绿色照明在室内照明设计中的实施课件

中国航空工业规划设计研究院

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绿色照明工程概述

1.1概述1991年美国环保署最早提出绿色照明的概念，并开始付诸实施，很快得到世界很多国家的响应。“中国绿色照明工程”是由国家经贸委负责，会同国家计委、科技部、建设部等13个部门，在“九五”计划期间共同组织实施的示范工程。1996年国家经贸委制定印发了“中国绿色照明工程实施方案”，全面启动了该项工程，五年中取得了明显的社会效益和经济效益。进入21世纪，国家经贸委与联合国开发计划署（UNDP）合作开发了“中国绿色照明工程促进项目”.制定产品能效标准,制定建筑照明设计能效标准,组织技术交流、开展绿色照明教育和培训等一系列计划。1.2宗旨和主要目标绿色照明工程的宗旨是：通过科学、合理的设计方法，积极采用高效照明光源、灯具和电器附件，以达到节约能源，保护环境，建立优质高效、经济舒适、安全可靠，提高人们生活质量和工作效率、保护身心健康的照明环境。主要目标是:提高高效照明产品质量，增加其生产能力，提高公众节能环保意识，推进照明节能，到2010年实施照明节电10%的目标。

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照度

2.1确定照度的原则

2.2确定照度的依据

2.3照度对工作、生产的影响2.4

照明设计标准现行国家标准《民用建筑照明设计标准》（GBJ133-90）和《工业企业照明设计标准》（GB50034-92），均为20世纪80年代后期编制，十多年来我国经济和电力水平发生了很大变化，其中的照度标准已不能适应当今发展的要求，2002年开始修订，于2004年6月批准。标准名称为《建筑照明设计标准》，编号为GB50034-2004。国际照明委员会（CIE）已于2001年正式制订了新的室内照明标准，编号为S008/E-2001。是我国标准的主要依据和参考文件。

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照明质量

3.1显色性

分级：按CIE标准和GB50034-2004规定：一般显示指数（Ra）分5级，即90,80,60,40,20。应用：Ra值的高低，对于现代建筑场所建立良好的照明环境有很大意义，不仅是辨别识别对象颜色的需要，对视觉效果和视看舒适性也有很大影响。光源的显色指数高，被视对象和人物的形象会显得更真实、生动；反之，就会变得不好看，失去其本来的豪华和光泽。标准：连续工作的场所，Ra不小于80；灯高度大于6m的场所，Ra可降低。

实用场所举例见表1。

Ra分级

适应场所举例

Ra≥90油画、颜色匹配、颜色检验、画展、鲜花店

Ra≥80印刷、油漆、食品分拣、商场、客房、住宅、医院、办公室、教室、会议室控制室、机电装配、表面处理

Ra≥60机械加工、热处理

Ra≥40铸造

Ra≥20库房、通风室、泵房

表1Ra分级及应用场所举例4光源选择4.1

光源选用原则（一）

满足场所使用对显色性的要求（二）

更高光效（1m/W），达到更好的节能、环保效果（三）

合适的色温（四）

较稳定的发光（五）

良好的启点特性（六）

使用寿命更长（七）

性能价格比好

4.2

光源类型的选用（一）

应选用高光效的气体放电灯，当使用白炽灯时，功率不应超过100W。（二）

较低矮房间（4~4.5m以下）——用荧光灯，更高的场所——用HID灯。（三）

荧光灯以直管灯为主，需要时（如装饰）可用单端和自镇流荧光灯（紧凑型）；直管荧光灯光效更高，寿命长，质量较稳定；自镇流荧光灯的优势是大多使用稀土三基色粉，多配用电子镇流器，替换白炽灯方便。（四）

用HID灯应选用金卤灯、高压钠灯，一般不用汞灯。金卤灯以较好的显色性和光谱特性，比高压钠灯更优越，在多数场所，具有更佳视觉效果。（五）

近年新出现的陶瓷内管金卤灯比石英管金卤灯具有更高光效（高20%），更耐高温，显色性更好（Ra达82~85），有隔紫外线效果。陶瓷金卤灯的优异性能是发展方向。4.3直管荧光灯的色温和显色性选择

（一）

荧光灯的显色性关系视觉效果，对辨别颜色、以及视看对象的真实、清晰和生动感受，影响很大；色温相宜，将产生舒适的光环境，也可以营造各种特别的气氛。（二）

使用稀土三基色荧光粉的灯管，具有显色性、光效、寿命三大好处，虽然价贵，其综合费用反而更低。（三）

实例比较以飞利浦3种T8型36W灯管比较列于表3（欧司朗、松下、GE和佛山照明电器公司的产品大体相同，参数略有差异）。

表3三种T8型36W荧光灯的比较光源型号灯管功率（W）光通量（lm）色温（K）Ra平均寿命（h）光效（lm/W）相同面积、相同照度时使用灯的管数TLD-36W/54362500620072800069.4100TLD-36W/33362850410063800079.288TLD-36W/8403633504000851200093.075表4三种T8荧光灯费用比较光源型号光源费用灯具费用

光源灯具费用合计（元）

设备费用比较（%）

年电费（元）

年电费比较（%）

支数

单价（元）

合计（元）

数量

单价（元）

合计（元）TLD-36W/5410088005020010000108001009600100TLD-36W/33888704442008800950488.3844888TLD-36W/8407520150037.52007500900083.37200754.4

其它新光源（一）

高频微波灯、电磁感应灯特点是寿命长，达60000h至80000h。（二）

光导纤维（FibreOpticLightingSystem）具有的优点和适用场所：a.

无紫外、红外：适用于美术馆、博物馆；b.

无电磁、无电火花：适用于火灾、爆炸危险场所；c.

可变色、可闪烁：适用于城市夜景照明、庭院美化、装饰、广告；d.

发光点微型、灵活、可拆卸再装：适用于展示、广告、拼图、满天星、桥上、扶手、栏杆；e.

价格较高。（三）

发光二极管LED（LightEmitingDiode）a.

特点寿命长——达100000h单色性好——辐射光谱为窄带多种颜色——红、黄、绿、蓝、白，无需滤色，耐震性好安全——低电压、低温升节能——光利用率高显色性好——Ra为75~85b.

适用：交通信号灯、机场标志灯、夜景照明、庭院美化、商业装饰、广告、大屏幕背景、汽车尾灯、建筑标志、应急疏散标志等。c.

未来：美国一公司已研制出大功率高光效的白光LED，5W的达120lm，光效24lm/W。美、日、欧都增加投入，我国已成立半导体照明领导小组。将解决一系列技术问题，如配套灯具，显色性提高，色温的多样性等，那时，将使LED进入建筑照明领域，引起照明光源又一次革命性飞跃。5灯具选择

5.1选择原则

（一）灯具效率（η）高：η=ΦL/ΦO，取决于反射器形状和材料，出光口大小，漫射罩或格栅形状和材料；（二）

灯具配光应适应场所条件；（三）

眩光限制符合使用场所要求；（四）符合环境条件的IP等级

5.2按室形指数（RI）或室空间比（RCR）选择灯具的配光，以提高利用系数，表5可供参考。

5.3选用光通维持率高的灯具：涉及反射面、漫射罩、透光罩材料抗老化、防静电性能及维修性能。6镇流器选择

气体放电灯必须配套镇流器才能正常工作。几十年来，荧光灯和高强度气体放电灯都广泛使用电感镇流器。由于电感镇流器自身功耗比较大，近二十多年出现了各种改进的产品，主要有两类：一类是改进铁芯材料和工艺，从而降低功耗的节能型电感镇流器；另一类是运用电子线路产生高频（或低频）电流点灯的电子镇流器。这两种镇流器各有特点，都有较好的节能效果。按国际铜业协会的资料，节能电感镇流器约占全部镇流器的6.5%，电子镇流器约占22%，而传统的电感镇流器仍占71.5%。几种光源的几类镇流器的性能比较和应用分述如下。

6.1直管荧光灯镇流器

6.1.1

性能比较传统电感镇流器（以下用符号“LB”）和节能型电感镇流器（符号“SELB”）、电子镇流器（符号“EB”）的性能比较列于表6。EB按标准又分为H级和L级。表6直管荧光灯镇流器性能比较6.1.2

分析SELB 是在LB基础上改进而来，其自身功耗下降约40~50%，使灯的系统功耗降低约8%，由于铁芯材料好，工艺合理，温升较低，可靠性更高，寿命更长，产品质量较稳定，虽硅钢片用量增大，价格稍高，但可从节能和使用寿命得到补偿，容易获得回收。6.1.3

选用意见（一）

按上述性能比较和分析，从节能观点和提高质量观点考虑，应该积极应用SELB和EB，而不使用传统的LB。使用SELB比LB价高一些，但从节省电费中能很快回收（一年内）。可惜，不少设计中没有明确提出使用SELB的要求，工程承包公司多购买较便宜的LB，因而达不到预期目的。（二）

关于SELB和EB，各有其优缺点，应根据情况选用。一般场所选用SELB，价格较低，回收期短，使用寿命长，可靠性好，电磁干扰小等优点，更易于被用户接受；对于视觉要求高、无频闪的连续作业场所，要求安静的场所（如医院、阅览）等，选用EB更合适。使用EB时，宜用优质的L级产品，其谱波含量小，避免中性线过流。从今后发展的趋势看，EB产品将有更大优势，应用面会更广。

如250W灯泡，SELB的功耗减少10~20W，400W灯泡约减少12~20W，不到一年即可从节省电费中回收。

道路照明等场所，后半夜车流、人流较少时，为了节能，可以降低照度一半，一只400W钠灯，后半夜降功率运行，每年减少用电量达400kWh，可以用集中遥控或自控，也可用定时自控实施。用电子镇流器也可以实现双功率运行。

6.3.2高压钠灯双功率节能镇流器

6.3.3高压钠灯恒功率镇流器

电源电压升高时，灯功率将大幅度增加，如电压为额定值的110%时，灯功率将达额定值的128%左右。对于道路照明，半夜以后，电压升高很多，灯功率和输出光通大幅度升高。用恒功率镇流器，可保持灯功率不变。达到节能和延长灯泡寿命的目的。7

照明配电（一）

稳定电压：

当光源端电压为1.1Un时，输入功率增加以下百分数：白炽灯、荧光灯——14%~15%金卤灯——20%~25%钠灯——28%~29%后半夜使用的路灯、走廊、楼梯灯更为突出。如某街道100只250W钠灯，后半夜电压升高10%，年增电耗19000kWh。设计中应考虑稳定电压措施，如采用照明专用变压器，并且自动稳压；和电力负荷共用变压器时，应避开冲击性负荷对照明的影响。（二）提高COSΦ：上述街道钠灯，每灯装一电容器，COSΦ提高到0.9，线路损耗每年降低4000~5000kWh（未计变压器损耗）。（三）

降低线路阻抗：适当加大截面，用电缆或穿管线路。（四）合理的控制方式：有很多种控制，如微机自动开关灯，调压、调光方控，还有对道路灯（钠灯）采用恒功率输入，恒光通输出，采用后半夜降低灯端电压或灯功率，以降低光输出，节约输入电能等。

8照明能效标准

制订能效标准是实施绿色照明的重要措施。标准包含两类：一是各类光源、镇流器的能效限定值和节能评价值；二是照明设计能效标准。国家经贸委已于2002年正式下达任务，现已编制完