【摘要】照明节能技术 照明节能措施照明节能是只有实施综合战略才能获得良好效果的系统工程。改革开放30年来,中国城乡建设和照明工业已经取得飞跃性发展,经济实力大幅增强。同时,能源需求迅速增加和能源供应紧张的矛盾日益突出,照明节能逐渐受到各方面的重视。但是,在照明节能观念上仍然重视提高光源效率,忽略了灯具和照明系统的全面质量和能源效率;重视照明器材的节能效果,对普及应用和正确设计的研究较弱。重视城市照明的建设,但疏于管理等问题。近30......
照明节能是只有实施综合战略才能获得良好效果的系统工程。改革开放30年来,中国城乡建设和照明工业已经取得飞跃性发展,经济实力大幅增强。同时,能源需求迅速增加和能源供应紧张的矛盾日益突出,照明节能逐渐受到各方面的重视。但是,在照明节能观念上仍然重视提高光源效率,忽略了灯具和照明系统的全面质量和能源效率;重视照明器材的节能效果,对普及应用和正确设计的研究较弱。重视城市照明的建设,但疏于管理等问题。
近30年来,国内外照明技术、照明应用的理念和环境发生了巨大变化,但我们仍然可以沿着这些渠道探索新时期照明节能的综合战略。
一、开发并采用高光效率光源。
二、开发并采用高效照明器具。
三、照明标准适度,照明按需分配。
四、适应节能要求的照明形式;
一、光源
从照明节能的观点来看,淘汰普通白炽灯泡已经是大势所趋了。很多国家制定了淘汰白炽灯泡的计划,今年9月欧盟国家停止了白炽灯泡的销售。我国国家发改委今年7月也与联合国开发计划署UNDP、全球环境基金GEF签订了“中国逐步淘汰白炽灯泡,加速节能灯的普及”的合作项目。但是,白炽灯泡是温暖而华丽的光,使用方便和价格便宜的优点依然令人怀念。欧盟实施了禁止销售白炽灯泡,开始抢购居民的白炽灯泡。欧洲的照明设计师关于白炽灯泡的淘汰也发出了异声音:“如果把白炽灯泡变成小型荧光灯的话,视觉环境的质量会受到恶劣影响,但是节约了的能源和现在严重化的全球变暖问题相比是微乎其微的”。解决这个问题的方法是找到更好的替代光源,并且具有高光效率的卤素钨灯和具有良好颜色质量的LED灯可能是将来的选择。
二、照明器具
一台灯具的功能质量主要表现在灯具对光的利用效果和照明质量两个方面。以往照明器具节能效果的评价指标是“照明器具效率”(luminaire efficiency)“建筑照明设计标准”(GB50034-2004)中照明器具效率的定义“在相同的使用条件下,照明设备发出的总光通量与照明设备内所有光源发出的总光通量之比也被称为照明设备光输出比。这里,“相同的使用条件”是指,除了白炽灯泡之外,如果从照明设备中取出气体放电灯和LED,则很难在照明设备内产生工作温度条件气体放电灯和LED的发光光通量对环境和节点温度的影响很大,加上附属电器的附属品的不同,测定结果很难真实地反映照明设备的使用条件下的光利用效果。
道路照明器具的断光型配光成为主流。室外装饰街灯也应以以下光线为主,日本灯具制造业协会而且光通比规定不超过25%。不仅提高了照明的利用率,还减少了对天空的光污染。
灯具的形式与灯具的特性密切相关。LED芯片的发光面非常小,光的方向性强,节点温度高,在一台照明设备上需要配置几个光源。由于单芯片的功率小,所以节点的散热需要一定的面积,这是LED对照明设备的设计的挑战。目前,商品LED照明器具的体积和造型与传统照明器具基本相同,缺乏创新。2004年,21世纪的街灯国际设计大赛在纽约举行,一等奖是以LED为光源的镰刀形照明器具,造型前卫新颖。另外,是巧妙地利用LED的方向性使光分布在宽广的领域,使之符合道路照明的技术要求的革新的设计。今年3月制作了6套样品灯,与新设计的灯杆一起安装在纽约市内的街道上试用。
三、照明标准
照明标准的高低首先要适应视觉效果的需要,同时也要受到经济水平和能源的制约。70年代我国只有『工业企业照明设计标准』TJ34-79,90年代修订后的『民用建筑照明设计标准』GBJ133-90和『城市道路照明设计标准』CJJ45-91增加了。进入21世纪以来,随着我国城市建设迅速发展的需要和经济实力的增强,新修订的、补充的照明标准日益完善,基本上走上了国际轨道。新标准的特征是照度水平大幅提高。照明质量要求更全面,同时增加了节能和防光污染内容。在建筑照明和城市道路照明基准中,规定了照明功率密度的限制值作为强制条款,严格执行这个规定在照明设计中采用了有效的灯和照明器具,从而导致了巨大的电力节约。
照明功率密度界限值是规范照明节能要求的强制性基准。这也是动态标准,随着照明技术的进步,光源和照明器具的效率提高,照明功率密度也相应地紧缩。自1975年美国空调、空调、暖气工程师学会与北美照明学会共同提出该标准以来(ASHRAE/IES 90-75),1980、1989、1999、2001、2004、2007年多次修订,2001年以后预计每3年修订一次。美国能源部作为代替现在的90.1-1999的新的国家能源基准,从2010年12月30日开始决定了ASHRAE/IES 90.1-2004。表5为建筑类型综合计算照明功率密度(建筑面积法)90.1?2004和90.1?基于1999的差异。
四、照明形式
随着城市、建筑和室内设计理念的不断更新和照明技术的进步,照明形式也日益丰富。但是,从节能技术的观点来看,室内照明的形式还没有发生大的变化和革命的革新。21世纪重视照明质量的倾向是,为了使照明设计更重视工作照明和环境照明的平衡,可以将提高垂直照度的间接照明和有智能控制的工作/环境照明方式组合起来是一个好的选择。如果将来OLED和白光LED能以通常的价格进入市场,将任意形状的面光源扩散光一般照明和LED点光源重点照明组合起来可能是理想的室内节能照明形式。
调光控制光技术为一个空间创造多种照明场景,呈现不同的照明形式,使照明发挥其最佳效率。可以及时、适当地、适当地、适量地提供照明,从而获得显著的节能效果。智能化调光控制光技术的普及应用对照明形式的革新和照明节能有着深远的影响。
城市景观照明节能趋势之一是,尽可能大功率投光灯不在远处照建筑物的立面,而改为小功率投光灯的近距离照射,可以大幅减少逸散光,有利于节能和环保,建筑细节也可以更细致地表现出来。
近年来LED在城市景观照明方面非常盛行,特别是在中国。因为LED的成本高,所以多采用点和线的表现手法,LED除了天生的彩色光、五光十色之外,动态控制、变光、变色、飞虹流彩也很热闹。奥运会,国庆节的活动中使用了LED的灯光秀的成功和魅力,进一步促进了这样的流程。但是,照明相关人员首先必须明确认识到,城市景观照明是展示城市文化、为市民创造休闲环境的固定设施,而不是光公演。到处创造葡萄酒、绿色、花的世界,形成浮躁的社会心理状态,观赏者产生视觉疲劳,对附近的居民来说是严重的光侵乱。第二,使用图便宜、质量差的LED器材,时间快到“线”断了,“点”消失了,完全没有破损的面目,反而会破坏都市的夜间景观。第三,LED为了节约能源,不能无节制地乱用。比如说,在LED的建筑物上贴上“媒体表皮”的照明手法,虽然看起来像是“时尚”,但却不是节能的。
照明节能是系统工程,除以上技术方面的各战略外,政策和体制方面的保证非常重要。例如,制定照明节能的奖惩方法,为照明节能效果显著的城市、企业、部门带来利益。建立照明设计“单位功率密度”国家强制标准审查制度,避免流于形式。城市照明计划的审查?规定批准的法律程序,使城市照明建设在立法的高度运行,克服一部分首长的“权力审美”、“一言堂”的异常现象等。目前,政府已实施补贴居民节能灯销售等促进照明节能的政策,相信随着国家体制改革的深化和节能政策的逐步完善,除了照明技术不断进步的合作外,我国照明节能必将加快发展,并取得更大的效果。