谈民用建筑绿色照明的节能方式

1前言

目前，全世界都存在能源危机，我国又是一个能源消耗大国，能源利用率偏低。面对当前的全球节能热潮，我国的节能问题刻不容缓。我们的目标就是把节能和质量统一起来，通过合理选用电光源、采用优质高效的照明器材、改进照明灯具的控制方式，再加上先进、合理的照明设计手法，来达到多方面的良好效果。

2 合理选用电光源

根据光的产生原理，电光源分为两大类：白炽灯和 气体放电灯。白炽灯包括 普通白炽灯、 卤钨灯；气体放电灯可分为低压气体放电灯和高压气体放电灯；低压气体放电灯包括荧光灯、低压钠灯；高压气体放电灯又可称为高强度气体放电灯（简称HID），包括高压汞灯、金属卤化灯、高压钠灯、氙灯。目前在民用建筑领域中用得较多的电光源是：白炽灯、荧光灯、金属卤化灯、高压钠灯。

2.1 白炽灯的选用

白炽灯过去用得最广泛，因为它便宜，安装维护简单、显色性极好，一般显色指数（Ra）=95；但它致命的弱点是发光率太低，达不到节能的目的。因此目前常被各种发光率高、光色好、显色性能优异的新光源取代。在选择光源时，应尽量减少白炽灯的使用量，但在下列场所可采用白炽灯：（1）要求瞬时启动和连续调光的场所，或使用其它光源技术经济不合理时；（2）对防止电磁干扰要求严格的场所；（3）开关灯频繁的场所；（4）照度要求不高，且照明时间较短的场所；（5）对装饰有特殊要求的场所，如局部艺术照明或防止高频光谱照射的古董字画照明中才使用。在特殊情况下需采用时，其额定功率不应超过100W.

2.2 荧光灯的选用

（1）荧光灯主要使用于层高不高的房间（4.5m以下），如办公、商场、教室、图书馆、医院诊断室、公共场所以及电子、仪表、制药、成衣、纺织、卷烟等工业场所。

（2）荧光灯应以直管荧光灯为主，按GB50034-2004规定，应选用细管径直管荧光灯，即管径不大于26mm，主流产品为T8和T5灯管。传统的T12灯管管径为38mm，T8和T5比T12灯管光效高，使用材料少，特别是降低了荧光粉的用量，延长了使用寿命，更符合节能、环保要求。而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，直管稀土三基色荧光灯具有光效高、寿命长、显色性好的优点，虽然价贵，其综合费用反而更低。细管径直管形荧光灯一般应用在办公室、教室、会议室及仪表、电子等生产车间。

（3）紧凑型荧光灯是近年来发展迅速的光源，已经采用的外形有：双U型、双D型、a型等。由于这类灯管具有体积小、光效高、造型美观，又常制成高显色性暖色调荧光灯，所以商场采用得较多；同时紧凑型荧光灯可使用白炽灯的灯具，更换方便且节约能源。

2.3 金属卤化物灯的选用

金属卤化物灯的特点：发光率高，与荧光灯的光效差不多，或略高一些；色温较高，一般属冷色调；显色性较高，显色指数可达80~95，颜色失真度小，尤其金属卤化物灯对人的皮肤显色性特别好；启燃和再启燃时间长。因此常用在以下场所：（1）小功率的金属卤化物灯常用作商场、展厅的照明；（2）一般室内空间高度高于5m且对显色性有一定要求时，如体育馆的比赛场地，因其对照明质量与照度水平及光效有较高的要求，宜采用金属卤化物灯；（3）在车站的候车室、码头的候船室、航空港的候机楼以及舞台的灯光照明等；（4）一般照明场所不宜采用荧光高压汞灯，不应采用自镇流荧光高压汞灯，可用金属卤化物灯来代替荧光高压汞灯；（5）陶瓷金属卤化物灯具有比石英金属卤化物灯更好的显色性、长寿命、光效高，可用于商业场所的一般照明或重点照明；（6）金属卤化物灯的光效和寿命与其工作位置有关，应根据工作时水平和垂直位置，选择合适的工作位置类型；（7）金属卤化灯有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。

2.4 高压钠灯的选用

（1）高压钠灯具有光效高、体积小、透雾性好、寿命长等特点。普通高压钠灯显色性较差，显色指数仅为20～25，适用于对显色性无要求的场所；改显型高压钠灯显色指数可达N60，色温也有所提高，但光效比普通型下降约25％，可用于对显色性要求不高的场所，如路灯或广场照明；高显型高压钠灯的显色指数可达N80，色温进一步有所提高，但光效也将下降，与汞灯组成混合灯，可用于工厂及体育馆照明；

（2）有调光要求时，高压钠灯也可进行调光，光输出可以调至正常值的一半，系统的功耗减少到正常值的65％；

（3）高压钠灯可利用高压汞灯的灯具及镇流器，因此原来使用高压汞灯的地方，可以直接换上高压钠灯而不增加新的设备；

（4）高压钠灯光色比低压钠灯好，观看各种有色物体的颜色比较自然。

3 镇流器的选择

3.1 直管荧光灯镇流器的选择

由于传统电感镇流器存在着以下的缺点：噪音大、有频闪、功率损耗高(用于40W灯管的自身损耗约8W)、功率因数低(用于40W~T管的功率因数约0.4～0.6)。随着绿色照明工程的不断推进，普通型电感镇流器将逐渐退出市场，被节能型镇流器所取代。

目前，市场上存在两种节能型镇流器。即电子镇流器和节能型电感镇流器。这两种镇流器各有其优缺点，应视具体情况选用。

（1）电子镇流器具有明显的节能优势：功耗低、启动快、功率因数高(0.92～0.99)、无噪声、无频闪、不用启动器、启动电压低、有预热启动、有异常状态保护、耐电网瞬时过电压冲击、质量轻、可在环境温度-15～16℃、相对湿度大于95％条件下正常工作；可以工频或 直流电源供电。但是目前有些产品的性能稳定性较差，寿命较短；另外一个问题是注意其谐波含量，应采取相应对策，特别是对于小于25W的荧光灯，国家标准规定的谐波限值很宽，3次谐波最大允许值为86％，5次谐波为61％，如建筑中大量应用，将造成表较严重的谐波污染，使线路截面涉及复杂化，必须引起极大注意。使用电子镇流器时，应选用优质、可靠的电子镇流器产品。

（2）节能型电感镇流器具有性能更加稳定、节能、寿命长、功率因数高(0.90～0.98)、可靠性高、价格适中、无电磁干扰及谐波污染的特点，因节能型电感镇流器在我国尚属起步和发展阶段，在技术上还需进一步完善。如何解决镇流器的频闪和噪音问题、如何防止镇流器过热、以及如何使维修更方便等问题都需要认真地、科学地加以解决。在不久的将来是取代现有电感镇流器的好产品。

3.2 高强度气体放电灯(HID)镇流器的选用

关于高强度气体放电灯(HID)镇流器的选用标准对HID灯的镇流器，推荐使用节能电感型，有较好的节能效果。至于HID灯的电子镇流器，由于其功率较大，技术难度大，研制时间短，还有待在应用实践中总结经验近年来这类产品的研制和应用，都取得了新的进展。近年来研制了HID灯的恒功率镇流器，对于电压偏差较大的使用场所，具有很好的节能效果，保证了光输出的稳定，有利于处长光源寿命。

4 灯具对节能的影响

电光源选择之后，应根据照明场所的工作需要适当选择照明器具，这对于提高照明质量、减少投资、节约用电都有很大的作用。灯具的主要功能是将光源所发出的光通进行再分配，而且还有装饰和美化环境的作用。选择灯具时应优先选用直射光通比例高、控光性能合理的高效灯具。如多平面反光镜定向 射灯、蝙蝠翼式配光灯具、块板式高效灯具等。不宜采用效率低、带扩散玻璃、透光性能差的Ps板等灯具。

（1）无特殊要求的场所，应选用效率高的直接型灯具，如办公室、教室、工业场所，都应采用直接型灯具。合理处理不同功能场所得空间亮度与工作面照度的关系。对于那些要求空间两度较高的公共场所(如候机厅)可用办间接型或漫射型灯具。

（2）对于多灰尘的场所和 道路照明灯，应选用维持率高的灯具，以避免使用过程中灯具输出光通过度下降。

（3）照明设计中，应合理选用灯具的配光，和房间的室形指数相适应，以提高利用系数。

5 改善照明器的控制方式

照明器的控制，要根据建筑的类别、使用的不同特点和要求区别对待，尽可能做到使用方便，又为节电创造条件。（1）面积较小的居住，办公用房或类似的房间，宜采用一灯一控或二灯一控的方式，在经济条件允许时可采用变光开关；（2）面积较大的房间宜采用多灯一控的方式，当整个房间有均匀照度要求时，可采用隔一控一的方式，无均匀照度要求时可分区控制，此时，应考虑适当数量的单控灯；（3）居住、办公建筑内的楼梯间、走廊等公共通道，照明器宜采用定时 开关控制；（4）在远离侧 窗的天然采光不足的区域内的电器照明，宜采用光电控制的自动调光装置，以随天然光的变化而自动地调节电器照明的强弱，保证室内照明的稳定；（5）室外照明宜采用光电自动开关或光电定时开关控制，按预定的照度和预定的时间自动接通或断开电源；（6）大型公共建筑中的公共区域照明宜采用智能照明控制系统。如高档写字楼、会展中心、剧院、体育场馆等建筑内、外公共区域进行集中监控可实现照明集中管理、节能、舒适的功能。智能照明控制系统具有现代照明的推广应用前景，是电气照明系统的发展方向。

6 充分利用天然光

天然光是无污染的绿色洁净能源。建筑物如何充分利用天然光，节约照明用电，引起国际建筑界和照明界的高度重视。目前利用天然光方式有：导光管法、光导纤维法、棱镜组多次反射法、平面反向镜反射法、光电效应法、光一热一电一光转换法。在工程中充分利用天然光需要多专业人员密切配合，通常要对建筑采光、天然光在建筑中的作用进行综合分析，建立建筑物的采光设计模拟，计算大量数据才能实现的。

7 结束语

如何使照明达到节能、“绿色”，这不仅对设计者来说是一个系统工程，也需要每一个人从生活中、工作中的点点滴滴做起。泰山不让土壤，故能成其大；河海不择细流，故能就其深。如果我们都从自身做起，主动增强节电、环保的意识，处处考虑到节能，那么我们的环境会向良性方面发展，我们的生活也会更加健康、美好！