耗量也减少，大大有利于环保。还应该提出，我国正在积极推广用 T8 灯管取代 T12 灯管的时候，欧美国家已 经研制出管径 16mm 的 T5 荧光灯，我国浙江紧跟世界照明科技发展的步伐，于 1997 年也研制成功 T5 灯管，无疑，T5 灯管以更细的管径，比 T12 管减少 80%以上的体积，降低 80%以上的荧光粉材料，而大大降低环境污染，获得更好的环保效益，称得上是真正绿色照明的新产品。推广应用新型高效光源，有一定阻力和困难，一是认识上和观念上跟不上；二是某些新光源的质量和可靠性还
12、存在一些问题，特别是紧凑型荧光灯更为明显；二是多数新型高效光源价格较高，增加了建设投资或使用者的费用。这些问题需要切实解决。认识上的问题需要进行大量的宣传、教育、培训，有不少工作要做。新光源需要提高可靠性，提高使用寿命，降低光通衰减，近年来主管部门做了很多工作，调整光源生产结构，扩大高效光源产量，引进先进技术，提高光源水平。关于新光源价格，固然有降低成本的问题，但我认为更主要还是新光源的可靠性问题，和人们对它的价格的认识问题，前面说到的几种高效光源，其价格比传统的白炽灯泡贵得多，而且还要加价格很高的电器附件，所以给人们一种难以承受的价格之感觉，但是经过仔细分析，计及这些光源的光效高，寿命长之特
13、点，其价格不一定高多7少，甚至更低。我认为比较各种光源的价格，不应该以单只灯泡比价，也不应该以输入电功率的单位瓦数比价，而应该以光源输出的单位光能量（即流明数）进行比价，同时还要计及相同的使用寿命，为此，将几种光源的价格折算到每 1000lm光通量、每 1000h 使用寿命后作对比，是比较切实际的。2.灯具在照明器材中，灯具是除光源外的第二要素，而且是容易为人们所不重视的因素，我们着重要解决两个课题，一是研制高效优质系列完善的灯具，二是要正确合理选用灯具。 （1）研制高效优质系列完罄的灯具这是灯具研究生产企业的任务，十多年来我国从基础到应用的研究，技术引进，开发了一大批与新光源发展相配套的灯具
14、，有很大进步，但总体说，灯具的科研队伍很小，灯具生产企业规模小，和国外先进水平比，尚有不少差距。主要任务是：提高灯具效率，现在市场上有些灯具效率仅有 0.30.4，光源发出的光能，大部分被吸收，能量利用率太低，要提高效率，一方面是要有科学的设计构思和先进的设计手段，运用计算机辅助设计（CAD）来计算灯具的反射面和其他部分，另一方面要从反射罩材料、漫射罩和保护罩的材料等加以优化。提高灯具的光通维持率，从灯具的反射面、漫射面、保护罩、格栅等的材料和表面处理上下功夫，使表面不易积尘、腐蚀，容易清扫，采取有效的防尘措施，有防尘、防水、密封要求的灯具，应经过试验达到规定的防护等级（IP 等级 ）。提供配
15、光合理、品种齐全的灯具，应8该有多种配光的灯具，以适应不同体型的间，不同使用要求（照度，均匀度，眩光限制等）的场所的需要。提供与新型高效光源配套、系列较完整的灯具。现在有一些灯具是借用类似光源的灯具，或者儿种光源几种尺寸的灯泡共用灯具。要达到高效率、高质量，应该按照光源的特性、尺寸专门设计配套的灯具，形成较完整的系列，提供使用。 （2）正确合理选用灯具有了高效的灯具，还不是问题的全部，还必须正确应用。因为灯具效率高，解决了把光源的光通量最大限度发散出灯具以外，但要让光更多地照射到视觉需要的工作面上，还必须提高光通的利用系数，这是照明工程设计者的任务。利用系数取决于灯具效率，灯具配光与房间体形的
16、适应状况，还和室内各表面（墙、顶棚、地面、设备、家具等）材料的反射比有关。简单描述一下选用灯具配光特性要和房间体形适应，以提高利用系数的问题，直接型灯具配光粗略分为三类，即宽配光，中配光、窄配光。对于面积大而灯具悬挂高度较小的房间，应选用宽配光灯具，可获得较高灯具效率，灯具发出的直射光绝大部分能直接照射到工作面上；面积小而灯具悬挂高度较大的房间，如果用宽配光灯具，则导致相当一部分直射光照射到墙面和窗上，降低了光通利用率，所以宜选用窄配光灯具。表示房间体形的参数，是室尝间比（RCR），按 RCR值选择灯具配光特性，选用灯具，还要处理好能量效率与装饰性的关系，当前，在民用建筑中乃至一部分工业建筑中
17、，照9明设计有一种偏向，强调了灯具的装饰性能，而忽视了灯具效率和光的利用系数，造成过大的能源消耗，而得不到良好的照明效果。例如，有的商场，照明安装功率竟然超过100W/m2，显然是不合理的。有些公共建筑，把照明设计交给建筑装饰公司完成，而一些装饰公司又缺乏熟悉照明专业技术的人员，只按装饰要求去设计照明，选用灯具，较少考虑照明效率，对实施绿色照明工程很不利。这些应该从审查照明设计资格，制定各类场所照明能量标准等措施去解决。3.电器附件电器附件对照明节能有一定影响，其中气体放电灯的镇流器是影响最大的，例如，直管荧光灯的电感镇流器自身功耗约为灯管功率的 2325%，有的低质量产品，据检验达到30%，
18、而国外有一些低功耗镇流器可达 1215%，提高镇流器的质量，对节能很有意义。一种节能的高频电子镇流器，在 20年前已进入国际市场，近年来推广很快，我国研制生产也有12 年历史，电子镇流器自身功耗大大降低，而且它是使灯管在高频条件下工作，使灯管光效提高近 10%，从而使辖个荧光灯系统（灯管加镇流器）的效率提高 1825%，此外它还有一系列的优点；灯管在高频下工作，放电更稳定，没有闪烁，对青少年学生，连续工作者的视力保护很有利；没有噪音；功率因数高；可以实现调光；节省铜、钢等材料，降低重量和体积等，所以它是实施绿色照明应予推广的产品。存在的主要问题，一是大部分产品可靠性不高，二是价格较高。国家经贸
19、10委和主管部门近儿年很重视电子镇流器的研制，采取了多种措施，现在有一部分企业的产品已具有较好的质量和可靠性。四、重视照明工程设计实施绿色照明是一项长期的任务，工程设计起着黄要作用，前面已叙述，提供高效的光源、灯具等很重要，但是还要设计师正确应用。除此之外，还有几个关系照明节能的问题，也应引起重视。1.合理选择照度标准设计必须从生产、使用实际需要出发，合理贯彻国家标准，要有利于保护生产者和使用者的视力，创造良好视觉条件，快速、清晰地识别对象，减少差错，提高劳动生产率和工作效率，在此基础上，力求节能。2.霞视照明质量、从实际出发，根据不同对象，强调照明质量标准，如服装斗纺织品商场，应保证足够的显色性；对于大城市主干道路照明，应限制眩光，减少光污染，以保证车行畅通，降低交通事故。3.合理选择照明方式在工业厂房，合理运用一般照明和局部照明结合，合适的灯具悬挂高度，在商场展览场所等合理运用非均匀照明，突出黄点照明，使用灵活照明方式，达到节能与照明效果的统一。4.设计先进的照明控制方式对于户外户内场所，先进的控制方式是保证视觉条件，满足视觉者需要条件下，减少点灯时间，合理节能的章要手段。5.合理的照明配电系统设计照明配电系统对提高照明质量和节能也很重要。例如，提高较稳定的电压，减小电压偏移，既保证良好的效觉条件，提高光源寿命，又节约电能，提高照明线路的功率因数，对电网，对降低照明线路
