1、綠色照明" title="綠色照明">綠色照明的定義
綠色照明的科學涵義: 綠色照明是指通過科學的照明設計,采用效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明電器產品(電光源、燈用電器附件、燈具、配線器材,以及調光控制設備和控光器件),改善提高人們工作、學習、生活的條件和質量,從而創造一個高效、舒適、安全、經濟、有益的環境并充分體現現代文明的照明。
照明設計標準" title="設計標準">設計標準術語解釋:“綠色照明是節約能源、保護環境,有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量,保護身心健康的照明”。
2、實施綠色照明的宗旨
2.1 節約能源
據國際照明委員會(CIE)預測,16個發達國家2000年的照明用電點總電能約為11%,而照明的能量效率為651m/W,年人均照明用電量約為1200kW·h。
我國的照明用電量大約為總發電量的10%~12%,2003年我國發電量為19701.6 kW·h,照明用電約為1970.6~2364.1億kW·h,比三峽電站總發電量還多,但我國人均照明用電量只平均約為150 kW·h,處于低水平,但是照明總用電量年年增長,可見用電量之大,節約能源任務之艱巨。
人工照明主要來源于由電能轉換為光能,而電能又大多來自于化石燃料的燃燒。據目前估算,地球上的石油、天然氣和煤炭的可采年限有限,然而隨著開采量的逐年增長,這些化石燃料的可開采年限,還會進一步縮短。世界能源不容樂觀,節約能源,對于地球資源的保存,延長其枯竭年限,實現人類社會可持續發展具有重大意義。
2.2 保護環境
根據資料記載,每生產1 kW·h的電能,將對空氣產生的污染物為:
由于化石燃料燃燒產生二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、氮氧化合物(NOx)等有害氣體,造成地球的臭氧層破壞、地球變暖、酸雨等問題。地球變暖的因素中,50%是由二氧化碳形成的,而大約80%的二氧化碳來自化石燃料的燃燒。由此可見,節約電能,對于環境保護的意義重大。
1、綠色照明的定義
綠色照明的科學涵義: 綠色照明是指通過科學的照明設計,采用效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明電器產品(電光源、燈用電器附件、燈具、配線器材,以及調光控制設備和控光器件),改善提高人們工作、學習、生活的條件和質量,從而創造一個高效、舒適、安全、經濟、有益的環境并充分體現現代文明的照明。
照明設計標準術語解釋:“綠色照明是節約能源、保護環境,有益于提高人們生產、工作、學習效率和生活質量,保護身心健康的照明”。
2、實施綠色照明的宗旨
2.1 節約能源
據國際照明委員會(CIE)預測,16個發達國家2000年的照明用電點總電能約為11%,而照明的能量效率為651m/W,年人均照明用電量約為1200kW·h。
我國的照明用電量大約為總發電量的10%~12%,2003年我國發電量為19701.6 kW·h,照明用電約為1970.6~2364.1億kW·h,比三峽電站總發電量還多,但我國人均照明用電量只平均約為150 kW·h,處于低水平,但是照明總用電量年年增長,可見用電量之大,節約能源任務之艱巨。
人工照明主要來源于由電能轉換為光能,而電能又大多來自于化石燃料的燃燒。據目前估算,地球上的石油、天然氣和煤炭的可采年限有限,然而隨著開采量的逐年增長,這些化石燃料的可開采年限,還會進一步縮短。世界能源不容樂觀,節約能源,對于地球資源的保存,延長其枯竭年限,實現人類社會可持續發展具有重大意義。
2.2 保護環境
根據資料記載,每生產1 kW·h的電能,將對空氣產生的污染物為:
由于化石燃料燃燒產生二氧化碳(CO2)、二氧化硫(SO2)、氮氧化合物(NOx)等有害氣體,造成地球的臭氧層破壞、地球變暖、酸雨等問題。地球變暖的因素中,50%是由二氧化碳形成的,而大約80%的二氧化碳來自化石燃料的燃燒。由此可見,節約電能,對于環境保護的意義重大。
同時盡早開始遵守RoHS的規定,盡量減少有害物質在照明設備中使用,如汞、鉛、鎘等元素, 尤其需要降低汞、鉛在光源和燈具設備中的使用含量,選用低汞、低鉛或無汞、無鉛的照明設備。同時根據WEEE指令,加強廢舊照明產品的回收率及再循環率,尤其是含汞光源的回收,減少汞對環境的污染,提高對自然資源的利用率。
在滿足照明效果的同時,盡量減少照明對環境的光污染,滿足CIE No.126出版物《減少天空光污染的指導》中的技術指標。
2.3 提高照明品質
提高照明品質,應以人為本,有利于生產、工作、學習、生活和保護身心健康。在節約能源和保護環境的同時,還應力圖照明品質有個飛躍的提高。具體體現在照明的照度應符合該場所視覺工作的需要,而且有良好的照明質量,如照度均勻、良好的眩光限制和光源的顯色性以及長壽命等。節約能源和保護環境必須以保證數量和質量為前提。為達此目的,采用高光效的光源、燈具和電器附件以及科學合理的照明設計是至關重要的。
3、建筑照明設計標準對推動實施綠色照明的作用
由中國建筑科學研究院主編,中國航空工業規劃設計研究院等16個單位參編的國家標準《建筑照明設計標準》(GB 50034-2004),是通過大量的現場實際調查和普查的基礎上,借鑒國際上各個國家的標準,并通過設計驗證制訂的。該標準充分體現了綠色照明的宗旨,對于推動照明技術的進步有非常重要的作用。其主要體現在以下幾個方面:
3.1提高了照度水平和照明質量
3.1.1 照度水平有較大幅度提高
一些主要工作場所,一般照明平均照度標準值提高50%~200%,與國際標準水平相同或接近,反映了我國全面建設小康社會的新形勢和新要求。從改善視覺工作條件來講,它對提高生產、工作、學習的視覺效能、識別速率,以及保障安全、降低差錯率都有很大影響,同時對人們的心理和生理產生良好作用。
3.1.2 照度質量有較高要求
該標準在顯色性、眩光評價、照度均勻度等照明質量方面的要求與國際標準完全相同,標志著我國的照明標準水平已達到或接近國際水平。從而明顯地改善了這些場所的視看條件和視覺質量,使在生產和工作中視看更清晰、逼真,觀察人物形象更生動真空。
該明確提出了:“長期工作或停留的房間或場所,照明光源的顯色指數(Ra)不宜小于80”。對光源顯色指數的要求的提高,將影響國內光源產品的產業結構。目前在實施過程中仍有許多照明場所使用不符合顯色性要求的光源。
3.2 制訂了照明能耗限制指標
該標準增加了居住、辦公、商業、旅館、醫院、學校和工業等七類建筑108種常用房間或場所的最大允許照明功率密度" title="功率密度">功率密度(LPD)值,除居住建筑外,其他六類建筑的照明功率密度限值屬強制性標準,必須嚴格執行。要求用較少的電能,在保證滿足標準要求的照度時,達到節約能源、保護環境、實施綠色照明的宗旨。規定LPD限值,將促使照明設計中必須全面考慮和顧及照度水平、照明質量和照明能效,促進在設計中提高照明設計水平,推廣應用更高效的光源、鎮流器、燈具及其他產品。
同時,LPD限值的規定將為有關主管部門、節能監督部門、設計圖紙審查部門提供了明確的、容易檢查、實施的標準,對照明設計、安裝、運行維護進行有效的監督和管理。
3.3 推動了照明領域的科技進步
該標準提高了照度,規定了較高的顯色性要求和適合我國情況的照明功率密度值以及相應的技術措施。這些對照明電器產業的產品更新換代,促進高效、優質電光源、燈具以及其他照明產品的生產、推廣和應用具有強大的推動作用。同時,該標準對提高照明工程的設計水平也起到很大的促進作用,促使設計人員考慮在如何達到規定的照度水平時,滿足照明功率密度限制以及照明質量要求。
4、貫徹照明設計標準還應注意的幾個重點問題
4.1 小面積房間照明功率密度值的問題
由于我國實行施工圖審查制度,該標準規定的照明功率密度值作為強制性條款,引起了照明設計工作者的高度重視,在實施過程中普遍感到對于小面積房間或個別特殊房間,可能出現達到規定照度標準的計算所需燈具數量不好布置,需要增減實際裝設的燈具數量,當增加的燈具數量比例較大時,將使LPD值超過限值。產生這種想象主要有兩個方面的問題:一是市場缺少適合小面積房間配光的燈具;二是對現有的照明光源的品種缺乏了解。以辦公建筑為例見表1、表2。由此可見滿足或達到照明設計強制性標準的要求最重要的是選擇合適的燈具利用系數和光源。
表1 照明場所功率密度論證(一)
表2 照明場所功率密度論證(二)
4.2 合理運用作業面臨近周圍照度的問題
該標準4.1.5條明確規定作業面鄰近周圍的照度可低于作業面照度,但不宜低于表3的數值。此表與CIE標準《室內工作場所照明》(S 008/E-2001)的規定完全一致。明確了作業面臨近周圍的照度可低于作業面照度,有利于選擇合適的照度,達到節約能源的目的。作業面鄰近周圍(指作業面外0.5m范圍之內)的照度與作業面的照度有關,若作業面周圍照度分布迅速下降,會引起視覺困難和不舒適,為了提供視野內亮度(照度)分布的良好平衡,特制訂本條。合理運用作業面臨近周圍照度的概念對于節能設計,提高視覺舒適度具有重要意義。
表3 作業面鄰近周圍照度
4.3合理運用作業面臨近周圍照度的問題
眩光是一種由于視野中的亮度分布或亮度范圍的不適宜,或存在極端的對比,以致引起不舒適的感覺或降低觀察細部或目標的能力的視覺現象。眩光會產生不舒適感,或降低觀看主要目標的能力,或兩者兼有的不良視覺環境。UGR是度量處于室內視覺環境中的照明裝置發出的光對人眼引起的不舒適感主觀反應的心理參量,其值可按CIE統一眩光值公式計算。統一眩光值(UGR)是室內照明設計中的一個重要指標,取代了原先標準中的燈具亮度限制曲線的方法,用數值表示室內眩光,更科學、直觀、簡便,提高了限制眩光的合理性和準確性。
為方便對UGR的使用,CIE規定了在特定安裝、使用條件下的燈具的統一眩光值表,可根據使用場合的具體參數查閱使用該燈具后的UGR值,但這僅僅是對燈具在特定的CIE規定使用條件下的眩光值的考核,如果實際使用條件與CIE條件不符,則需要按CIE的統一眩光值的計算公式,通過使用的燈具的光分布文件,計算實際照明安裝下的室內照明統一眩光值UGR。
由于計算較為嚴格、復雜,因此要求燈具生產廠家提供完整的燈具CIE統一眩光值表,或提供完整的燈具光分布文件;對照明設計也要求提供詳細的照明工程的UGR 的計算及分布,并滿足相應的標準要求。
目前的照明工程中對UGR的使用非常有限,各燈具生產廠家及照明設計單位應盡快滿足這一新要求,提高照明質量。
4.4 照明設計如何體現“照明與健康”的問題
照明的首要任務是為使用者提供舒適的視覺環境,同時應滿足節能、環保等要求。長期以來,人們認為人的視覺環境只依靠視網膜上錐狀和桿狀兩種感光細胞感知,它們分別在明視覺和暗視覺時起作用,這兩種感光細胞對光的靈敏度都隨波長而變,這是照明的視覺效應。
從另外一個角度而言,照明的發展是綜合照明、醫學、心理學和生理學的研究成果,需要對照明與人類健康問題的做更大的關注。研究表明照明除了會產生視覺效應,幫助人們感知世界,表達情感,還會產生生理效應,影響著人體內的激素產生、人體的生物時鐘和相應的各類生理反應。
因此,照明與人類健康息息相關。這些成果要求我們對照明設計,尤其是室內照明設計及要求進行重新審視,以求在節能和視覺、生理效應的綜合效果上達到最佳的比例。為提高工作效率,提供有益人體健康的視覺環境,我們所提供的照明不應該是一成不變的。
不論是照明的強度、還是照明的色溫(光譜),在不同的時間段、對不同的適用對象均應有相應的變化。早晨:高照度、高色溫;中午:低照度、低色溫;午后:高照度、高色溫;下班前:低照度、低色溫。理想的照明應該是隨時間的變化呈動態的。
照明設計應通過多種方式,包括智能控制系統、天然采光等,在滿足視覺環境需求的同時,提供符合人體健康的照明環境,使照明隨人的生理活動的變化而變化,并適應晝夜和四季的節奏變化,進而進一步通過照明提高工作效率。
結束語:
綠色照明內涵包含高效節能、環保、安全、舒適等重要內容,隨著社會的發展及人民生活水平的提高,如何在節能、環保、安全的前提下為我們的生活和工作環境提供舒適的光環境是我們每一位照明工作者研究的重點課題。新標準為我們提供了很好的設計依據,作為設計人員我們應該正確理解綠色照明的深刻含義,認真貫徹執行照明設計標準。實施綠色照明工程不僅僅是選用了高效節能的光源和燈具。以消耗最低的能量,獲得最佳的照明效果,提供符合人體健康的照明環境才是我們追求的目標。