简介
除了影响建筑居住者的身体和精神健康在美国，建筑物的室内照明系统既是电能的主要消耗者，也是内部热能的主要来源。在美国，大约四分之一的电力预算花在照明上，即每年超过370亿美元。在商业建筑中，它通常占总电能消耗的30%以上。然而，大部分费用是可以避免的。
指定一个利用这两者的高质量节能照明系统自然和电力来源以及照明控制可以为空间的居住者提供一个舒适而视觉有趣的环境。最近开发的节能照明设备，如紧凑型荧光灯和“软启动”电子镇流器，可以帮助降低照明运营成本30% - 60%，同时提高照明质量，减少环境影响,促进健康和工作生产力．
描述
要实现高质量的照明环境，要精心选择满足两者的设备性能而且美学的需求。照明设备的选择应基于设计要求和努力限制夹具类型和灯类型的数量之间的平衡，以拥有合理维护库存．灯具的选择是基于功效(每瓦流明)、色温、显色指数、寿命和流明维护、可用性、开关、调光能力和成本。例如，许多T8和T5线性荧光灯和紧凑型荧光灯是当今建筑的极佳选择，因为它们节能、显色性能好、寿命长、容易获得、易于控制和非常经济。高频电子镇流器对视觉性能也很重要，因为它们能减少眼睛疲劳。频率在20 kHz和更高的范围内提供平稳，无闪烁的灯操作。电子镇流器也负责更好的灯的性能，延长寿命和改善颜色特性。灯具的选择取决于其照明效果。这包括分布特征、效率、建筑质量、美学和经济。
A.目前普遍使用的节能灯
节能的荧光灯
荧光灯
日光灯的效率约为标准白炽灯的3至5倍，寿命约为标准白炽灯的10至20倍。为了获得最大的效率，使用当前和经过验证的设备技术和安装荧光灯具的地方，他们可以与体系结构,可用日光,开关或调光控制．
线形荧光灯T5HO灯现在用于许多高间距的应用中，以取代高分辨率荧光灯。这些直径更小的灯已经取代了过去30年来主导市场的T12灯。这些新灯在为空间提供一般环境照明的灯具中工作得很好。这些灯的长和漫射性质提供了优秀的表面照明，较小的灯直径使更好的光学性能在许多灯具。间接/直接线性荧光吊灯和壁挂式上行灯是这些光源的典型应用。必须注意尽量减少非常明亮的小直径灯，如T5和T5HO的直接视野。
紧凑型荧光灯(CFL)由于其明显较长的寿命和更好的能源效率，经常被用作白炽灯的简单替代品。自镇流器，“拧入”改造节能灯有时用于节能改造市场。此外，改装的灯不能变暗。然而，螺旋灯的性能通常不如单独的灯和镇流器组合。由于其小的尺寸，紧凑型荧光灯用于嵌入式灯具，墙壁和天花板安装的固定装置，甚至轨道照明和任务照明。荧光灯的漫反射特性使CFL灯成为筒灯和墙壁照明的好选择(也被称为“墙壁清洗”)。
在一些州，低汞日光灯可以在垃圾填埋场处理。在这些状态下，含量足够低的灯必须通过测试程序，即有毒特性浸出程序(TCLP)测试EPA SW-846，“固体废物评价的试验方法(物理/化学方法)”，第7章，“毒性特性浸出程序”，第7.4节)。然而，许多州的立法尚未通过，不允许在垃圾填埋场处置任何含汞产品。指定一种低汞产品，然后在使用寿命结束时回收使用，这是处理含汞灯具的最佳环保解决方案。标准日光灯有很多部分是可以回收的，包括玻璃、金属、汞和荧光粉。
感应荧光灯是一种具有良好显色性和色温性的白色光源。这些灯是节能的，并提供极长的寿命(超过100,000小时)，良好的流明维护特性，和即时启动能力。灯的外壳被称为“容器”(形状各异)，在内部涂有荧光粉。调光技术已经在欧洲普及，不久的将来也将在美国普及。它们由一个小型发电机(大约有荧光灯镇流器那么大)通过一根固定长度的短电缆连接到灯上提供动力。发电机在灯中感应电流，使灯发光——没有电极磨损。这些光源更大，漫反射的性质使它们非常适合照明较大的体积和表面。它们经常用于低到中瓦的高强度放电源，因为其即时启动能力和较长的灯寿命相关的减少维护。该光源在室内外照明应用中具有广阔的应用前景。
日光灯链接，额外的教育材料
- 线形紧凑型荧光灯信息:
- 低汞日光灯信息:
- 感应灯信息:
- 额外的教育材料:
- 照明研究中心刊物：
- T8荧光灯而且照明答案:t5英尺灯和镇流器， NLPIP照明回答。
- 螺纹底座紧凑型荧光灯， NLPIP规范报告，第7卷第1期，1999年6月。
- 节能灯射灯， NLPIP说明报告，第3卷第2期，1995年8月。
- 照明研究中心刊物：
高强度放电灯(HID)
高强度放电灯(HID)仍然是照明大面积或远距离的最佳性能和最有效的灯之一。在许多户外应用中，金属卤化物(白光)灯正在取代高压钠灯，因为在周边视觉检测方面，白光光源比高压钠灯等橙黄色光源有效2到30倍。脉冲启动，或“脉冲启动”金属卤化物灯提供更好的颜色稳定性和更长的寿命比以前的技术。带陶瓷弧管外壳的PAR金属卤化物灯通常用于大空间的强调照明和突出，现在通常用于零售应用。小尺寸的金属卤化物弧管允许优秀的光学控制。然而，金属卤化物灯的极端亮度需要仔细的屏蔽和设计。
不同的HID金属卤化物灯。
图片由green.com提供
通常情况下，HID灯不能很好地工作入住率传感器因为大多数HID灯每次关闭都需要很长时间才能启动。一些HID灯(被称为“热重击”)的特殊之处在于，它们在关闭后可以立即重新启动，但如果让它们冷却，它们将像普通灯一样需要大约15分钟的时间来加热。特殊的镇流器可以让灯光逐步调暗到50%(或其他水平)-这些镇流器可以与占用传感器一起使用(当房间无人居住时，灯光会自动调暗到设定的水平)。
藏灯链接
白炽灯
白炽灯仍然用于强调和特殊照明，这些光源的暖色、控制亮度、即时启动和调暗功能是需要的。白炽灯可以提供一种“闪光”，这是漫射荧光光源所没有的特点。PAR和低压灯可以提供良好的光束控制，如果调暗，也可以提供合理的灯寿命。130v白炽灯也有，在120V运行时，白炽灯的寿命比120V的白炽灯更长(在相同的功率额定值下，输出光只略微降低)。然而，由于白炽灯的能源效率较低，使用寿命较短，因此在特定用途的照明时应谨慎使用。一些最有效的照明设计平衡少量白炽灯强调照明与荧光环境照明系统(一般)。
LED灯
LED灯是节能光源名单上的最新成员。虽然LED灯发射可见光的光谱带很窄，但它们可以产生“白光”。这可以通过红蓝绿阵列或涂有磷的蓝色LED灯来实现。LED灯根据颜色的不同可以使用4万到10万小时。目前LED光源面临的挑战是显色指数(CRI)较低，为65或更低，功效较差，通常低于30流明/瓦特。LED灯已经进入了许多照明应用，包括出口标志，交通信号，柜下灯和各种装饰应用。虽然LED灯技术还处于起步阶段，但它正在迅速发展，并显示出未来的前景。有关LED照明和其他固态照明技术的更多信息，请访问能源部固态照明．
LED灯条用于橱柜下照明，用于海湾照明，用于货架和橱柜内部照明，以及边缘照明。
照片的LEDLight.com
LED灯的链接
- LED灯信息:
b .节能镇流器
日光灯镇流器
快速启动镇流器是最常见的荧光镇流器类型。这些镇流器以合理的成本提供了较长的灯寿命。多年来，它们一直与照明控制一起使用，以节省能源。
即时启动镇流器通常是市场上最便宜的镇流器。瞬时启动镇流器的效率比快速启动镇流器高，但灯的寿命更短，特别是当启动频率由于控制的使用而增加时。它们通常用于以节约能源为主要目标和灯持续亮很长一段时间的地方。瞬时启动镇流器的一个优点是，灯是并联的，所以当多灯镇流器上的一盏灯烧坏时，其他的灯仍会被照亮。
程序快速启动镇流器是一些最好的使用能源效率和长灯寿命。这些镇流器比标准的快速启动镇流器稍贵一些，但使用“温和”的启动方法，因此频繁的启动减少了额定灯寿命的降低。这些镇流器推荐用于较小直径的荧光灯和紧凑型荧光灯。通过正确的照明控制方案，程序启动镇流器可以提供显著的能源节约。
用于线形荧光灯的调光电子镇流器通常分为两类。第一种类型的调光范围为5%或10%至100%的光输出，通常是最便宜的。这种镇流器通常在不需要最低照明水平时使用，或在日光充足时通过调暗灯光来实现节能。第二种类型的镇流器，通常被称为“建筑调光镇流器”，更昂贵，调光范围为1%到100%的光输出。这种镇流器用于需要较低光照水平的情况。
电子高强度放电镇流器
用于金属卤化物灯的电子高强度放电镇流器(HID)现在可用于大多数高达150瓦的灯。这些镇流器应该改善灯的性能，并提供有限的调光范围，以实现一些节能。
额外的压舱物信息
- 镇流器生产厂家:
- 额外的教育材料:
- 照明研究中心刊物
- 电子镇流器， NLPIP说明报告，第8卷第1期，2000年5月。
- 暗淡的电子镇流器， NLPIP规范报告，第7卷第3期，1999年10月。
- 照明研究中心刊物
c .灯具
在GSA中央办公室的办公空间设有日光调暗和占用传感器的节能灯具。
灯具，或灯具，是由下列一个或多个部件组成的单位:
- 灯及灯座
- 压载(s)
- 反光材料
- 透镜、折射镜、百叶窗、叶片或其他屏蔽物。
一个高效的灯具优化其每个组件的系统性能。在照明系统设计中，有几种类型的灯具提供了节能的机会。其中很多都提供了间接的光来照亮天花板，或者用来照亮墙壁或任务表面。大多数是荧光的，很容易控制，以进一步节省能源。下表中显示了一些例子。
| 萤光灯的种类 | 描述 | 好处 | 注意事项 | 应用程序 |
|---|---|---|---|---|
| 间接或直接线性灯具 | 主要是间接的，吊坠的或挂在墙上的，T8, T5或T5HO灯 | 柔和，照明均匀，视觉舒适性好，不易变暗 | 选择间距，天花板亮度均匀性好 | 高湾区和低湾区教室 |
| 间接或直接的装饰灯具 | 典型的紧凑型荧光灯或感应灯 | 显著节能，性能堪比白炽灯 | 选择扩散器，使发光元件的亮度均匀 | 小型办公室，游说团体等候区,中庭,走廊 |
| 线性带灯具 | 表面安装或挂装有或不带侧面反射镜，通常为T8灯 | 节能、体积小、成本低、易变暗 | 最好隐藏 | 在洞穴或墙槽，在橱柜，堆栈或储物柜顶部，和机械室 |
| 任务灯具 | 安装在“架子下”或“臂式”的直线墙 | 任务照明允许较低的环境照明水平 | 提供适当的任务/环境对比度 | 任何工作台面(办公桌、柜台、工作台等) |
| 间接隐藏式灯具 | 凹进式(光线向上指向外壳顶部并反射下来)，通常为2' x 2'或2' x 4'， T8或CFL双轴灯 | 优化的灯具数量比典型的凹进透镜灯，良好的视觉舒适度 | 不照亮天花板，考虑少量的补充照明(如壁灯) | 走廊,打开/私人办公室(可在许多应用中取代标准的troffer) |
| 嵌入墙垫圈 | 线性或圆罐型，线性或节能灯 | 显著节能，性能优于白炽灯 | 最好是成对或成群，仔细选择间距 | 在许多房间类型中选择墙面 |
| 凹式筒灯 | 圆罐型，节能灯 | 显著节能，性能堪比白炽灯 | 不点亮天花板，能在墙壁上制造光“扇贝”吗 | 局部填充照明，通常与其他类型的灯具组合 |
| 墙壁烛台上 | 墙壁安装，装饰，节能灯 | 显著节能，性能堪比白炽灯 | 选择扩散器，使发光元件的亮度均匀 | 游说团体走廊,会议室等。 |
应用程序
节能照明可以安装在新的建筑，现代化，维修和改造项目。它适用于所有的建筑类型和空间类型，特别是教育设施，办公大楼，卫生设施，研究机构，仓库，库,法院．
有几个项目为节能建筑提供设计指南和认可。其中很多都是政府支持的。
能源之星®程序:该项目由美国环境保护署(EPA)支持，鼓励新建和现有商业建筑提高能源效率。参加者得到了指导和支持，过去包括学校、零售和招待机构以及工业和政府设施。
联邦能源管理计划(FEM2022年世界杯上下半区对阵表P): FEMP促进政府机构节约能源和水，并使用可再生能源。FEMP的部分动机是2007年1月24日第13423号行政命令:“加强联邦环境、能源和运输管理”这就要求政府在能源消耗和温室气体排放方面进行大幅度的量化削减。FEMP建立并鼓励了行业伙伴关系、激励计划和教育机会，这也使私营部门受益。
美国绿色建筑委员会领导能源和环境设计(LEED®)建筑评级系统: LEED®为开发商和设计师提供指南和清单式方法，以实现可持续建筑设计的高标准。该系统还可以用于计算或提高现有建筑的评级。
有关守则及标准
- 联邦法规法典10 C.F.R.§434《新联邦商业和多家庭高层住宅能源性能标准能源规范》
- ANSI / ASHRAE这样IES标准90.1 -低层住宅建筑除外的建筑物能源标准
- 《2005年能源政策法案》
- 13693号行政命令:“未来十年联邦可持续发展规划”
- 前辈们照明的图书馆
- ANSI/IES RP-1-20，推荐实施方法:照明的办公室空间
- ANSI/IES LS-1-20，照明科学:照明工程术语和定义
- 生3-530-01内外照明系统与控制
- UFGS 26 5100室内照明
额外的资源
联邦项目和服务
- 国防后勤局-国防la通过费城国防供应中心和国防部EMALL在线提供节能照明产品。
- 能源之星®程序
- 节能产品，能源效率要求，照明-包含关于照明技术的建议，包括荧光灯具，以及为办公室和公共建筑选择照明控制
- 联邦采办局
组织/协会
产品制造商和供应商
出版物
- 建筑图形标准,第12版美国建筑师协会，Dennis J. Hall(主编)。John Wiley & Sons, Inc.， 2016年3月
- 建筑节能产品和系统指南
- TI 811-16照明设计(归档)
工具
- GSA可持续设施工具(SFTool)-SFTool的沉浸式虚拟环境满足您的所有可持续发展规划、设计和采购需求。
其他人
- 照明研究中心(LRC)伦斯勒理工学院建筑学院
- 国家照明产品信息计划
