碳减排背景下浅谈绿色照明与照明系统的能效评价

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关于T/CECS643-2019中的照明章节在照明系统的能效评价方面可以参阅《公共建筑机电系统能效分级评价标准》T/CECS643-2019（以下简称“标准”）。该标准对新建、改扩建公共建筑和既有公共建筑机电系统能效进行分级和评价。标准中涉及的建筑机电系统，主要包括暖通空调、给水排水、电气三个子系统。根据标准的规定，公共建筑机电系统能效按照总得分进行分级评价，暖通空调、给水排水、电气分值均设定为0分~100分。对三个子系统进行评价后，总得分按暖通空调、给水排水及电气3个子项的权重进行取值。其中暖通的指标权重为0.55，给水排水的指标权重为0.15，电气的指标权重为0.30。公共建筑机电系统按总得分确定等级，且每个子项的得分不应低于50分，并分为下列3个等级：（1）一星级:机电系统总得分达到60分一70分;（2）二星级:机电系统总得分达到71分一85分;（3）三星级:机电系统总得分达到86分一100分。标准中照明部分的总得分为：照明产品评价10分、功率密度限制评价10分、合理进行照明控制4分、照明控制方式9分、光导管的利用2分。综上，照明部分总分值为35分。占电气总得分的35%。结合电气的指标权重，照明占建筑机电系统能效评价的11.55分，占总体评价超过了10%。可见，标准对照明系统的能效评价给予了较高的比重。2照明产品的评价标准对选用高效照明产品给予了10分。具体分值可以归纳为：光源的能效等级，2分；镇流器的能效等级，2分；灯具的效率，2分；灯具的功率因数，1分；LED照明产品能效，3分。关于光源、镇流器和LED照明产品的能效，国家已对各类光源、镇流器和LED模块控制器等照明产品发布了能效标准。标准规定了光源及镇流器需满足相关产品标准的二级能效可得1分，达到一级能效可得2分。本文就来梳理一下与照明产品相关的规范，包括但不限于以下规范：GB17896-2012管形荧光灯镇流器能效限定值及能效等级；GB19043-2013普通照明用双端荧光灯能效限定值及能效等级；GB19044-2013普通照明用自镇流荧光灯能效限定值及能效等级；GB19415-2013单端荧光灯能效限定值及节能评价值；GB19573-2004高压钠灯能效限定值及能效等级；GB19574-2004高压钠灯用镇流器能效限定值及节能评价值；GB20053-2015金属卤化物灯用镇流器能效限定值及能效等级；GB20054-2015金属卤化物灯能效限定值及能效等级；GB38450－2019普通照明用LED平板灯能效限定值及能效等级；GB/T24825-2009LED模块用直流或交流电子控制装置性能要求。关于灯具的效率，需满足《建筑照明设计标准》GB50034-2013的规定。关于灯具的功率因数，标准给出的依据参考了《LED室内照明应用技术要求》GB/T31831、《普通照明用非定向自镇流LED灯性能要求》GB/T24908及《普通照明用自镇流荧光灯性能要求》GB/T17263的相关条文。值得注意的是，标准的要求略高于以上规范的要求，也就是在规范的下限基础上有所提高。3功率密度限制的评价标准对LPD的评价标准分为3档：第一档满足《建筑照明设计标准》GB50034-2013目标值，得4分；第二档在目标值基础上降幅5%~10%，得7分；第三档在目标值基础上降幅11%~20%，得10分。据此可以分析，标准的条文鼓励利用高效的照明产品，根据使用场所，合理选择灯具类型及数量，严格控制LPD。值得一提的是，在《绿色建筑评价标准》GB/T50378的2019版本中，LPD评价的得分由2014版本中的8分调整为5分，且修改了2014版本中全部达到目标值和主要功能房间达到目标值的不同档位得分，统一为主要功能房间达到目标值。分值的降低也体现了，对于功率密度的限制，已经由原来的“加分项”逐渐转变为“基本项”的需求。4合理进行照明控制本条的评价重点是照明的控制合理性共计4分，归纳如下：系统设计，1分；重点照明单独控制，1分；多种功能要求场所，1分；天然采光区域独立控制，1分。照明控制的合理性主要体现在按使用条件和天然采光区域进行分区、分组的设置。例如，对于有外窗的区域，应尽量考虑到灯具于侧窗平行布置。对于教室、会议厅、多功能厅等场所按靠近讲台的方式控制。合理的照明控制有助于使用者按需求及时开关灯，避免无人管理的“长明灯”。照明控制可以提高管理水平，节省运行的管理人力，节约电能。5照明控制方式本条的共计9分，归纳如下：公共区域的自动开关控制，3分；非工作时间自动降低照度措施，3分；有天然采光区域随自然光的控制，3分。本条需注意与前款提到的“合理进行照明控制”的区别。合理进行照明控制意在以区域进行划分，考察照明控制系统的合理性。本条评价的重点则是对已经确定的区域内照明控制方式进行评价。标准对照明尤其是公共区域的照明，从自动控制、时间控制和自然采光区域照度控制三个维度进行了评价。采用的照明控制方式，直接影响到了照明系统的节能与正常使用二者间的平衡关系，照明节能的前提也应该在满足基本使用要求的前提下进行设计。6利用导光管系统本条鼓励采用太阳能光源，使其对人工照明做一定的补充，共计2分。应根据地区的气候特点，综合考虑充分利用天然光，节约能源。7从设计及运行维护角度谈标准的应用建议在了解了标准对照明系统的评价体系后，需要明确其对工程实践的指导意义。标准的应用范围是新建、改扩建的公共建筑和既有公共建筑机电系统能效进行分级评价。本文从设计和运行维护两个角度进行剖析，这里提供一个现有项目应用T/CECS643-2019照明章节进行设计阶段预评的参考。该项目位于北京，属于市属二级甲等医院，建筑面积65000平米。照明负荷安装功率为449kW。照明灯具以LED光源为主。表3所示为该项目应用T/CECS643-2019照明部分设计预评价得分表。从考虑照明系统的运行维护角度出发，对既有公共建筑机电系统能效进行分级评价时，其主要方法有查阅相关竣工图、产品样本、检测报告，并现场核实。对于照明系统的评价，国家也有相应的规范《绿色照明检测及评价标准》GB/T51268作为依据。8LED灯具的现存问题：产品质量、色温与光生物安全性前文提到了国家即将迎来的第二次照明产品变革，即LED光源将逐步占据更多的市场份额。然而对于LED产品在国内的推广，仍存有以下问题。（1）国内目前LED灯具产品的质量良莠不齐，部分LED灯的谐波较大，远超过了相应产品标准的规定，导致其功率因数低，并没有充分发挥LED灯具较传统灯具的节能效果。（2）大部分LED灯色温偏高，光线不够柔和，长时间处在这样的照明环境中，会使人感觉不适。（3）LED产品在光生物安全等诸多领域还存在争议。根据《灯具第1部分一般要求与试验》GB7000.1-2015中，4.24光生物危害章节指出，光生物安全方面的要求包括辐射强度，辐射亮度等，并根据测试数据对产品进行危害分级，包括0类危险(RG0豁免级)、1类危险(RG1低危)、2类危险(RG2中危)和3类危险(RG3高危)共4个级别。灯具使用RG0无限制或RG1无限制级