1、照明技術(shù)的發(fā)展趨勢

　隨著社會經(jīng)濟(jì)和社會生活的發(fā)展，科技的進(jìn)步，當(dāng)今照明技術(shù)有以下幾種發(fā)展趨勢，值得照明產(chǎn)業(yè)和照明工程設(shè)計(jì)給予特別關(guān)注。
　�。�1）更加重視和突出照明節(jié)能：這是我國和全世界都特別關(guān)注的重大問題，不僅在照明產(chǎn)業(yè)界、照明科技領(lǐng)域，而且政府部門都采取了多項(xiàng)實(shí)際有效步驟，推進(jìn)照明節(jié)能和環(huán)境保護(hù)。
　�。�2）在照明科技和工程領(lǐng)域，不僅重視照度水平，而且更關(guān)注保證良好視覺環(huán)境的照明質(zhì)量，關(guān)注照明對人的身心健康。
　　（3）在滿足照明功能的條件下，關(guān)注照明功能和裝飾美觀的有機(jī)結(jié)合，提高照明舒適性、裝飾性和景觀效果。
　　（4）重視新光源、新技術(shù)的研制、發(fā)展和應(yīng)用：上世紀(jì)七十年代末到世紀(jì)末，熒光燈研制成效卓著，出現(xiàn)六大進(jìn)步（細(xì)管徑，緊湊型、稀土三基色熒光粉、高頻電子鎮(zhèn)流器、固汞和低汞、微汞，其他工業(yè)進(jìn)步），使其光效、顯色性能、頻閃效應(yīng)、使用壽命和維護(hù)都取得重大進(jìn)步，獲得廣泛應(yīng)用。另一個(gè)領(lǐng)域就是固體發(fā)光的半導(dǎo)體器件——發(fā)光二極管（LED）的崛起，自研制出白光LED燈近二十年來，發(fā)展特別快速，LED燈以其高光效、長壽命、起點(diǎn)快捷、調(diào)光方便等諸多優(yōu)勢，受到照明產(chǎn)業(yè)界，科技領(lǐng)域和政府部門的高度重視，前景廣闊。
　　縱觀今日國際和我國照明學(xué)術(shù)界、科技機(jī)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)界以及照明產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的制（修）訂，以及學(xué)術(shù)交流，推廣應(yīng)用，無不顯示和突出以上這些特點(diǎn)，正說明這些確系今日照明發(fā)展的潮流和走向。

　　2、照明節(jié)能是當(dāng)今之首要主題

　　2.1照明節(jié)能的意義

　　從1997年京都協(xié)定書到2011年哥本哈根世界氣候大會，全世界對節(jié)能減排給予了極大重視。照明領(lǐng)域從美國環(huán)保署1992年提出“綠色照明”到我國1996年發(fā)布“綠色照明工程實(shí)施計(jì)劃”；從澳大利亞2007年1月計(jì)劃五年禁止使用白熾燈，到我國2011年11月發(fā)布“淘汰普通照明白熾燈路線圖”，都說明全世界對照明節(jié)能重視，并采取了實(shí)際有效的實(shí)施步驟，已經(jīng)產(chǎn)生十分顯著的效果。
 

　　2.2光源的應(yīng)用是照明節(jié)能的第一要素

　�。�1）照明節(jié)能是關(guān)系到多方面的系統(tǒng)工程，涉及設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，照明方式的選取，正確的計(jì)算，照明控制方式的應(yīng)用，以及光源、燈具和電器附件的正確應(yīng)用等，然而作為電能轉(zhuǎn)換的第一要素，高效優(yōu)質(zhì)的光源選用無疑是最主要因素。
　�。�2）應(yīng)淘汰和限制使用的低效光源
　　1）淘汰即不應(yīng)再選用普通照明白熾燈。按我國淘汰白熾路線圖，已于2012年淘汰100W及以上白熾燈，2016年全部淘汰；設(shè)計(jì)中，除其他光源不能滿足要求的個(gè)別特殊場所，不應(yīng)再選用白熾燈；對于現(xiàn)有使用白熾燈的場所，主要是賓館客房、大堂，應(yīng)逐步改造，用LED燈和自鎮(zhèn)流熒光燈取代。
　　2）嚴(yán)格限制鹵素?zé)舻膽?yīng)用。主要指低電壓冷光反射燈杯（如MR16），用于商場照射水晶、金銀首飾等反光性強(qiáng)的商品，能顯示其特殊光彩和商品的華貴品質(zhì)。但由于其光效低（僅高于白織燈），僅適用于商場以及博物館、畫廊等場所的重點(diǎn)照明，而不應(yīng)在賓館客房、大堂以及餐廳、走廊、電梯內(nèi)、電梯大堂、會議室等場所使用。
　　3）不應(yīng)選用熒光高壓汞燈，特別是不使用自鎮(zhèn)流高壓汞燈。這種光源光效低（30~35lm/W），顯色性差（Ra=35）,已經(jīng)沒有任何優(yōu)勢，因此不應(yīng)再選用；目前在城鄉(xiāng)小路、老企業(yè)等仍有不少在使用，應(yīng)該逐步改造，用LED燈、金鹵燈、高壓鈉燈等高效優(yōu)質(zhì)光源取代。
　　（3）應(yīng)推廣應(yīng)用的高效光源。當(dāng)前高效光源主要有：三基色直管熒光燈，緊湊型熒光燈（CFL）,金鹵燈和陶瓷金鹵燈，高壓鈉燈、無極熒光燈，LED燈。這些光源光效高是共同特點(diǎn)，但顯色指數(shù)、起點(diǎn)性能、調(diào)光性能等各有其優(yōu)缺點(diǎn)，應(yīng)根據(jù)場所的特點(diǎn)和要求合理應(yīng)用。
 

　　三基色直管熒光燈仍是應(yīng)用最廣的高效光源，各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都比較優(yōu)異，其性價(jià)比高，經(jīng)濟(jì)合理。如何正確使用，應(yīng)堅(jiān)持以下幾項(xiàng)要求：
　　1）細(xì)管徑：即采用光效更高、環(huán)保性能好的T8和T5型燈管。
　　2）三基色：即采用稀土三基色熒光粉的燈管，其顯色指數(shù)（Ra）大于80，滿足使用要求，其光效比鹵粉燈管高18%~30%，不僅有極好的節(jié)能效果，而且減少了需要的燈具數(shù)量，所節(jié)省的費(fèi)用不僅可彌補(bǔ)三基色燈管增加的費(fèi)用，還有剩余。
　　3）長燈管：即選用長度為1200mm左右的燈管（T8-36W,T5-28W），而不應(yīng)選擇長度為600mm左右的燈管（T8-18W,T5-14W），特殊需要者除外。因前者比光效高35%~40%（含鎮(zhèn)流器），而且按GB17625.1-2003<<電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值>>的規(guī)定：P>25W放電燈的3次諧波不得超過30λ（λ為功率因數(shù)），而P≤2SW者，其3次諧波不應(yīng)超過86%，而高次諧波導(dǎo)致多種危害，特別是3次諧波電流在中性線（N線）中呈三倍疊加，致使導(dǎo)體（相導(dǎo)體和N線）截面成倍乃至幾倍增加，而且使線路功率因數(shù)大大降低（從0.95降至0.5~0.6），所以必須嚴(yán)格限制這種600mm左右長的燈管的應(yīng)用。近年來，由于一些寫字樓、商場、學(xué)校、控制室等類場所的照明設(shè)計(jì)由裝飾公司完成，他們往往著重裝飾效果、重視能效不夠，大量使用了長600mm的燈管，導(dǎo)致能效很低、諧波大等諸多惡果，必須大力糾正。<<電磁兼容限值諧波電流發(fā)射限值>

　　2.3關(guān)于“照明功率密度”（LPD）限值的降低與應(yīng)用

　　（1）GB50034-2004《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》制訂了各類場所的LPD限值，并作為強(qiáng)制性條文發(fā)布，實(shí)施八年多來，對建筑照明節(jié)能起到了很大的推動；其中規(guī)定了LPD限值的目標(biāo)值，更為綠色建筑和節(jié)能建筑所引用。
　�。�2）鑒于光源、燈具技術(shù)的發(fā)展，能效的提高，照明工程設(shè)計(jì)對節(jié)能的重視，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的LPD最大限值，仍存在進(jìn)一步緊縮（降低）的條件，這也是2004年發(fā)布GB50034標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所預(yù)計(jì)到的。因此，新修訂GB50034標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，進(jìn)一步降低LPD最大限值的規(guī)定，完全符合實(shí)際情況，必將進(jìn)一步推動照明節(jié)能。
　　(3)LPD限值的實(shí)施
　　1）LPD限值是最大允許值，并非優(yōu)化值。一個(gè)場所應(yīng)該安裝多個(gè)光源，應(yīng)按場所的照度標(biāo)準(zhǔn)值和場所面積及其室形指數(shù)（RI）等因素，經(jīng)計(jì)算確定光源數(shù)量和需要的安裝功率（即實(shí)際LPD值），并要求此值不能大于規(guī)定的LPD最大限值，最好是低于乃至大大低于LPD限值，更有利于節(jié)能。某些設(shè)計(jì)不作照度計(jì)算，而利用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的LPD限值以簡單地倒推出實(shí)際安裝功率，則是違背標(biāo)準(zhǔn)制定LPD限值的初衷。
　　2）LPD限值是一個(gè)推動節(jié)能的宏觀指標(biāo)，對于不同大小、不同高度的房間、場所，其利用系數(shù)相差可能較大；為此，標(biāo)準(zhǔn)將規(guī)定當(dāng)該房間、場所的RI值小于某一值（即代表其面積很小或高度很大）時(shí)，將加大LPD限值一定比例。
　　3）LPD限值是針對特定使用場所（如辦公室）和相應(yīng)的照度標(biāo)準(zhǔn)值(如300lx)而規(guī)定的，當(dāng)照度標(biāo)準(zhǔn)值按規(guī)定提高或降低一級時(shí)，則LPD限值應(yīng)按比例增減；但是由于照度計(jì)算值與照度標(biāo)準(zhǔn)值的偏差(允許不超過±10%)，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定LPD限值不應(yīng)增減。
　　4）照明設(shè)計(jì)中應(yīng)采取多種措施降低實(shí)際LPD值：首先是采用高效光源、高效鎮(zhèn)流器和高效燈具；其次是理解標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的均勻度是作業(yè)面的均勻度，并非指整個(gè)房間的均勻度，對一些非作業(yè)面可以降低照度，而將來的標(biāo)準(zhǔn)也不要求所有場所均勻度都不低于0.7，而將分別為0.7、0.6和0.4幾類，再就是場所內(nèi)的通道，其照度允許降低，只要求不低于作業(yè)面照度標(biāo)準(zhǔn)的1/3即可。
 

　　3關(guān)于LED的應(yīng)用和技術(shù)要求

　　3.1LED燈的優(yōu)勢和存在的問題

　�。�1）LED燈具有光效高、壽命長的優(yōu)點(diǎn)，更突出的是起點(diǎn)快捷、可靠，調(diào)光性能是其他光源不可比擬的。其多種顏色的光，并可組合成百上千種色彩，以及具有調(diào)色溫的獨(dú)特性能，使其在城市景觀照明中的建筑藝術(shù)特色的表現(xiàn)中，顯示出獨(dú)特的功效。
　�。�2）LED燈作為一種新的光源，必然要迎接諸多新的挑戰(zhàn)，如燈具的組成形式、散熱效果、驅(qū)動電源方案等都在實(shí)踐中前進(jìn)；LED燈的色表和顯色，以及其光譜分布，藍(lán)色光譜份量大的問題，都可能對在建筑內(nèi)場所的應(yīng)用帶來不良影響，而這些問題的解決，又必將降低其光效，提升成本。

　　3.2LED燈在建筑照明應(yīng)用的技術(shù)要求

　　對于LED燈這種有發(fā)展前景的新型高效光源，正在步入建筑照明領(lǐng)域的重要時(shí)刻，應(yīng)即時(shí)提出必要的技術(shù)要求，以保證照明質(zhì)量，有利于人的身心健康。這些要求將有效引導(dǎo)LED燈制造商提高產(chǎn)品質(zhì)量，步入正確軌道，也指導(dǎo)照明設(shè)計(jì)師合理選用LED燈。
　　參照IEC/PAS62717《一般照明用LED模塊—性能要求》和IEC/PAS62722-1《燈具性能第2-1部分LED燈具的特殊要求》，以及美國能源署DOE《LED燈具能源之星認(rèn)證的技術(shù)要求》等文件，對LED燈在建筑照明應(yīng)用提出以下技術(shù)要求：
　�。�1）長時(shí)間工作或停留的場所，其顯色指數(shù)（Ra）不應(yīng)低于80。
　�。�2）同上場所，其色溫不宜高于4000K。
　　（3）要求LED燈對飽和色的特殊顯色指數(shù)R9>0。
　�。�4）同一場所內(nèi)同類LED燈之間的顏色偏差不應(yīng)大于4SDCM。
　　（5）LED燈在空間的色品不應(yīng)相差太大，要求在大于峰值光強(qiáng)10%的區(qū)域內(nèi)，在不同方向的色品坐標(biāo)與其加權(quán)平均值的偏差，在CIE1976（u’v’）圖中，不應(yīng)大于0.004。
　�。�6）LED燈在壽命期內(nèi)的色品坐標(biāo)與初始值的偏差在CIE1976（u’v’）圖中，不應(yīng)超過0.007。
　�。�7）LED燈的光通維持率在10000h時(shí)，不應(yīng)低于90%。
　�。�8）LED燈的表面亮度高，應(yīng)更注意限制眩光，LED射燈具有漫射罩時(shí)，不得任意拆除，遮光角不應(yīng)小于30°。

　　3.3更科學(xué)地推進(jìn)LED燈在建筑照明的應(yīng)用

　�。�1）LED燈有諸多優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)積極、科學(xué)、穩(wěn)步推動其應(yīng)用。
　�。�2）LED燈還是在前進(jìn)中的產(chǎn)品，將在應(yīng)用中逐步完善，首先在更能發(fā)揮其優(yōu)勢的場所應(yīng)用，如：
　　1）高檔民用建筑的裝飾性照明，需要彩色光，彩色變幻燈光，色溫變化等場所。
　　2）需要定向照射的場所，如博展、美術(shù)館、照射壁畫、工藝品等。
　　3）需要自動調(diào)光或手動調(diào)光的場所，按人體紅外感應(yīng)調(diào)光達(dá)到節(jié)能的目的，如：走廊、樓梯間、電梯大堂、電梯內(nèi)、衛(wèi)生間、地下車間以及沒有人長時(shí)間工作、只進(jìn)行短時(shí)檢查、巡視的工業(yè)和民用場所。
　�。�3）應(yīng)該循序漸進(jìn)，穩(wěn)步發(fā)展，切忌一哄而起，盲目“跟風(fēng)”，不切實(shí)際地夸大其詞，既不利于在建筑照明中的應(yīng)用，也容易損害LED的自身形象。