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深度认识绿色照明

发布时间:2014-09-12 浏览:1670次 发布:中国照明灯具网
1 绿色建筑照明的大发展时期已经到来
 
        (1)二十世纪九十年代开始推广绿色照明
 
在全国推广绿色照明的热潮中,1997年河南省经贸委与河南省照明学会在郑州市淮河路灯具城率先成立了绿色照明展示基地,大力宣传推广节能灯,同时成立了河南省绿色照明工程协调领导小组及专家组(豫经贸资〔1997〕258号文)。
 
        (2)绿色照明有了评价依据
 
绿色照明在国家发布了一系列评价标准和设计规范后才得到了实质性的快速发展。
 
我国于2006年发布《绿色建筑评价标准》(GB/T 50378-2006修订版已出报批稿),各地相继也出台绿色建筑的地方标准,包括节能设计标准。近年来已评出一星二星三星的1260项绿色建筑,其中2013年占41%,2013年还出台了绿色办公建筑等系列建筑的评价标准。各种绿色建筑评价标准中对绿色照明评价的主要依据是:《建筑照明设计标准》(GB 50034-2013年  2014.6.1起实施),《城市夜景照明设计规范》(JGJ/T 163-2008)等。
 
         (3)政府对发展绿色照明有了路线图
 
         郑州市人民政府郑政文(2013)20号文《郑州市人民政府关于加快发展绿色建筑的意见》,提出了发展目标,一年建章立制、搞好试点引路;三年推广示范,加快发展步伐,到2014年,全市政府投资的公益性建筑和保障性住房,全面执行绿色建筑标准;积极引导和鼓励商品住房、新建居住小区和新城区发展绿色建筑,并开展既有建筑的绿色建筑改造试点;五年形成规模,最终实现到2020年郑州市建成绿色建筑标准的比重达到国家要求,接近全国先进城市水平,在中部地区居于领先地位。
 
        文件要求市规划部门组织编写本市绿色建筑规划设计导则,作为规划编制和设计方案审查的依据。建设单位拟申报绿色建筑时,应当在编制可研报告时,设置绿色建筑专篇,确定绿色建筑等级。设计单位和施工图审查机构进行相应的工作。
 
        郑州市人民政府郑政文(2013)22号文通知,贯彻执行《郑州市可再生能源建筑应用推进方案》,要求供电公司出台太阳能光伏发电联网相关政策,为太阳能光伏发电拓宽应用市场(完成时限为2013.5.30)。目标为在全市全面推进太阳能光热建筑应用工作,通过一体化示范,带动建设与建筑一体化的屋顶光伏电站,扩大城市光伏电站的应用规模,到2015年可再生能源建筑占新建建筑面积的30%以上。在详规编制阶段,按照市建委审查通过的技术方案落实建筑的可再生能源应用工作。
 
2 绿色照明评价的技术指标 
 
2.1 绿色照明的四个评价项目
 
       (1)节能(光效、寿命、光通维持率),目前卤钨灯的光效有望做到30~40lm/W,荧光灯T8光效可达120lm/W,国外对高压钠灯的光效己不做改进,国内用烧结式电极可以把250W的高压钠灯光效做到160lm/W.发展迅猛的LED,几年后1W的LED会做到功率4W以上,暖白色光效可达150lm/W,冷白色光效将达180lm/W.
 
        荧光灯已达到在1.6万小时存活率为90%,高压钠灯2.5~3万小时,陶瓷金卤灯1.5~2.5万小时。国际电光源委员会主席曾做过一个预测,LED的总体寿命超过2.5万小时并且还在继续提高,按照这个趋势发展下去,光源的寿命会进一步提高。但是,因灯的寿命太长会影响销售额,也有专家认为光源的寿命在1万小时以上比较合适。
 
       (2)环保(低有害物质排放、碳足迹)。
 
       (3)安全(电气安全、光生物安全)。关于安全,首先是电气安全,还有光生物安全,包括紫外、蓝光、近红外伤害等,如果不做处理的话,透明LED的蓝光剂量肯定是超标的。
 
       (4)舒适(色温、显色指数、UGR、色参数的寿命维持等)。
 
2.2 绿色照明的评价指标
 
       (1)《绿色建筑评价标准》(GB/T50378)控制项中,主要是照明数量、照明质量、照明节能等,例如照度标准的照明功率密度值(LPD)现行值及均匀度、显色指数、眩光控制、色温、照明控制、产品要求等。优选项中(主要评分项),主要是LPD的目标值控制(应注意现行值是根据对国内各类建筑的照明能耗现状调研结果、我国建筑照明设计标准以及光源、灯具等照明产品的现有水平并参考国内外有关照明节能标准,经综合分析研究后制订的。而目标值则是预测到几年后随着照明科学技术的进步、光源灯具等照明产品性能水平的提高,从而照明能耗会有一定程度的下降而制订的。目标值比现行值降低约为10%~20%.而目标值执行日期由标准主管部门决定。目标值的实施,可以由相关标准(如节能建筑、绿色建筑评价标准)规定,也可由全国或行业,或地方主管部门作出相关规定)。
 
       (2)《绿色建筑评价标准》中对公共建筑绿色照明的要求。
 
        1)一般项,建筑通风、空调、照明等设备自动控制系统技术合理,系统高效运营。
        2)控制项,各房间或场所的照明功率密度值不高于GB50034规定的现行值。
        室内照度、统一眩光值、一般显色指数等指标满足GB50034中的有关要求。
       3)优选项,充分利用太阳能等可再生能源发电量不低于建筑用电量的2%.
 
       (3)GB50034-2013中第六章对节能的要求更为严格。标准要求不能仅以LPD值作为计算照度的依据;明确提出(适应吊顶装修的)长约600mm的荧光灯管效率相对偏低,影响节能效果,建议慎用少用。仅仅明确了建筑的公共场所、车库等采用LED照明并进行自动调光控制。
 
        (4)上海市标准《公共建筑节能设计标准》(DGJ08-107-2012)提出了更为具体的照明、电力节能设计、能耗检测系统占八章中的三章内容,其中照明节能设计章节中对执行LPD值、光源灯具及附件、照明控制,自然光利用有了四节内容。电力节能设计一章对节能型配电设备、太阳能光伏发电、供配电系统节能(负荷中心、三相不平衡度、低压配电长度<250m、就地补偿、回路压降校验等)、分项进行电能计量、谐波防治等也有4节内容。
 
3 绿色照明发展瓶颈分析
 
3.1 智能照明控制是绿色照明发展的重要措施
 
        绿色照明着眼于绿色环保、投资与可持续的未来。由于照明占办公、商务类建筑耗电总量的30%以上,做好照明控制对节约能源并降低成本、打造舒适的工作环境、提高舒适度以及(分早、中、下午、晚等时间段)把握照明与人的生理节律、提高员工工作效率起很重要的作用。优化的节能控制方案(如各种有线、无线的灯光控制系统、照明控制方案),可以满足各种照明需求(见下表)。
 
        例如,2013年落成的中央电视台新台址总建筑面积47万m2,使用灯具7万多套,其中受控灯具5万多套,灯光回路6000多个。该建筑的绿色照明系统立足于以下照明控制需求:公共区域照明的时钟控制;办公区域照明的自动感应控制、红外控制,部分工位灯具调光控制;会议室的多个场景控制;咖啡厅、餐厅的调光控制;演播室的远程、调光、场景控制;室外泛光照明的各种自动控制;应急照明的消防切换控制。
 
3.2 绿色照明的主要发展瓶颈
 
        基于LED的优势,近几年绿色照明得到了迅猛发展,市场前景良好。城市夜景照明、体育建筑的功能照明、道路照明等已有了很好的照明和控制设计。但就更大节电市场的室内功能性照明来说,其控制现状还很不尽人意。
 
       (1)首先,大规模推动绿色照明市场发展的源头——工程设计和基本建设还缺乏连贯一致的配套标准。绿色照明的主要目标是节能,但是现在正实施的多部照明设计规范中的“照明节能”章节重点仅仅是控制建筑物的照明功率密度值(LPD)作为照明节能评价指标,没有总体用电量的控制要求。
 
        节能更为关键的是照明控制,不管灯安多少,若没有有效的控制,节能效果也会大打折扣。规范组专家多次提出仅有LPD值限制是不够的,要有灯具运行总时间、总用电量的控制才能做到真正意义上的节能。
 
       (2)国家标准《公共建筑节能设计标准》(GB50189-2005)中仅有建筑与热工设计、采暖通风与空调节能设计两大部分,没有照明设计的内容。河南省标准《河南省公共建筑节能设计标准实施细则》(DBJ41/075-2006)比国家标准增加了“建筑照明节能设计”章节,引入了《建筑照明设计标准》GB50034的第六章照明节能的大部分内容:办公建筑、商业建筑、旅馆建筑、医院建筑、学校建筑的照明功率密度值;充分利用天然光,有条件时宜随室外天然光的变化自动调节人工照明照度,宜利用各种导光和反光装置将天然光引入室内进行照明,宜利用太阳能作为照明能源等内容。
 
        一些省标中没有照明控制的要求,仅对暖通专业设有检测与控制章节。上述标准和规范也提出了控制措施,仅仅为一般性条文,设计师也没有像执行LPD值那样的强条来足够重视和刻意要求,管理更是缺乏节能约束。各种“节能设计标准”有的仅有LPD值控制的强条,对照明的绿色控制没有明确措施,设计图纸审查和工程竣工验收更没有具体要求了,从项目的前期设计就制约了绿色照明的发展和推广。
 
       (3)河南省标准《河南省绿色建筑评价标准》(DBJ41/T109-2011)提出了公共建筑照明节能的评价内容:在“节能与能源利用”一节中提出了LPD值不高于GB50034规定的现行值,设计评价内容包括照明施工图设计说明、各层照明平面图、照明控制系统图、照明产品清单、现场检测报告等,照明部分能耗独立计量。
 
      “运营管理”一节中提出了对办公、商场类建筑耗电等实行计量收费,要求照明等设备自动监控系统技术合理系统高效运营。
 
笔者认为《河南省绿色建筑评价标准》的内容比其上述节能设计标准已经是较为全面了,遗憾的是《河南省绿色建筑评价标准》仅是一个评价标准,前些年一直没有被列入设计院必须执行的设计标准中。从设计推广的角度,应该是从规范标准就提出要求,不采用绿色照明控制年用电量的设计就是不合格的设计产品,进而在建设管理中的审图、验收等环节制定相应措施,既控制LPD值,又逐步减少年耗电总量,减少“办公室病”“电脑病”等具体指标要求,以此来推动绿色照明市场发展,又可达到节能减排的目的。
 
        (4)LED的控制节能优势不言而喻,但是推广的政策范畴和扶持力度也不尽平衡。
从地域经济来分析,广东省人民政府2012年就下文部署推广LED照明,要求全省三年普及LED公共照明,有文件、有措施、有责任目标。河南省则远不像广东省等沿海省份那样经济发达富有,也无此实力和魄力,从基础上影响了LED照明的推广,制约了绿色照明的发展。
 
       (5)从产品质量的角度而言,绿色控制照明的关键技术(如传感器、控制器及其系统集成)存在着质次、价高、系统的理论分析宣传与实际不符等问题。一些技术先进质量可靠的品牌产品价位太高,质次价低的工程采用后很快就失效而弃用,进一步影响了推广应用。
 
3.3 绿色照明的推广应用要注重整体效益
 
        (1)对于LED节能不节钱这个观点,应该从整体效益上来认识。首先,好的产品应该是节能又节钱。在承接工程设计时,设计院也曾尽可能建议建设单位选择LED类节能灯具,可能前期投资大些,但后期的成本可在节电中回收,这还不包括间接产生的效益。例如十年前推广三基色荧光灯就是节能与节钱关系认识的一次很好实践。到目前为止还占室内照明主导地位的节能产品三基色荧光灯,当年就因为价钱是普通荧光灯管的三倍而难以推广。
 
       (2)《建筑照明设汁标准》(GB50034)的一大贡献就是提出了公建设计时显色指数Ra达到80,推动了高效节能三基色系列荧光灯的应用。当年在郑州的两个最大商场中调研就发现精明的商家已采用了价格偏贵的三基色荧光灯了,商家看中了它的节电,对中高档商品的亮度和色彩还原度。专家和设计院也在多次学术研讨会上宣传三基色照明的技术优势,同时图纸上注明荧光灯为三基色,已近十年了。现在LED照明进入(室内的)大发展时期,专家形容呈井喷之势,LED价格逐年下降,整灯光效逐年提高,特别是可以方便的进行节能控制。因此,从系统的长远的观点来分析,LED是既节能又节钱的。
 
       (3)呼吁照明企业加强科技创新使产品更高效、更长寿命、更低价格,设计院做出更好的设计方案,各级政府可以像广东省那样人大力推广,LED的市场份额越大,企业越发展产品的性价比越高,用户就会心甘情愿的接受。
 
4 绿色照明的发展为推动绿色建筑和智慧城市建设做出贡献
 
4.1 LED照明应用于室内领域的创新与推广
 
        (1)2013年9月14日,2013年中国照明论坛在中山小榄隆重举行。作为目前国内照明领域最具规模、业界参与度及期望值最高的论坛,此次论坛以“LED照明设计、应用与创新”为主题,全面覆盖照明行业学术、产品技术、设计、应用、创新与发展等各个领域,为绿色照明行业提供了产业链范围的学术交流及商务洽谈平台。
 
         会议上有专家提出2013年LED进入功能性照明(室内等)的“元年”、“拐点”等观点。专家学者们重点推出了LED绿色照明的创新设计。清华大学建筑学院的教授的“LED照明产品创新设计和照明设计创新”、北京电光源研究所杨小平主任的“LED照明产品标准和规划制定进展”、飞利浦(中国)投资有限公司姚梦明技术总监的“LED室内白光照明质量分析”、中国照明学会顾问章海骢教授的“LED产业中的创新设计”、常州城市道路照明管理处麦伟明处长的“LED在城市道路照明中的应用分析”等专题报告,无不表达了学术阶层对推广LED绿色照明节能减排的良好企盼。北京市建筑设计研究院电气总工汪猛教授的“LED在室内照明应用推广之管见”报告详细论述了LED室内照明应用推广中存在的问题,呼吁推广LED室内照明须加大扶持力度。
 
        (2)对设计师关注的LED照明(半导体照明)进入室内应用,专家们发表了不少“应注意的问题”等论点,用“机遇与挑战”,“兴奋、困惑与疑虑”来表达对现状的看法。
 
4.2 绿色照明的新规助推其发展 
 
        (1)可喜的是,国家和河南省、郑州市政府部门已开始了行动,陆续出台了“绿色建筑星级评价标准”,其中提出了照明节能的多项评价指标,正在逐步的通过管理强制进入到工程建设的体系中,建筑达到几星级可以评为绿色建筑,可以获得补贴等。
 
       (2)新版2013《建筑照明设计标准》GB50034对LED照明设计有了具体的标准,今后从节能审查,竣工验收等环节再进行量化控制,可以直接推动绿色照明的发展。
 
        规范编制组已编制了《实施指南》并制定了GB50034-2013的宣贯计划(2014.5全国启动)。
 
       新版GB50034修改最重的是在确保照明质量的前提下,提高了照明节能的要求,增加了节能指标的强制性条文的数量,原标准七类86个场所,其中六类81条,新标准共十五类133个场所,其中十类108个强制性条文。修订的主要内容如下:
 
        1)降低了原标准的LPD值;
        2)补充图书馆、博览、交通、金融等公建的LPD值;
        3)更严格地限制了白炽灯的应用范围;
        4)增加了发光二极管应用于室内照明的技术要求;
        5)补充了科技馆、美术馆、金融、宿舍、老年住宅、公寓等场所的照明标准值;
        6)补充和完善了照明节能的控制技术要求;
        7)补充和完善了眩光评价的方法和范围。
        标准整体上达到了国际先进水平。LPD值控制是目前美、俄、日等国家也在采用的照明节能评价指标。
 
4.3 绿色照明与智慧城市
 
        (1)绿色建筑在我国20世纪90年代末开始兴起,但直到如今真正的绿色建筑时代还没有完全到来。绿色建筑的两个主要方面是节能和舒适,现在建筑单位用能(例如照明评价指标LPD)的节能目标实施的还不错,但是耗能总量控制还在进行中,达到舒适度的路更长(还在路上)。
 
        让建筑具有“绿色”功能还不仅仅是电子技术的革新和发展。在工程实践中,绿色建筑是以建筑为平台,土建、给排水、暖通、电气等 专业共同来完成的,电气技术是一个包括绿色照明在内的系统集成技术。近年来,有代表性的建筑绿色化示范工程有清华大学的绿色办公楼、郑州的“双零楼”等基本上属于绿色建筑的范畴了,其功能涉及各专业各方面。
 
        (2)智慧城市是当今世界城市发展的新理念,是信息社会条件下综合城市发展规划、城市运行管理、城市公共服务、城市产业发展、政府行政效能等为一体的城市发展新模式,是以物联网、云计算、大数据、移动互联网、宽带、空间地理信息集成等新一代信息技术创新应用与城市转型发展深度融合的产物,是推动政府职能转变、推进社会管理创新的新手段和新方法,是城市走向绿色、低碳、可持续发展的本质需求。
 
        (3)做为重大的创新和投资的驱动力,智慧城市运动在各国政府的推动下正在加速发展中。2010年,IBM正式提出了“智慧的城市”愿景,他们认为,城市由关系到城市主要功能的不同类型的网络、基础设施和环境等六个核心系统组成。我国近年提出了智慧城市这个概念,各省市也相继下文予以推广。国家住建部2013年初公布了首批90个国家智慧城市试点名单,中西部地区在建的智慧城市包括重庆、郑州、武汉、西安等24个城市,突显国家对智慧城市试点的思考更加成熟和深入,预计后续支持和鼓励政策将会有望跟随出台。
 
       (4)2013年在广州举办了“智慧城市建设与绿色建筑发展高峰论坛”。照明界泰斗中国航空工业规划设计院任元会教授为特邀主持,华南理工大学城市规划系系主任王世福教授做了“智慧城市规划设计发展与建设”,中国建筑设计研究院总院顾问总工张文才教授做了“绿色建筑设计在新型城市建设中的思考”的报告,优秀品牌企业代表做了“智慧城市应用解决方案及技术展示”等专题报告,为推动“智慧城市”献计献策。专家提醒实施“智慧城市”还在酝酿阶段,目前还存在着概念为主并且措施较少等问题。对于“智慧城市”,专家建议建筑节能系统设置与(包括绿色照明的)控制策略要两手抓,智慧城市切忌盲目追求一哄而上、华而不实。
 
        (5)新版《建筑照明设计标准》增加了LED应用于室内照明的技术要求,例如明确了照明的色温、色容差、色品坐标等设计参数,提高了节能照明评价指标,对实施绿色照明绿色建筑提出了更具体的要求。LED照明无可超越的可控制优势正在推动绿色照明的成熟发展,必将对创建“智慧城市”作出较大的贡献。任何一个新生事物,都存在一个宣传、推广、应用的实践过程,学会和设计院在这方面应该起到很好的先行官作用,如果全社会高度关注并努力实施,中国的“智慧城市”将指日可待。
 
责任编辑:yupei    来源:来源:《照明》

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