提高认识、实施标准、推进建筑照明节能.doc

提高认识，实施标准，推进建筑照明节能中国航空工业规划设计研究院 任元会一、 概况 照明是生产、工作、学习和人们生活中最基本和最重要的需求。这二十年来，我国国民经济持续稳定发展，人们生活水平不断提高，对照明用电的需要增长迅速，成为我国电力需求的重要部分。拒知，2003年我国（不含港、澳、台地区）全年照明用电量约为20002300亿kW.h。笔者预计，未来几年（例如20052010年）必将还有较大幅度的增长，原因是进入二十一世纪，我国提出了全面建设小康社会的目标，人们对工作、生活的照明环境和条件有越来越高的需求；同时，我国最新的国家标准，已于2004年6月18日正式发布，于2004年12月18日实施的建筑照明设计标准（GB500342004），对居住、公共建筑以及工业建筑的照度标准和照明质量要求都有较大幅度的提高。这些都反映了我国进入新世纪对照明的新需要。 但是，较长时期以来，我国照明的能效不高，一方面，受到物质条件（照明器材）和技术条件的限制，另一方面也对能效的认识不够，也重视不够。近十多年来，电光源和电器附件（如镇流器等）有很大发展，效率有很大提高，为提高照明工程的能效创造了良好条件；近八年来，在原国家经贸委等13部门制定的中国绿色照明工程实施计划的推动下，进行了大量的组织、发动、宣传、教育及推广工作，主要有：（1） 推动和促进了新型高效光源和其他附件的发展：按照中国绿色照明工程项目办公室提供的资料，1993年我国生产的荧光灯数量仅为普通照明用白炽灯的18.9，到2002年荧光灯产量已增加到14.3亿只，达到普通照明用白炽灯的12.6，发展和供应了较充分的高效光源。（2） 近三年举办了多种形式、不同对象的培训班，国际和国内照明节能技术研讨会，其中较系统地培训建筑照明设计师的培训班已经在13个城市举办了26期，有助于提高照明设计师水平。（3） 推动了国家建筑照明设计标准和照明产品能效标准的建立和完善：新发布和实施建筑照明设计标准规定了办公室、学校、商店、旅馆、医院、工厂的常用场所的照明功率密度（LPD）限值，并作为强制性条文执行。该标准的实施，必将对新建、改建、扩建的这几类建筑工程的照明节电起到很大的推动作用。二、照明节能存在的一些问题 近年来，在实施绿色照明工程推动下，照明节能取得明显成绩，但是也还存在一些问题，我认为，解决这些问题应从以下几点做好工作。 1、提高认识，转变观念 照明遍及城乡、工业及各种建筑，也关系千家万户。但首要的是提高有关专业技术人员、管理人员对绿色照明、对照明节能的认识，建立节能意识和观念。有一部分专业技术人员和管理人员在照明工程设计中或实际应用中，不善于优化设计方案，合理选择高效光源、灯具和镇流器等器件，以及他们的技术参数；有的人员往往因为高效照明器材价较高而不选用，不善于把建设费和运行维护费综合考虑，运用技术经济分析和评价方法；有的人员过于热衷于装饰美观，而不善于把照明能源效力和美观结合，导致一些工程照明能效低下的不良后果。 2、全面、系统地理解和实施绿色照明 绿色照明是一项系统工程，围绕他的宗旨和目标，应采取多方面的措施，包括组织和管理，宣传和培训，技术和实施等方面的工作；同时也包括研制和推广使用高效优质光源、灯具和其他电器附件，以及科学、合理的工程设计，严格的运行、维护管理。 有些人把复杂的问题简单化，如把绿色照明说成就是（或主要就是）推广应用节能灯。而这里说的节能灯，是指紧凑型荧光灯。如果以这样的理解去指导工作，就可能是抓住一点，丢了一片，无法达到预期的目标。 3、坚持实事求是，不夸大，不缩小，克服主观随意性 一种新事物、新物质、新材料等的出现，总是会有人不认识、不理解，甚至不承认；同时也有一些人给予过分的夸张。有些人是认识上的偏差，或逻辑推论上的差错，也有人是出于营销的需要，为了自身（主要是小集团或单位）的利益，而丢弃了实事求是的原则和科学的态度。我想举几个例子来说明。（1） 早在1995年国外某知名大公司在北京的合资企业署名提出了推进中国绿色照明工程之提案中提出：“将全国白炽灯的12改为紧凑型荧光灯，年节电可达706亿kW.h”。而1995年我国照明年用电量约为11001300亿kW.h，而更换一半白炽灯就可以节省全年照明总用电量的一多半，其谬误显而易见。（2） 无独有偶，时隔九年，2004年8月某报载，同年9月某照明杂志登载相同内容，说国外某知名大公司亚太区负责人说：“中国如果将白炽灯全部用节能灯取代，每年可节电2000亿kW.h”。而2004年我国照明年用电量预计约为21002400亿kW.h，“可节电2000亿kW.h”的估计显然是过分的夸张。（3） 2002年某照明公司称，用大功率紧凑型荧光灯取代金卤灯，节能效果很大，甚至可节电70%多。这种夸张性宣传，显然是缺乏科学态度，因为这类紧凑型荧光灯的光效还略低于金卤灯，节电70%，肯定不是在相同照度条件下的结果，因而是十分错误有害的。（4） 2004年9月看到两份报纸报道称，工程院某院士说：“半导体照明，每年可节省电力相当于一个三峡工程全年发电量。”很可能是报纸报道的理解错误而导致的差错，否则怎么会出现如此笼统的、没有前提的估量呢？因为半导体发光二极管（LED）进入建筑照明领域还刚起步，虽然是十分有前途的新型光源，但毕竟还有一段很长的路，还要解决很多问题。说LED用于照明领域达到年节电多少，只能预测未来。 从这几个例子，特别是前三例看，都是为了某种利益的需要，加上缺乏逻辑的推断，提出的错误估量，从而产生不良后果，使一些不大了解详情的人们信以为真，只要多推广应用紧凑型荧光灯，就可以产生如此神奇的效果。 从建筑照明设计标准编制组2003年对几类公共建筑和工厂建筑进行的调查看，建筑物内使用最多的光源类型是直管荧光灯和金卤灯。在工业建筑中这两种光源占到95%；办公室、教室、图书阅览室等场所直管荧光灯占99%；商场直管荧光灯约占45%，紧凑型荧光灯占40%；只有旅馆仍使用较多的白炽灯。可见，当前在我国大中城市的公共建筑和工业建筑内，使用最多的还是光效高、显色性较好的直管荧光灯和金卤灯。紧凑型荧光灯在城乡家庭、旅馆、会议室和一些公共场所，代替白炽灯，能够获得很好的节能效果。顺便提出的是，由于把紧凑型荧光灯不确切地叫做“节能灯”，以及夸大的宣传影响，有人却把他用到办公室、教室，来替代直管荧光灯，从节能观点说，是不当的。 三、关于直管荧光灯应用的一些问题 如前述，直管荧光灯在公共建筑及工业建筑中应用极广，以其光效高、节能效果好而受欢迎。和白炽灯比，其光效提高几倍，为众所周知，不必叙述。现在要论证的是直管荧光灯有多种技术参数，产品也有新的发展。如何跟上新技术和新产品的进步，合理选择，以保证照明质量，力求更高的照明能效。下面论证在实际应用中的几个问题。1、 关于荧光灯管经 荧光灯管经缩小，提高了光效，节省了材料。现在新建和改扩建工程中，使用T12灯管已经很少了，绝大多数选用了T8灯管，少数应用T5灯管。和我国生产的T12灯管相比，T8管光效提高约15%30%，节能效果显著。关于T5灯管，如果和T8使用同样的稀土三基色粉、配用电子镇流器相比，两者光效大体相当。2、 关于灯管色温的选用荧光灯可以制造从2700K的暖色温到6700K的冷色温多种产品，供不同条件选用。在办公室、教室等大多数场所，照度多为200lx至500lx，在此条件下，宜选用中色温（如4000K左右）较为舒适；而在家庭、旅馆客房、酒吧、咖啡座等场所，为建立一种温馨的气氛，应选用暖色温（2700K3300K）。可惜的是，在照明设计中和实际应用中，大多数使用了高色温灯管，致使和环境不大协调。甚至有些人误认为高色温灯管更亮一些。事实上，卤磷酸盐荧光粉灯管，高色温的光效要低一些，如36W的中色温管比高色温管的光通量要高17%左右。为了提高光效，为了环境协调，应按上述要求选用合适、相宜的色温。3、 关于推广应用稀土三基色荧光灯管 用稀土三基色荧光灯粉制造的灯管，是对原来卤磷酸盐荧光粉灯管的重大改进，他大大提高了荧光灯管的性能：第一是使显色指数（Ra）从5772提高到85左右；第二是将光效提高了17%25%左右；第三是使灯管使用寿命延长了近50%。由于三基色荧光灯成本高，所以这种灯管价格要提高一倍或更高一点。就因为这个原因，使一些人惟恐太贵而不敢应用，其实不然，由于他的优异性能，光效高、寿命长的特点，不仅技术上先进，而且经济上也合理。4、关于灯管功率的选用一般说，灯管功率较大的，光效更高，通常使用的多为36W（长4英尺），其次是18W和30W。而三基色36W管比18W管灯效高10%20%，所以，从节能考虑，尽量选用36W灯管。再大功率的管（如58W），光效和36W相当。5、几种灯管的综合技术经济比较为了说明不同色温的灯管以及不同荧光粉的灯管的能效和经济性能，下面以T8灯管为例，4种灯管技术参数及选用的设计方案，技术经济比较列表于表1。从表1的数据分析可以得出以下结论：（1） 能效：36W三基色灯管的光效高，节能效果最好，年运行费最低。（2） 显色性能：三基色灯管的Ra80，显色性较佳，更能符合建筑照明设计标准的要求。（3） 初建投资：三基色灯管虽然价高，但由于其光效高，相同照度需要的灯数少，其灯具、镇流器节省的费用，足以弥补灯管增加的费用还有多，总费用反而更低。（4） 色温：从两种卤粉灯管比较，中色温（4000K左右）更节能，建设费也较低。（5） 灯管功率：从36W和18W三基色灯管比较，36W更节能，建设费也更低。表1 选用几种T8荧光灯的技术经济比较方案号荧光灯品种灯管功率（W）色温（K）光通量（1m）Ra使用寿命相同房间相同照度，同类灯具时需要的灯管数双管格栅灯具数（18W用4管灯具）初建费用比较年电能比较灯管费（元）灯具费（元）合计（元）比较（%）年耗电量（Kw.h）比较（%）1卤粉灯 管3662002500728000100508001250013300100123001002三基色灯管3640002850638000884470411000117048810824883同上364000330085120007638152095001102082.89348764同上184000135085120001844631281380016928127.31214498.7表1说明：1、 灯管技术参数参照几家知名品牌的数据。2、 灯管参考价：36W卤粉灯管8元；36W三基色管20元，18W三基色管17元。3、 格栅灯具（含节能型电感镇流器及安装费）参考价：双管36W取250元；4管18W取300元。4、 节能型镇流器功耗：36W灯管的按5W；18W灯管的按4W。5、 年运行小时：取3000h。四、实施新国标建筑照明设计标准是提高照明能效的有力武器。新的国家标准建筑照明设计标准是在我国大力推动绿色照明工程实施，致力倡导节约能源的时期制订和批准发布的，新国标十分重视提高照明能效。推进节能要抓住源头：抓住工程设计就是抓住了源头；而制订和实施标准（特别是强制性条文）则是抓了根本，明确了技术要求，确立了技术立法。该标准在节能方面的主要措施有：1、 制订了办公、学校、商场、旅馆、医院、居住及工业等七类建筑常用的108个房间或场所的照明功率密度（LPD）的最高限值，更重要的是除居住建筑外，其他六类建筑的LPD