照明节能探讨

2007年9月照明工程学报2007第18卷第3期ZHAOMING GONGCHENG XUEBAOVol: 18 No. 3照明节能探讨王亚源(福建省漳州市建筑设计院,漳州363000摘要:本文讲述了国家“十一五”规划的能效目标,结合照明行业的现状,分析了照明节能需要达到的目标,提出了专家型节能和百姓型节能的概念。针对专家型节能存在的问题,提出了照明如何节能的几点建议,并对新诞生的“照明节能计算软件”做了简要介绍关键词:专家型节能;百姓型节能;经济技术方案比较;等效全费用TOC;照明节能计算软件To Inquire Into Save Energy of lightingWang YayuanZhangzhou Municipal Designing Institute of Fujian Province, Zhangzhou 363000AbstractThis article elaborates the energy efficiency objective of the"Eleventh Five Year Project". Based on thestatus quo of the lighting industry, this article analyzes the energy saving objective of lighting, and puts forwardthe concepts of expert energy saving and general public energy saving. As to the problems in the expert energysaving,it puts forward several suggestions to ave energy in lighting, and goes on to make a brief introduction ofthe newly compiled"Lighting Energy Saving Computing SoftwareKey words: expert energy saving: general public energy saving: comparison of technical economicschemes; equal effect total cost; lighting energy saving computing software量将超过5000亿kW·h,新增照明用电2000亿“十一五”规划的能效目标kWh若能完成节能20%的目标,就意味着到2010年,照明要减少用电1000亿kW·h。如果不考虑老建设资源节约型、环境友好型社会众所皆知,企业的照明节能改造,仅对“十一五”期间新增加节能的概念更是深入人心,《国民经济和社会发展第的200亿kWh照明用户实施照明节能,则新增的十一个五年规划纲要》在能效目标上明确提出:要照明用户必须节能50%确保到2010年,单位国内生产总值能源消耗降低如何保证新增加的照明用户均能采用有关的节20%。作为建筑第二大能耗项目的照明,除了自身能措施,除了政府制定相关的节能标准,实施有关消耗的电能外,照明灯具产生的热量又是建筑第的强制节能措施外,还需全社会的共同参与和积极大能耗项目“采暖、空调”的主要热源之一。因此,的响应。只要大家齐心协力,方法得当,措施到位,照明节能是建筑节能的重要组成部分。以节约缓解照明用电的增长速度,以提高照明能源2005年,我国全社会的总用电量约为24000亿利用中国煤化工“十一五”的能效kW·h,照明用电量约为300亿kW·h,且每年以目标HCNMHG13%~14%的速度递增,预计到2010年,照明用电照明工程学报2007年9月当然,一个具备了经济技术指标良好的照明节2照明节能的内容能方案只是具备了“节能”的基础,是否真正“节能”关键还取决于日常的使用者。因此,笔者认为21照明的含义照明节能应分为“专家型节能”和“百姓型节能”。实施照明节能,首先要了解“照明”的含义,2.3专家型节能在《辞海》中“照明”的含义如下:利用各种光源“专家型节能”是为节能提供综合的解决方案照亮工作和生活场所或个别物体的措施。利用太阳内容包含和天空光的称“天然采光”;利用人工光源的称“人(1)充分利用太阳光,提供有利于天然采光的工照明”。照明的首要目的是创造良好的可见度和舒建筑条件和有利于照明的室内环境。如:有利于采适愉快的环境。光的窗地比,有利于照明的室内材料反射率,有利可见“照明”是一种措施,它包含“天然采光”于采暖、空调节能的围护传热系数等和“人工照明”,太阳能取之不尽,用之不竭,所谓(2)提供经济技术指标良好的照明节能方案。的“照明节能”是指节约“人工照明”。因此,不需如:符合绿色照明要求的显色性、色温、照度,符要“人工照明”的照明最节能。于是就有了太阳能合照明舒适性的统一眩光值UCR、均匀度,符合节灯具的出现,即白天把太阳能吸收储存起来,晚上能的照明功率密度LPD折算值等。再把储存的能量转化为光能,用于照明。由此可见:(3)提供有利于节能的照明控制方案。如:公太阳能灯具最节能。但是到目前为止尚未得到大面用梯间采用节能自熄开关;房间每个开关所控灯具积推广,原因是其初始投资相对较高!是否值得,不宜太多;所控灯列与窗平行;报告厅等大空间按还需要经过一番经济技术比较。因此,节能还需要靠近或远离讲台采用分组控灯等措施。有经济性。这里指的“专家”是指建筑、采光、装修设计22节能的目的在于节省电气设计等与采光、照明有关的专业工程技术人员。节能的最终目的在于节省总费用。如果节能不专家型节能是节能的基础,是节能的前提。节省,节能就失去了动力,节能将受到抵制。据说2.4百姓型节能有某项照明节能改造项目,为了每年节约20万元的百姓型节能”是日常使用者的节能措施。它以电费,竞投入800万元的节能改造费用。这项需要节约为主,是节能的重要组成部分。只有百姓具有40年才能收回的投资是否值得,让人寻思!这种没良好节能意识,养成良好节能习惯,专家型节能措有经过经济技术比较的“节能”只是表面的“节施才能有效发挥作用。再节能的照明方案也是用来能”,并非“节能”的真正目标。为人服务的。该使用的时候,就要用好用足,而不实现某项照明目的可以有多个解决方案,有的该用的时候,就决不浪费!!对于电费是由自已支付方案初建费用高,而每年支付的电费少,运行费用的居住建筑和私营企业,这种节能措施尚且可以自低;相反的,有的初建费用低,而每年支付的电费律。而对于电费并非由自己直接支付的公共建筑、多,运行费用高,哪个方案更为合理就需要进行经集体企业,有关部门应通过积极的节能宣传,逐步济技术比较。如何判断方案的经济性,国际上常用提高大家的节能意识,应从节能的环境效益出发,的方法是等效全费用法(ToC法):照明灯具的寿命站在全球的高度,从保护我们赖以生存的生态环境般以10年为限,该方法分别计算了各方案的初建的角度来宣传节能。因为我国的电力大部分以煤电费用、10年寿命期电费和更换光源的总运行费用。为主,排出的二氧化碳,二氧化硫等有害气体,将因初建费是一次性投入的,而运行费是逐年支付的,使全球气候变温、北极冰山融化、海平面上升、产从投资的角度而言,两者是不等值的。因此就出现生厄尔尼诺和象笔亚尘天气严重威胁着我们的生了包含年利息和通胀率的现值系数,即把各方案的存。中国煤化工年运行费用等值地贴现到初建费用,形成了各自方CNMHG也许你不必为需要支案的等效全费用,并用等效全费用的高低来判断节付的电费发愁,但是为了我们共同的家园,为了我能方案的经济性。们的平安和健康,我们应该从身边力所能及的点滴第18卷第3期王亚源:照明节能探讨47做起,积极参与节能事业。3.2用“倒推法”进行照明计算下面几点可以作为“百姓型节能”措施的借鉴所谓“倒推法”,即是不采用照明设计的先后正(1)能在白天完成的事,就不在晚上挑灯夜战。确顺序,而用国家规范要求的最低节能标准(即(2)在采光良好的白天,能不开灯就能工作的LPD最大限制值)“倒推”到所需的灯具数量,包括尽量不开灯。用规定的照度标准“倒推”出需要通过有关计算才(3)仅少数人员工作的房间,仅开工作需要的能获得的利用系数。部分灯,尽量不开全部灯。在建设部颁布的《公共建筑节能标准》(4)养成随手关灯的好习惯。GB50189—2005第1.0.3条:公共建筑的照明节能设至于“该”用与“不该”用应以各行业具体情计应符合国家现行标准《建筑照明设计标准值》况而定,以安全、不影响身体健康为前提。各行业GB50034-2004的有关规定。为了实现有效的节能,可以根据各自的情况,集合大众的节能建议,制定在《建筑照明设计标准》第六章“照明节能”部分出一些具体的节能实施细则。把场所对应于照度标准的照明功率密度LPD指标“百姓型节能”能有效地减少照明用电量的增长(即每平方米消耗的电功率),作为强制性条文加以速度,降低照明用电总量,以节约求得节能;“专家限制。而采用“倒推法”进行照明计算可能出现两型节能”能有效提高电能的利用效率,降低电能消种情况:一种是未采用高光效的光源,高效率的灯耗,是节能的根本。具,其结果是房间的实际照度达不到规定的照度标准。(这种用降低照度标准来满足LPD指标,并不专家型节能”存在的问题能达到节能目的)。另一种情况是设计采用了高光效的光源,高效率的灯具,其结果是房间的照度又远3.1节能任务相互推委远高于规定的照度标准,计算出的灯具数量也远远目前,照明节能方案主要由建筑设计院的电气多于实际需要的数量,照明的经济性很差,照明方专业完成。由于大多数电气技术人员都是建筑电气、案受到业主的抵制,节能得不到有效实施。供配电、电力系统、自动化等专业毕业,很少学过此种“倒推法”歪曲了节能的经济性,加深了系统的照明设计,都是在实际工作中靠自己不断的人们对节能的误解,打击了人们对节能的热情,影学习和摸索。因此,对照明设计均有不同程度的畏响了国家节能政策的推广!此法实不可取!难情绪,再加上目前设计市场竞争激烈,设计工期由此可见,照明节能不仅要采用高光效的光源短等原因,均想把照明节能设计任务推给别人而后高效率的灯具,而且是要“恰到好处”地采用高光快!如:效光源和高效率的灯具,要做到“恰到好处”,就必(1)居住建筑仅设灯座,不设灯具,不做照度须进行详细计算。计算,把照明节能任务推给甲方或业主。(新的强条3.3二次装修是节能的重症区规范《住宅建筑规范》GB50368-2006第7.2.3条有位朋友曾向笔者抱怨:自己的店铺与隔墙店室内空间应能提供与其使用功能对应的照度。”住铺的面积相同,营业时间也差不多,店铺没人家亮,宅照度已成了强条,希望这种不做照度计算的现象而每月的电费却比人家多得多。笔者出于好奇,前会有所缓解)。去一看,发现该店铺采用石英杯牛眼筒灯,满天星(2)需要进行二次装修的公共建筑,仅设照明布置,这种光源的发光效率大约是15mW。而隔墙配电箱,预留照明用电量,把照明节能设计推给装店铺采用的是格栅灯盘配T8卤粉荧光灯,光效大约修公司。是70m/W。该店铺的照度我估计还不到隔壁店铺的(3)剩下的既不需要二次装修,又需要照明的半,而每月的申费却是隔壁的两倍多!冤啊!(其公共建筑,有的设计人员,仅凭经验进行照明设计,实中国煤化工荧光灯,在达到相不做照明节能计算,把照明节能有关对照度标准和同照CNMHG费的空间)。照明功率密度的要求标注于施工图上,似乎节能是有的装修公司承接二次装修工程的照明设计任针对施工单位和业主的,与自己的设计无关。务,由于大多数都不具备专业的照明设计能力,缺照明工程学报2007年9月乏对国家有关规范的了解,往往注重于造型和渲染明方案的经济技术比较,并按三种规律进行排序效果,不太注重节能和安全。照明方案中常采用低即按节能程度排序,按绿色照明排序和按等效全费光效的白炽灯、卤钨灯;大量采用光效不高的节能用排序。用户可根据工程的具体情况,选择最节能灯、卤粉荧光灯;大面积采用利用效率不高的暗槽的照明方案;或按绿色照明的要求,在满足照明质灯照明方式等,由此造成像前述那样不必要的浪费。量的前提下,选择最节能的方案;或选择最经济的由于种种原因,有些不节能又存在火灾安全隐患的方案,或者综合考虑节能、质量、经济三者,选择照明方案,在事前得不到有效的把关,只有等出了最合理的照明方案。事故以后再来追究有关人员的责任,那已为时太晚!此套软件操作简便、运算快速,大大地减轻了因为已经造成的损失是多方面的,对受害者而言是设计人员的计算工作量。使用此套软件作辅助,进损失、对国家而言是损失、对责任人而言也是损失!行方案优化,一般情况均能比国家规定的节能标准如果事前能得到有效的技术把关,能得到有关制度(LPD最大限制值)还节能40%~60%,部分场所可的监管,也许许多悲剧都不会发生!节能60%以上。因此,此套软件是我国乃至世界照明节能事业向前发展良好的助推器4照明如何节能4.2充分发挥施工图审查的事前技术把关作用我国已实施施工图审查制度多年,节能是施工4.1推行专业的“照明节能计算软件”的应用图审查的重点之一,通过审查能有效地把不节能的综合以上各种现象,归根结底,一方面是照明照明方案扼杀在施工图阶段。充分发挥施工图审查本身的复杂性、计算的繁琐性,要求设计人员手工的事前把关作用是实施“专家型节能”的有效保障。计算,工作量太大,设计工期不允许。另一方面是《公共建筑节能设计标准》针对公共建筑的第尚未推行专业的“照明节能计算软件”。如果能用专能耗项目“采暖、空调”中围护结构的传热系数和业的“照明节能计算软件”做辅助,能方便快速地遮阳系统做出了严格的限制,并以强条的形式规定:计算出各种照明指标;能进行经济技术比较,优化施工图阶段“必须进行热负荷和逐项逐时的冷负荷方案,轻松地得出最佳节能方案;能切实有效地减的计算。”在施工图审查阶段,设计单位须提供该项轻技术人员的计算工作量,也许情况会有所改观!目的“节能计算书”作为节能审查的依据。因此,推行应用专业的“照明节能计算软件”是当作为建筑第二大能耗项目的照明,照明节能是前行业发展的迫切需要!建筑节能的重要组成部分,照明设计在施工图审查首套“照明节能计算软件”在我国诞生,它由时也应该向施工图审查单位提交“照明节能计算福建省漳州市旺元照明电器有限公司自主研发,历书”。“照明节能计算书”至少应该包含下列内容:时5年,具有我国自主知识产权,是世界第一套针(1)列出国家规范对计算场所照明指标的有关对“照明节能”的专业计算软件,此套软件的诞生要求(包括节能指标和质量指标)。标志着我国的照明节能技术已经走在了世界的前列!(2)提供多个照明方案的经济技术比较结果,此套软件完全按照《建筑照明设计标准》择优采用照明方案。GB50034-2004中照明节能和绿色照明有关规定,(3)场所实际采用的照明方案,并提供有关计并参照了国际照明委员会(CIE)的相关标准。按照算结果。明设计的正确顺序,除了用利用系数法计算出对应(4)判断采用的照明方案是否符合节能要求和照度标准场所所需的灯具数量外,还能自动结合房质量要求。间的尺寸进行均匀布灯;能用逐点计算法计算出场有部分施工图审查单位,为了追求经济效益,所的平均照度,照度均匀度、纵向UGR、横向而羊的门槛,加;口注重场所的照明功率UGR、LPD实际值和折算值,还能进行照明节能校密度中国煤化工际照度;只看场所验和照明质量校验,提示是否符合国家规范要求,的CNMHG值;如:对利用系数并把计算结果生成“照明节能计算书”。软件最主要随意取值的照明设计视而不见、依然放行,间接纵的功能是提供了适合于场所的几十个甚至上百个照容了“倒推法”,使部分不节能或不合理的照明方案第18卷第3期王亚源:照明节能探讨得不到有效的把关方案,即在保证照明质量的前提下选择最节能的方4.3照明节能方案的有效实施案,对于经济欠发达地区或县级以下的公共建筑,设计、审査、施工、验收是实施照明节能的四除了照度可降低一级外,笔者认为可适当降低照明个重要环节,再好的节能方案如果得不到有效的实质量标准(如放宽统一眩光值UGR的限制),按等施,那么“节能”只能是美好的愿望,因此,把好效全费用来选择照明方案;而对于自主性较强的私验收”关,方能确保照明节能方案得到有效实施。营企业的工业建筑和居住建筑,也可参照等效全费根据我国目前工程验收机制,有权参与验收的主要用,选择既节能又节省的照明方案!有业主、施工方、监理单位和设计单位,从各自利4.4出台节能的相关激励措施益的角度出发,能实施“验收”把关的,也许只有要获得经济技术指标良好的照明节能方案,必设计单位。但是,当设计单位与业主的实施方案相须通过工程技术人员的精心设计、详细的计算、反矛盾时,设计单位往往会向业主妥协,业主成了实复的比较,需要投入大量的时间和精力。因此,国施方案的最终主宰。对业主而言,更多关心的是初家除了积极推广应用专业的照明节能计算软件,切建费用,可经济性并不仅体现在初建费用,初建费实减轻工程技术人员的计算工作量外,还希望能出用最低的方案并不一定是最节能的方案,而综合了台节能的相关激励措施,对积极贯彻国家节能政策初建费用、全寿命电费和光源更换费的等效全费用的技术人员给予适当的奖励!以此来突破仅满足于才能真正反映方案的经济性,等效全费用最低的方国家最低节能标准的旧思想,调动广大工程技术人案一定是既节能又节省的方案!因此,一方面应通员的节能积极性和创造性。过积极正确的节能宣传,从意识上消除人们对节能只要聚合了全社会的力量和智慧,相信国家的误解,只有让业主明白节能与经济并不矛盾,而“十一五”规划宏伟的节能目标一定可以实现!是和谐的统一,才能使业主从被动的抵制节能化为参考文献主动地要求节能。另一方面,广大工程技术人员应[1]《建筑照明设计标准》.GB50034-2004.北京:中努力学习先进节能技术,结合方案比较,优先采用国建筑工业出版社,2004经济性良好的照明方案。从技术上保障业主的利益[2]建筑照明设计标准培训讲座,《建筑照明设计标力争获得业主的支持,这样才能使照明节能方案得准》编制组编.北京:中国建筑工业出版社到有效实施。2004我国幅员辽阔,地区发展不平衡,对于建筑级[3]《国家中长期科学和技术发展规划纲要》(2006别较高的公共建筑应该按绿色照明的要来选择照明2020年).北京:中国法制出版社,2006中国煤化工CNMHG