綠色照明

綠色照明是美國國家環保局於20世紀90年代初提出的概念。完整的綠色照明內涵包含：高效節能(energyefficient)、環保(environmental protection)、安全(safety)、舒適(comfort)等4項指標。將綠色照明的概念運用到博物館照明主要突出三個重點：高效節能、保護展品和看清原貌。

1．綠色照明工程要求人們不要局限於節能這一認識，要提高到節約能源、保護環境的高度，這樣影響更廣泛，更深遠。綠色照明工程不只是個經濟效益問題，更是一項著眼於資源利用和環境保護的重大課題。通過照明節電減少發電量，進而降低燃煤量（中國70%以上的發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，有助於解決世界面臨的環境與發展課題。

2．綠色照明工程要求的照明節能，已經不完全是傳統意義的節能，這在中國“綠色照明工程實施方案”宗旨中已經有清楚的描述，即滿足照明質量和視覺環境條件的更高要求。因此照明節能的實現不能靠降低照明標準，而是依靠充分運用現代科技手段對照明工程設計水平、方位以及照明器材效率的提高。

3．高效照明器材是照明節能的重要基礎，但照明器材不只是光源，光源是首要因素，已經為人們認識，但不唯一的，燈具和電氣附件（如鎮流器）的效率，對於照明節能的影響是不可忽視的，這點往往不為人們所注意，比如一台帶漫射罩的燈具，或一台帶格柵的直管形熒光燈具，高效優質產品比低質產品的效率可以高出50%以至100%，足見其節能效果。實施綠色照明要求起著決定作用；此外，運行維護管理也有不可忽視的作用。

4．實施綠色照明工程，不能簡單地理解為提供高效節能照明器材。高效器材是重要的物質基礎，但是還應有正確合理的照明工程設計。設計是統管全局的，對能否實施綠色照明要求起著決定作用；此外，運行維護管理也有不可忽視的作用。

5．高效光源是照明節能的首要因素，必須重視推廣應用高效光源。但是有人把推廣高效光源簡單地理解為推廣節能燈（而這裡的節能燈是專指緊湊型熒光燈），這是很不全面的，很有害的，因為光源種類很多，有不少高效者應予推廣。就能量轉換效率而言，有和緊湊型熒光燈光效相當的（如直管熒光燈），有比其光效更高的（如高壓納燈，金屬鹵化物燈），這些高效光源各有其特點和優點，各有其適用場所，決非簡單地用一類節能光源能代替的。根據應用場所條件不同，至少有三類高效光源應予推廣使用。

6．高效照明工具光導照明系統，由採光罩、光導管和漫射器三部分組成。其照明原理是通過採光罩高效採集室外自然光線並導入系統內重新分配，經過特殊製作的光導管傳輸和強化後由系統底部的漫射器把自然光均勻高效的照射到場館內部，從而打破了“照明完全依靠電力”的觀念。

優質光源具體體現在以下四點。

1．燈光源發出的光為全色光。所謂全色光，即光譜連續分佈在人眼可見範圍內，視覺不易疲勞。

2．燈光光譜成分中應沒有紫外光和紅外光。

因為長期過多接受紫外線，不僅容易引起角膜炎，還會對晶狀體、視網膜、脈絡膜等造成 傷害。紅外線極易被水吸收，過多的紅外線經過人眼晶狀體聚集時即被大量吸收，久而久之‘晶狀體會發生變性，導致白內障。

3．光的色溫應貼近自然光。

色溫是用溫度表示光的顏色的一種量化指標，因為人們長期在自然光下生活，人眼對自然光適應性強，視覺效果好。試驗證明：自然光條件下的視覺對比靈敏度高於人工光5%—20%以上。

4．燈光為無頻閃光。

頻閃光是發光時出現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，表示發光時每秒亮暗100次，屬於低頻率的頻閃光，會使人眼的調節器官，如睫狀肌、瞳孔括約肌等處於緊張的調節狀態，導致視覺疲勞，從而加速青少年近視。如果發光時的供電頻率提高到數百赫茲以上，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。

必須同時具備以上四方面要求的光，才算是優質光源。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，對人眼也不利。普通日光燈因紫外光成分較多，又居於低頻率的頻閃光，故光源質量不甚理想。市場上較多的電子整流的節能熒光燈，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。

1．保護環境，包括減少照明器具生命周期內的污染物排放，採用潔凈光源、自然光源和綠色材料，控制光污染；

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

3．有益健康，提夠舒適、愉悅、安全的高質量照明環境；

4．提高工作效率，這比節省電費更有價值；

5．營造體現現代文明的光文化。

綠色照明是指通過科學的照明設計，採用效率高、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，以及調光控制器和控光器件），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、有益的環境並充分體現現代文明的照明。

1991年1月美國環保局（EPA）首先提出實施"綠色照明（Green Lights）"和推進"綠色照明工程（Green Lights Program）"的概念，很快得到聯合國的支持和許多發達國家和發展中國家的重視，並積極採取相應的政策和技術措施，推進綠色照明工程的實施和發展。1993年11月中國國家經貿委開始啟動中國綠色照明工程，並於1996年正式列入國家計劃。

從以上的理念認識到：

1．照明工程必須實施可持續發展戰略，把節約放在首位，提高資源利用效率。因為綠色照明能節約電能，節約電能對保護環境具有重要意義。

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

採用高效節能的電光源：

1）用鹵鎢燈取代普通照明白熾燈（節電50-60%）；

2）用自鎮流單端熒光燈取代白熾燈（節電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（節電70-90%）；

4）大力推廣高壓鈉燈和金屬鹵化物燈的應用；

5）低壓鈉燈的應用；

6）推廣發光二極體-LED的應用。

採用高效節能照明燈具：

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、電器附件協調配套的燈具。

採用高效節能的燈用電器附件：

用節能電感鎮流器和電子鎮流器取代傳統的高能耗電感鎮流器。

採用各種照明節能的控制設備或器件：

1）光感測器 2）熱輻射感測器 3）超聲感測器 4）時間程序控制 5）直接或遙控調光。

3．綠色照明旨在改善提高人們工作、學習、生活的條件和質量，因此設計人員必須很好領會綠色照明的要求和掌握國家有關照明設計規範使之滿足要求。

1．無汞：汞有毒，污染環境後患無窮；

2．節能：照明要節電運行，而且光源和燈具從原材料至成品的生產過程也應有利於節能；

3．節材：光源及其附件要節約耗用黑色金屬、有色金屬、稀有金屬和非金屬材料；

4．環保的製造工藝：排放無污染和綠色生產工藝，包括採用無毒、無溶劑樹脂與密封材

料，提倡採用水溶性樹脂；

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．對環境無電磁干擾：運行時無高次諧波分量泄漏；

8．對電網無傷害：電抗分量小，功率因數高，啟動時浪涌小；

9．綠色廢棄：失效后廢棄物可回收，無環境污染後患。

1．分類：按CIE標準和GB50034－92規定顯色分類列於表1。

表1中適應場所舉例，是按GB50034－92和GBJ133－90編寫的。最新制定和公布的CIE標準——《室內工作場所的照明》（CIE S008/E－2001），很多場所的顯色性要求都有提高，如辦公室、控制室等都列入IB類。

2．應用：Ra值的高低，對於現代建築場所建立良好的照明環境有很大意義，不僅是辨別識別對象顏色的需要，對視覺效果和視看舒適性也有很大影響。光源的顯色指數高，被視對象和人物的形象會顯得更真實、生動；反之，就會變得不好看，失去其本來的豪華和光澤。

當前，在照明工程設計中，對光源顯色指數注重不夠，降低了視覺效果，希望給予更大注意。設計中，應對每個場所、房間，確定其顯色指數要求，即顯色類別，按此標準來選擇符合顯色要求的光源。

1．分類：按CIE和GB133－90、GB50034－92的規定，光源的色表按相關色溫分為三類

2．應用：按場所的使用特點、照度水平和需要營造的氣氛，選擇適宜的光源色表類別，一般說，較低照度（150～200Lx以下）場所，需要一種溫馨和親切的情調，宜用暖色表；高照度（750Lx以上）場所或熱帶地區、熱加工車間等宜用冷色表；而大多數場所應選用中間色溫為宜。

當前的主要問題是：有些設計沒有規定光源的色溫，由承包商隨意選購，達不到最佳效果；另外，應用冷色溫熒光燈管過多，有的甚至認為色溫越高越亮的誤解，造成和場所不相配，也影響光效的提高。

一些高等級的公共建築，常常運用光色來調節或營造各種情調，創造多種不同的氣氛，如熱烈或寧靜，緊張或輕快等。

凡是感到刺眼的光就是眩光，極易使眼睛發生調節痙攣，嚴重時可損傷視網膜，導致失明。優質的照明技術必須在燈具上裝有消去直射和反射眩光的特殊技術措施，盡量將光源作漫射處理，同時使光能損失最小，成為人們常說的十分“柔和“的光進入人的視野。

所謂照度，即發光體發出的光能在檯面上反映出的高度。無眩光條件下的適當高照度，可使眼睛在觀察物體時感到輕鬆。

自然光的照度分佈最好，在人的視覺觀察範圍內，從中心至邊緣，均勻度為100%，因而不僅視覺效果好，而且長時間觀察不易疲勞。當人工光的照度分佈均勻性達到60%以上時，對人眼適應性及視覺效果影響不大當其均勻性小於50%時，人眼的視覺效果和視覺疲勞會明顯變差和加重。

照明的目的在於觀察，若給觀察提供深層次的方便，如用特殊的技術，在檯燈的合適位置上裝一個優良的光學放大鏡，既可使眼睛看東西輕鬆，又能觀察肉眼看不請的東西。

綠色燈具呼之欲出。在信息時代，視覺的健康太重要了。要保護好眼睛，不僅應重視視覺衛生，也不能忽視用燈科學。眼疾的發生率呈不斷上升趨勢，如視力下降、近視眼、白內障等，還有“老花”眼、“青光”眼提前發生，除極少數是由於遺傳因素的作用外，大多是視覺衛生與視覺光學等因素綜合影吶的結果。

1．使用緊湊型熒光燈替代白熾燈，可以節電約70%。

2．用細管三基色熒光燈替代普通粗管熒光燈，可以節電約15%。用T8、T5細 管熒光燈替代T12粗管熒光燈可以節電約10%、30%，投資成本一年之內可以回收。

3．用新型高效的高壓鈉燈、金屬鹵化物燈替代高壓汞燈、鹵鎢燈。新型高效的高壓鈉燈適合於道路照明；金屬鹵化物適合於高層樓宇建築、商場、展示廳。

4．半導體LED燈適用於交通信號指示燈、汽車尾燈、轉向燈、廣告牌、夜景照明等。電能消耗僅為白熾燈的1/10，節能燈的1/4，壽命是白熾燈的100倍。

5．用電子鎮流器、低耗能電感鎮流器替代普通高耗能電感鎮流器。

1．1 從保護環境的高度對待照明節能

1．2 節能是綠色照明主題，但不是唯一目標

1．3 綠色照明遠不止就是推廣應用節能燈

1．4 實施綠色照明還必須重視照明工程設計和運行維護管理

光源的展望

光源是能量轉換成光的器件，是實施綠色照明的核心。過去一個世紀，世界光源產品發展迅速，近二十年中國也在加速追趕世界潮流。預計未來一二十年，將會有更大的發展，從所了解的情況分析，主要發展趨勢有以下幾方面。

進一步提高光源的性能和技術參數

a、提高發光效率：預計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革新進一步提高光效。

b、提高顯色性能：多數光源的顯色指數將超過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。

光源產品將有更好的環境保護效果和視覺效果

a、21世紀將更重視環境保護，將研究更多措施減少污染，如研製少汞和無汞 的放電燈，縮小熒光燈管管徑和改進熒光粉塗覆工藝，以降低熒光粉用量。

b、進一步發展高頻熒光燈和直流熒光燈，提高發光穩定性，消除頻閃效應，降低電磁輻射，消除雜訊，以改善環境效果和視覺效果。

光源進一步向緊湊和小型方向發展

研製管徑更細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，特別是有害物質的耗量；同時，提高光源的光效，降低燈具尺寸，提高燈具效率。

廣泛應用電子技術

電子技術飛速發展，已廣泛應用於各個領域，在光源和配套電器製造中也開創了新路。今後還將發展更多的高頻放電燈、直流熒光燈、高頻感應燈、微波燈等壽命更長、顯色性更好、光效更高的光源提供使用。

發光二極體(LED)獲得突破性進展，使這種由電能轉換成光的半導體器件進入照明領域成為可能。LED以其長壽命(將達100000h)、良好顯色性(Ra達75~85)、無頻閃、激勵響應時間短(納秒級)、耐震動、耐氣候、使用安全等諸多優點，而獲得廣泛應用。紅色、黃色LED亮度提高，特別是氮化鎵等第三代半導體材料製造技術的突破，研製出藍色、綠色LED，從而就解決了白色光。由於它豐富多樣的顏色光，方便選色和變色的優勢，特別適合應用於交通信號、航標、廣告、庭園及建築物景觀照明等需要多種顏色的場所。預計未來一二十年，LED將進一步提高光效，降低成本，有可能成為一種新型照明光源，將引起照明領域的巨大變革，對綠色照明實施產生重大影響。

利用太陽能

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

燈具及其它電器附件的發展

燈具對照明節能和照明質量關係也很大，卻往往不為人們所重視。按照綠色照明的要求，燈具應從以下幾方面發展。

a、燈具應隨光源的發展而研製新的品種，適應新光源的需要。

b、對視覺條件要求較高的場所，如體育場館、工業廠房、辦公室、教室等，需要燈具效率高、配光適應的燈具，要求品種多、系列全、防護等級適應各種場所的產品。北京申辦2008年奧運會成功，將新建和改建三十多個當今世界一流的體育場、館和一大批其它公共建築，按照“綠色奧運”的要求，需要大批效率高、質量優的燈具，必將推動燈具產品的前進。

照明設計隊伍現狀

設計是實施綠色照明的關鍵因素，整體方案都在設計中確定。在建築設計單位，照明設計和電氣設計屬同一專業，其專業技術人員從學校就是學建築電氣、供配電、電力系統、自動化等專業，幾乎沒有學照明專業的人才，都是在工作中學習和培養的。不少人對供配電、自動化很熟練，而對照明研究不深，使部分照明設計達不到預期目標。特別是一些裝飾公司承擔照明設計，專業人員更顯缺乏。這是全面實施綠色照明的一個缺陷。有待逐步改善。

“綠色照明”是九十年代初國際上對採用節約電能、保護環境照明系統的形象性說法。現階段，照明的質量和水平已成為衡量社會現代化程度的一個重要標誌。我國電力工業發展速度很快，但是電力供應不足和用電效率低的狀況依然比較嚴峻。據中國國際照明網統計，中國照明用電已佔全國電力消費總量的12%以上，並以平均每年15%的速度遞增。以2007年國內城市道路照明為例，如果我國城市道路照明光源的1/3更換為高效節能的照明產品，其節約的用電量相當於一個三峽工程的發電量。因此，綠色照明的“綠”主要體現在能夠大幅度節約照明用電，減少環境污染，促進以提高照明質量、節能降耗、保護環境為目的的照明電器新型產業的發展。