導(dǎo)光管綠色照明

導(dǎo)光管照明裝置是一種新的照明裝置，為達(dá)到綠色照明要求，首先采用層次分析法和灰色理論探討了評價(jià)指標(biāo)體系和評價(jià)方法，根據(jù)定性和定量相結(jié)合的方法確定了評價(jià)指標(biāo)的權(quán)重和指標(biāo)之間的標(biāo)度轉(zhuǎn)換關(guān)系，為綠色照明產(chǎn)品的合理評價(jià)找到了一種較好方法。并首次將壽命周期評價(jià)方法用于導(dǎo)光管綠色照明設(shè)計(jì)研究，根據(jù)功能性、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)境性要求，從搖藍(lán)到墳?zāi)沟恼麄€(gè)壽命周期出發(fā)，選取了合適的導(dǎo)光管材料和光源。為使導(dǎo)光管照明計(jì)算快捷和準(zhǔn)確，首創(chuàng)了導(dǎo)光管照明計(jì)算的建模方法，即用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行導(dǎo)光管照明計(jì)算。研制出傳輸效率為77—的導(dǎo)光管照明裝置。獲得了綠色照明設(shè)計(jì)和理論研究的可供借鑒的經(jīng)驗(yàn)。我們還獲得了鏡面鋁合金板的實(shí)用新型專利。

綠色照明是美國國家環(huán)保局于20世紀(jì)90年代初提出的概念。完整的綠色照明內(nèi)涵包含：高效節(jié)能(energyefficient)、環(huán)保(environmental protection)、安全(safety)、舒適(comfort)等4項(xiàng)指標(biāo)。將綠色照明的概念運(yùn)用到博物館照明主要突出三個(gè)重點(diǎn)：高效節(jié)能、保護(hù)展品和看清原貌。

1．綠色照明工程要求人們不要局限于節(jié)能這一認(rèn)識，要提高到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的高度，這樣影響更廣泛，更深遠(yuǎn)。綠色照明工程不只是個(gè)經(jīng)濟(jì)效益問題，更是一項(xiàng)著眼于資源利用和環(huán)境保護(hù)的重大課題。通過照明節(jié)電減少發(fā)電量，進(jìn)而降低燃煤量（中國70%以上的發(fā)電量還是依賴燃煤獲得），減少二氧化硫、氮氧化物等有害氣體以及二氧化碳等溫室氣體的排放，有助于解決世界面臨的環(huán)境與發(fā)展課題。

2．綠色照明工程要求的照明節(jié)能，已經(jīng)不完全是傳統(tǒng)意義的節(jié)能，這在中國“綠色照明工程實(shí)施方案”宗旨中已經(jīng)有清楚的描述，即滿足照明質(zhì)量和視覺環(huán)境條件的更高要求。因此照明節(jié)能的實(shí)現(xiàn)不能靠降低照明標(biāo)準(zhǔn)，而是依靠充分運(yùn)用現(xiàn)代科技手段對照明工程設(shè)計(jì)水平、方位以及照明器材效率的提高。

3．高效照明器材是照明節(jié)能的重要基礎(chǔ)，但照明器材不只是光源，光源是首要因素，已經(jīng)為人們認(rèn)識，但不唯一的，燈具和電氣附件（如鎮(zhèn)流器）的效率，對于照明節(jié)能的影響是不可忽視的，這點(diǎn)往往不為人們所注意，比如一臺帶漫射罩的燈具，或一臺帶格柵的直管形熒光燈具，高效優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品比低質(zhì)產(chǎn)品的效率可以高出50%以至100%，足見其節(jié)能效果。實(shí)施綠色照明要求起著決定作用；此外，運(yùn)行維護(hù)管理也有不可忽視的作用。

4．實(shí)施綠色照明工程，不能簡單地理解為提供高效節(jié)能照明器材。高效器材是重要的物質(zhì)基礎(chǔ)，但是還應(yīng)有正確合理的照明工程設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)是統(tǒng)管全局的，對能否實(shí)施綠色照明要求起著決定作用；此外，運(yùn)行維護(hù)管理也有不可忽視的作用。

5．高效光源是照明節(jié)能的首要因素，必須重視推廣應(yīng)用高效光源。但是有人把推廣高效光源簡單地理解為推廣節(jié)能燈（而這里的節(jié)能燈是專指緊湊型熒光燈），這是很不全面的，很有害的，因?yàn)楣庠捶N類很多，有不少高效者應(yīng)予推廣。就能量轉(zhuǎn)換效率而言，有和緊湊型熒光燈光效相當(dāng)?shù)模ㄈ缰惫軣晒鉄簦斜绕涔庑Ц叩模ㄈ绺邏杭{燈，金屬鹵化物燈），這些高效光源各有其特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)，各有其適用場所，決非簡單地用一類節(jié)能光源能代替的。根據(jù)應(yīng)用場所條件不同，至少有三類高效光源應(yīng)予推廣使用。

6．高效照明工具光導(dǎo)照明系統(tǒng)，由采光罩、光導(dǎo)管和漫射器三部分組成。其照明原理是通過采光罩高效采集室外自然光線并導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)重新分配，經(jīng)過特殊制作的光導(dǎo)管傳輸和強(qiáng)化后由系統(tǒng)底部的漫射器把自然光均勻高效的照射到場館內(nèi)部，從而打破了“照明完全依靠電力”的觀念。

綠色照明基礎(chǔ)

優(yōu)質(zhì)光源具體體現(xiàn)在以下四點(diǎn)。

1．燈光源發(fā)出的光為全色光。所謂全色光，即光譜連續(xù)分布在人眼可見范圍內(nèi)，視覺不易疲勞。

2．燈光光譜成分中應(yīng)沒有紫外光和紅外光。

因?yàn)殚L期過多接受紫外線，不僅容易引起角膜炎，還會對晶狀體、視網(wǎng)膜、脈絡(luò)膜等造成傷害。紅外線極易被水吸收，過多的紅外線經(jīng)過人眼晶狀體聚集時(shí)即被大量吸收，久而久之‘晶狀體會發(fā)生變性，導(dǎo)致白內(nèi)障。

3．光的色溫應(yīng)貼近自然光。

色溫是用溫度表示光的顏色的一種量化指標(biāo)，因?yàn)槿藗冮L期在自然光下生活，人眼對自然光適應(yīng)性強(qiáng)，視覺效果好。試驗(yàn)證明：自然光條件下的視覺對比靈敏度高于人工光5%—20%以上。

4．燈光為無頻閃光。

頻閃光是發(fā)光時(shí)出現(xiàn)一定頻率的亮暗交替變化。普通日光燈的供電頻率為50赫茲，表示發(fā)光時(shí)每秒亮暗100次，屬于低頻率的頻閃光，會使人眼的調(diào)節(jié)器官，如睫狀肌、瞳孔括約肌等處于緊張的調(diào)節(jié)狀態(tài)，導(dǎo)致視覺疲勞，從而加速青少年近視。如果發(fā)光時(shí)的供電頻率提高到數(shù)百赫茲以上，或成直流供電，人眼即不會有頻閃感覺，也不會造成視力傷害，這種光稱為無頻閃光。

必須同時(shí)具備以上四方面要求的光，才算是優(yōu)質(zhì)光源。市場上眾多燈光源均存在不同程度的不足。如白熾燈，因紅外光譜超過發(fā)光總光譜60%以上，全色光平衡不理想，色溫較低，既造成電能的大量浪費(fèi)，對人眼也不利。普通日光燈因紫外光成分較多，又居于低頻率的頻閃光，故光源質(zhì)量不甚理想。市場上較多的電子整流的節(jié)能熒光燈，有一部分光源為無頻閃光，又為全色光，色溫也較接近自然光，不足之處是有紫外光。

綠色照明宗旨

1．保護(hù)環(huán)境，包括減少照明器具生命周期內(nèi)的污染物排放，采用潔凈光源、自然光源和綠色材料，控制光污染；

2．節(jié)約能源，以緊湊型熒光燈替代白熾燈為例，可節(jié)電70%以上，高效電光源可使冷卻燈具散發(fā)出熱量的能耗明顯減少。

3．有益健康，提夠舒適、愉悅、安全的高質(zhì)量照明環(huán)境；

4．提高工作效率，這比節(jié)省電費(fèi)更有價(jià)值；

5．營造體現(xiàn)現(xiàn)代文明的光文化。

綠色照明理念

綠色照明是指通過科學(xué)的照明設(shè)計(jì)，采用效率高、壽命長、安全和性能穩(wěn)定的照明電器產(chǎn)品（電光源、燈用電器附件、燈具、配線器材，以及調(diào)光控制器和控光器件），改善提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量，從而創(chuàng)造一個(gè)高效、舒適、安全、經(jīng)濟(jì)、有益的環(huán)境并充分體現(xiàn)現(xiàn)代文明的照明。

1991年1月美國環(huán)保局（EPA）首先提出實(shí)施"綠色照明（Green Lights）"和推進(jìn)"綠色照明工程（Green Lights Program）"的概念，很快得到聯(lián)合國的支持和許多發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家的重視，并積極采取相應(yīng)的政策和技術(shù)措施，推進(jìn)綠色照明工程的實(shí)施和發(fā)展。1993年11月中國國家經(jīng)貿(mào)委開始啟動中國綠色照明工程，并于1996年正式列入國家計(jì)劃。

從以上的理念認(rèn)識到：

1．照明工程必須實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，把節(jié)約放在首位，提高資源利用效率。因?yàn)榫G色照明能節(jié)約電能，節(jié)約電能對保護(hù)環(huán)境具有重要意義。

2．綠色照明包含電光源、電器附件、燈具、配線器材，以及調(diào)光和控光器件等的合理采用。例如：

采用高效節(jié)能的電光源：

1）用鹵鎢燈取代普通照明白熾燈（節(jié)電50-60%）；

2）用自鎮(zhèn)流單端熒光燈取代白熾燈（節(jié)電70-80%）；

3）用直管型熒光燈取代白熾燈和直管型熒光燈的升級換代（節(jié)電70-90%）；

4）大力推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈的應(yīng)用；

5）低壓鈉燈的應(yīng)用；

6）推廣發(fā)光二極管-LED的應(yīng)用。

采用高效節(jié)能照明燈具：

1）選用配光合理、反射效率高、耐久性好的反射式燈具；

2）選用與光源、電器附件協(xié)調(diào)配套的燈具。

采用高效節(jié)能的燈用電器附件：

用節(jié)能電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器取代傳統(tǒng)的高能耗電感鎮(zhèn)流器。

采用各種照明節(jié)能的控制設(shè)備或器件：

1）光傳感器 2）熱輻射傳感器 3）超聲傳感器 4）時(shí)間程序控制 5）直接或遙控調(diào)光。

3．綠色照明旨在改善提高人們工作、學(xué)習(xí)、生活的條件和質(zhì)量，因此設(shè)計(jì)人員必須很好領(lǐng)會綠色照明的要求和掌握國家有關(guān)照明設(shè)計(jì)規(guī)范使之滿足要求。

綠色照明理想境界

1．無汞：汞有毒，污染環(huán)境后患無窮；

2．節(jié)能：照明要節(jié)電運(yùn)行，而且光源和燈具從原材料至成品的生產(chǎn)過程也應(yīng)有利于節(jié)能；

3．節(jié)材：光源及其附件要節(jié)約耗用黑色金屬、有色金屬、稀有金屬和非金屬材料；

4．環(huán)保的制造工藝：排放無污染和綠色生產(chǎn)工藝，包括采用無毒、無溶劑樹脂與密封材

料，提倡采用水溶性樹脂；

5．無有害的射線：光源無紫外線成份等；

6．長壽命：耐用性好；

7．對環(huán)境無電磁干擾：運(yùn)行時(shí)無高次諧波分量泄漏；

8．對電網(wǎng)無傷害：電抗分量小，功率因數(shù)高，啟動時(shí)浪涌??；

9．綠色廢棄：失效后廢棄物可回收，無環(huán)境污染后患。

綠色照明是20世紀(jì)90年代初國際上興起的旨在節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境的照明節(jié)電活動，對促進(jìn)全球照明技術(shù)的提高、產(chǎn)品的升級換代和節(jié)能事業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了積極 的影響。本書全面介紹和分析了世界綠色照明運(yùn)動的發(fā)展過程及其特點(diǎn)，主要內(nèi)容包括近20多年世界各國開展綠色照明活動的情況；綠色照明工程實(shí)施過程中所采 取的主要政策措施和技術(shù)手段；綠色照明系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；以及綠色照明項(xiàng)目的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析；對中國綠色照明工程實(shí)施過程，工程示范案例、綠色照明產(chǎn) 業(yè)發(fā)展?fàn)顩r及綠色照明未來發(fā)展?jié)摿M(jìn)行了詳盡的描述，是一本全面論述綠色照明相關(guān)信息和知識的系統(tǒng)性讀物。

【讀者對象】本書可供照明節(jié)能管理人員、照明科研、設(shè)計(jì)人員和大專院校校有關(guān)專業(yè)的師生參考使用，也可作為普及綠色照明知識的培訓(xùn)教材和參考書目。

綠色照明全面理解

1．1 從保護(hù)環(huán)境的高度對待照明節(jié)能

1．2 節(jié)能是綠色照明主題，但不是唯一目標(biāo)

1．3 綠色照明遠(yuǎn)不止就是推廣應(yīng)用節(jié)能燈

1．4 實(shí)施綠色照明還必須重視照明工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)管理

綠色照明發(fā)展

光源的展望

光源是能量轉(zhuǎn)換成光的器件，是實(shí)施綠色照明的核心。過去一個(gè)世紀(jì)，世界光源產(chǎn)品發(fā)展迅速，近二十年中國也在加速追趕世界潮流。預(yù)計(jì)未來一二十年，將會有更大的發(fā)展，從所了解的情況分析，主要發(fā)展趨勢有以下幾方面。

進(jìn)一步提高光源的性能和技術(shù)參數(shù)

a、提高發(fā)光效率：預(yù)計(jì)氣體放電燈光效將普遍超過100lm/w，HID燈將更高，白熾光源將通過多種技術(shù)革新進(jìn)一步提高光效。

b、提高顯色性能：多數(shù)光源的顯色指數(shù)將超過80，熒光燈將普遍使用三基色熒光粉。

c、提高使用壽命：氣體放電燈將超過10000h，將有多種更長壽命的新光源出現(xiàn)。

光源產(chǎn)品將有更好的環(huán)境保護(hù)效果和視覺效果

a、21世紀(jì)將更重視環(huán)境保護(hù)，將研究更多措施減少污染，如研制少汞和無汞的放電燈，縮小熒光燈管管徑和改進(jìn)熒光粉涂覆工藝，以降低熒光粉用量。

b、進(jìn)一步發(fā)展高頻熒光燈和直流熒光燈，提高發(fā)光穩(wěn)定性，消除頻閃效應(yīng)，降低電磁輻射，消除噪聲，以改善環(huán)境效果和視覺效果。

光源進(jìn)一步向緊湊和小型方向發(fā)展

研制管徑更細(xì)的熒光燈和多種形式的緊湊型熒光燈，以降低制燈材料用量，特別是有害物質(zhì)的耗量；同時(shí)，提高光源的光效，降低燈具尺寸，提高燈具效率。

廣泛應(yīng)用電子技術(shù)

電子技術(shù)飛速發(fā)展，已廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在光源和配套電器制造中也開創(chuàng)了新路。今后還將發(fā)展更多的高頻放電燈、直流熒光燈、高頻感應(yīng)燈、微波燈等壽命更長、顯色性更好、光效更高的光源提供使用。

發(fā)光二極管(LED)獲得突破性進(jìn)展，使這種由電能轉(zhuǎn)換成光的半導(dǎo)體器件進(jìn)入照明領(lǐng)域成為可能。LED以其長壽命(將達(dá)100000h)、良好顯色性(Ra達(dá)75~85)、無頻閃、激勵響應(yīng)時(shí)間短(納秒級)、耐震動、耐氣候、使用安全等諸多優(yōu)點(diǎn)，而獲得廣泛應(yīng)用。紅色、黃色LED亮度提高，特別是氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料制造技術(shù)的突破，研制出藍(lán)色、綠色LED，從而就解決了白色光。由于它豐富多樣的顏色光，方便選色和變色的優(yōu)勢，特別適合應(yīng)用于交通信號、航標(biāo)、廣告、庭園及建筑物景觀照明等需要多種顏色的場所。預(yù)計(jì)未來一二十年，LED將進(jìn)一步提高光效，降低成本，有可能成為一種新型照明光源，將引起照明領(lǐng)域的巨大變革，對綠色照明實(shí)施產(chǎn)生重大影響。

利用太陽能

太陽能是最清潔而又取之不盡的能源，新世紀(jì)將按綠色照明的要求，作出積極的研究和推廣應(yīng)用，包括更小尺寸、更高效率的太陽能電池和相關(guān)的高效光源，將在環(huán)保要求高、取得電能不便等場所優(yōu)先應(yīng)用。

燈具及其它電器附件的發(fā)展

燈具對照明節(jié)能和照明質(zhì)量關(guān)系也很大，卻往往不為人們所重視。按照綠色照明的要求，燈具應(yīng)從以下幾方面發(fā)展。

a、燈具應(yīng)隨光源的發(fā)展而研制新的品種，適應(yīng)新光源的需要。

b、對視覺條件要求較高的場所，如體育場館、工業(yè)廠房、辦公室、教室等，需要燈具效率高、配光適應(yīng)的燈具，要求品種多、系列全、防護(hù)等級適應(yīng)各種場所的產(chǎn)品。北京申辦2008年奧運(yùn)會成功，將新建和改建三十多個(gè)當(dāng)今世界一流的體育場、館和一大批其它公共建筑，按照“綠色奧運(yùn)”的要求，需要大批效率高、質(zhì)量優(yōu)的燈具，必將推動燈具產(chǎn)品的前進(jìn)。

綠色照明意義

照明設(shè)計(jì)隊(duì)伍現(xiàn)狀

設(shè)計(jì)是實(shí)施綠色照明的關(guān)鍵因素，整體方案都在設(shè)計(jì)中確定。在建筑設(shè)計(jì)單位，照明設(shè)計(jì)和電氣設(shè)計(jì)屬同一專業(yè)，其專業(yè)技術(shù)人員從學(xué)校就是學(xué)建筑電氣、供配電、電力系統(tǒng)、自動化等專業(yè)，幾乎沒有學(xué)照明專業(yè)的人才，都是在工作中學(xué)習(xí)和培養(yǎng)的。不少人對供配電、自動化很熟練，而對照明研究不深，使部分照明設(shè)計(jì)達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)。特別是一些裝飾公司承擔(dān)照明設(shè)計(jì)，專業(yè)人員更顯缺乏。這是全面實(shí)施綠色照明的一個(gè)缺陷。有待逐步改善。