建筑电耗与照明节能潜力　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

[提要] 本文介绍了建筑电耗、建筑照明现状与节能潜力以及绿色照明工程。

　　一、建筑物的电耗
　　建筑能耗已成为一个国家总能耗的重要组成部分，发达国家的建筑能耗占其总能耗的30－40％，我国建筑能耗约占全国总能耗的1／4，上海市建筑能耗为全市总能耗的25．4％。就建筑运行能耗而言，电力消耗已成为建筑物的主要能耗，根据我们对上海市公共建筑的调研和统计表明（多见表1），高级商场、办公楼和宾馆，每m2面积的电力装机密量均在50瓦以上，而从各种公共建筑能耗比例分析（见表2）来看，上海属于夏热冬冷地区，公共建筑的运行能耗以空调能耗为主，但电气照明与动力能耗也相当高，尤其是高级商场与办公楼二者占总能耗的50％以上，因此，应该重视照明和电梯动力的节能工作。

　　二、建筑照明现状与节能潜力
　　1、我国建筑照明现状
　　随着建设事业的迅速发展，我国电力发展很快。1996年全国发电息量已达到10813亿kWh。但是电力供应不足和效率低下的状况依然比较严峻，而且今后相当长时间内这种状况将继续存在。据估计，我国年照明用电量占总发电量的10％左右，而且以低效照明为主，节能潜力很大。改革开放以来，我国照明工业有了很大的发展，已成为世界照明灯具的生产大国，据1995年统计，照明电器年产值在IO0万元以上的企业约5000家。电光源产品有60多个门类3500多个品种，灯具产品有30多个门类5000多个品种；
　　1996年电光源年产量已达到55亿只，其中白炽灯28亿只，占照明光源产量的51％，荧光灯4．1亿只（含紧凑荧光灯1亿只），仅占照明光源产量的75％，荧光灯与白炽灯的比例为1：7。在1亿只紧凑型荧光灯中，细管径节能荧光灯仅1000万只。在高强度气体放电灯中，低效高压汞灯约2000万只，而可替代高压汞灯的高压钠灯仅300万只，金属卤化物灯只有100万只，说明在我国照明电光源中，节能灯仅占很小的份额，今后应该大力发展节能灯具，杜绝照明中的浪费能源现象。改革开放以来，上海的城市建设迅速发展，新建建筑不断崛起，能源消耗量遂年上升，照明用电水平也逐年提高，目前全市拥有的发电机组容量仅为640万kw，近几年虽有120万kW机组投入运行，但仍远远未能满足日益增长的用电负荷和电量的需要，预计到2000年全市照明用电量将达到70亿kwh，如不采取照明节电措施，势必会造成相当大的用电缺口，因此，建筑照明节能势在必行。
　　2、建筑照明节能潜力分析
　　建筑照明节能潜力主要包括电光源潜力、镇流电器和传感监控器潜力、灯具潜力以及运行管理潜力等。
　　从理论上讲，照明用电量（L）可用下式表示：
　　L＝WTX（EA／FUM）=EAT／UTη
　　其中W-每一台灯具消耗的电功率，KW／台；
　　T-开灯时间，h；
　　E-平均设计照度，lx；
　　A-地板面积，m2；
　　U-照明率；
　　F-每台灯具的灯泡光束，lm;
　　M-保持系统；
　　η-灯泡的综合效率[F／Wx1000lm／W]（包括镇流器的损失）。因此，欲降低照明电耗，必须设法增大公式中的分母值，即提商照明率、使用高效灯泡、提高灯具的维修率；或者减少分子值，即减少开灯时间、保持适当的照度和尽量采用局部照明等。但是，照明节能的原则是在保证足够的照明亮度和质量的前提下节约能源。所以。选择合理照度（E)、提高照明率（U）、灯泡光束（F)和综合效率（η）等，对于建筑照明节能具有非常重要的意义。常用照明电光源主要特性比较及光通量与光效关系分别示于表4和图1。新型电光源的涌现，大大提高了照明光效和节能效果（表5），合理采用新电光源及其配套技术是提高建筑节能的关键（表6）。

　　三、绿色照明工程
　　1、国际绿色照明
　　为了提高光效、降低能耗和改善环境，美国环保署于1991年首先提出了“绿色照明设计”，其具体目标是：推广使用效率高、寿命长、安全和性能稳定的电光源、照明电器配件以及调光控制件组成的照明系统，节约照明用电，减少发电对环境的污染，提高人们的工作效率和生活质量。为此美国先后提出了照明改造内容，制订了联邦节能法规和建筑节能标准等。日本和欧洲等工业发达国家也相继出台了各自的绿色照明规划。根据国际照明委员会（CIE）TC7－03技术委员会的报告，推广绿色照明工程以来，欧美16个发达国家的照明电耗变化情况如下：
　　*平均照明用电占总用电的比例（％）：
　　　1960年13．0，
　　　1975年13．8，
　　　2000年11．0；
　　*平均照明能量效率（lm／w）进步：
　　　1960年26，
　　　1980年48，
　　　2000年65；
　　*人均用电总量（kWh）：
　　　1960年2000，
　　　2000年10000；
　　*人均照明用电量（kWh）：
　　　1960年264，
　　　2000年1200；
　　可以看出，由于推广“绿色照明计划”，使得平均照明能效有了明显提高，节能效率显著，生活质量得到很大改善。
　　2、我国绿色照明计划
　　我国从1993年开始启动“绿色照明工程”计划，并在北京、上海、广东、山东等省市试点，经过几年来调研和试点，于1996年5月由国家经贸委等12个部门组建了“中国绿色照明工程”办公室和专家组。这一工程已被列入"九五"期间重点节能计划，到2000年将达到照明节电20％，即年节电300亿kWh的目的。实现这个目标既可节省1500万t原煤，减少200多万t废气及尘渣排放量。与此相配套国家举办了“节电照明产品质量检测培训班”，颁布了“节电照明产品”国家标准，正在制定“建筑装修使用照明的标准”等。上海市从1996年开始启动绿色照明工程，已在不同场所新增或改造照明设备，积极推广节能或高光效长寿命灯具，如全市近十万盏路灯中已有八万多盏采用了节能高压钠灯；地铁、机场、大桥、码头以及相当一批宾馆、百货商场、大型企业推广了节能型高压钠灯、紧凑型荧光灯和细管节能日光灯，部分商场、宾馆更换了各类节能灯和高效金属卤化物灯和高压钠灯等。通过以上措施取得了十分明显的节电效益。同时浦东被列为全国电力改革的样板之一，新建的“中电大厦”已作为绿色照明工程的示范试点单位，采用光效高、性能优异的电光源，预计每年的节电率为35％－50％，不到一年即可收回节电投资成本。