1 概述

　　幾年以前，北美照明協(xié)會(huì)(IESNA)的一位主席對(duì)未來(lái)二十年內(nèi)照明系統(tǒng)的前景提出了自已的觀點(diǎn)，他預(yù)計(jì)未來(lái)的照明系統(tǒng)將會(huì)是很容易適應(yīng)用戶需求變化的并有完全集成功能的系統(tǒng)，而不是用一批獨(dú)立元件的組合系統(tǒng)。

　　今天，令人興奮的照明新技術(shù)不斷開(kāi)發(fā)出來(lái)，使得那位主席所預(yù)計(jì)的前景逐步成為現(xiàn)實(shí)，讓我們關(guān)注其中某些新技術(shù)，如固態(tài)電子器件、光系統(tǒng)、通信和控制技術(shù)等。

　　2 鎮(zhèn)流器系數(shù)(BF)的應(yīng)用

　　目前，T8直管式熒光燈和電子鎮(zhèn)流器被廣泛選用。電子鎮(zhèn)流器使用了固態(tài)電子器件，可以將60Hz的輸入電流先整流，然后用變頻器轉(zhuǎn)換為2000～6000Hz的高頻電流，該高頻電流使熒光燈管點(diǎn)燃工作。具有高頻電流的電弧流導(dǎo)致激活更多的熒光(磷)粉，提供更多的光輸出。

　　使用電子鎮(zhèn)流器的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是充分考慮鎮(zhèn)流器系數(shù)(BF)的作用。盡管在應(yīng)用電磁式鎮(zhèn)流器沒(méi)有用BF的概念。鎮(zhèn)流器系數(shù)(BF)是一個(gè)商用鎮(zhèn)流器與一個(gè)BF為1的參考鎮(zhèn)流器的光輸出的比值。

　　那么，將T12熒光燈管都換成T8熒光燈管(燈管和燈具的數(shù)目不變)，用BF為0.88值時(shí)，就可以提供等效的光輸出。

　　同時(shí)，當(dāng)照明系統(tǒng)的照度過(guò)低時(shí)，或者在直管熒光燈具成行布置中想減少燈管數(shù)量，規(guī)定用鎮(zhèn)流器系數(shù)BF值為1.2。在這種情況下，由于BF系數(shù)較高，使得熒光燈管能夠多提供30%的光亮。這就如同一個(gè)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)上安裝了一個(gè)四套管汽化器，就比原有一個(gè)二套管汽化器發(fā)出更多的能量。使用了高BF值(1.2)可以不必耽心對(duì)熒光燈管的過(guò)激勵(lì)。

　　3 要求超過(guò)HID(高強(qiáng)度放電)燈管的性能

　　T8燈管和電子鎮(zhèn)流器的照明系統(tǒng)的性能又有提高，可以替代HID燈。通常，在高大的倉(cāng)庫(kù)中采用HID燈具，可以很好控制光亮，燈管的流明值很高。但是T8熒光燈管與金屬鹵化物(M-H)相比較，其使用時(shí)間較長(zhǎng)，在開(kāi)敞式燈具中眩光又很少，具有較好的維持流明特性，較好的顯色性，開(kāi)燈時(shí)響應(yīng)更快。

　　在美國(guó)東北部的一家倉(cāng)庫(kù)將原來(lái)的金屬鹵化物燈(M-H)用能效高的T8熒光燈管替換，在該倉(cāng)庫(kù)的一個(gè)狹窄走廊中，采用了白色拋物面的直接/間接8英尺長(zhǎng)工業(yè)燈具，按16英尺間距布置，提供的平均維持照度為5fc(fc：英尺燭光，1fc=10.76lx，編者注)(垂直)，其最大比值為12∶1。用一個(gè)瞬時(shí)啟動(dòng)的電子鎮(zhèn)流器可以點(diǎn)燃一個(gè)燈具中的四支F32T8XL/835燈管。當(dāng)走廊處于待使用狀態(tài)時(shí)，無(wú)源紅外光敏元件能關(guān)掉無(wú)人使用時(shí)走廊中的80%燈具。

　　在散裝貯存庫(kù)和裝船處所，安裝9支12英尺長(zhǎng)燈管的熒光燈具，按26×17英尺中心間距布置，可提供20fc水平照度的照明。

　　這種照明方案需耗費(fèi)7萬(wàn)美元，大約需2年時(shí)間回收投資。

　　4 不斷改進(jìn)性能的HID燈管

　　HID燈管仍保持其高性能。特別是最新脈沖觸發(fā)(PS)系列的金屬鹵化物燈(M-H)改進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)金屬鹵化物燈(M-H)的照明性能，可代替已過(guò)時(shí)的高壓鈉燈系統(tǒng)。

　　新的額定功率為35～700W的脈沖觸發(fā)(PS)型燈管，在電弧管中不需要觸發(fā)電極。PS燈管的發(fā)光效率增高到110lm/W，燈管維護(hù)改進(jìn)了80%左右，燈光的顏色仍是一致的，預(yù)熱和重新點(diǎn)燃燈管的時(shí)間可縮短50%左右。

　　平均流明值較高的360W PS燈管(31500lm)的發(fā)光性能比平均流明值較低的400W標(biāo)準(zhǔn)燈管(28800 lm)要好。如果一個(gè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)照明需要配置400支400W標(biāo)準(zhǔn)M-H燈管/鎮(zhèn)流器的燈具，若使用新的360W PS燈管/鎮(zhèn)流器，只需要配置360個(gè)燈具就可以了。

　　5 光波導(dǎo)技術(shù)提高視覺(jué)的舒適性

　　現(xiàn)在，很多工業(yè)場(chǎng)合，在懸吊式熒光照明燈具中安裝有半折射式棱鏡薄片。來(lái)自線狀光源的光線沿著薄片的長(zhǎng)度方向分布傳送。該薄片上傳送的一部分光線有控制地透過(guò)薄片，提供均勻的、一致的照明光。圖1示出了光“波導(dǎo)”技術(shù)。

　　經(jīng)過(guò)20多年的努力，辦公室的照明目標(biāo)已消除了光源的直射眩光，又能防止陰極射線管(CRT)的顯示屏上的光幕反射，因?yàn)樯陨酝蛊鸬腃RT屏幕幾乎是垂直的，它反映出來(lái)自工作者背后燈具的反射眩光。因此，現(xiàn)在設(shè)計(jì)的熒光燈具，用深漫射格柵遮蔽燈管，或者采用懸吊式的非直射燈具。

　　當(dāng)然，第二代個(gè)人計(jì)算機(jī)是用液晶顯示(LCD)的全平屏幕顯示器。全平屏幕以垂直線為基準(zhǔn)向后傾斜約15°～30°。并且常常比眼睛所在平面低?，F(xiàn)在有漫射格柵的熒光燈具□具有最高的光強(qiáng)。當(dāng)觀看傾斜的平面顯示器時(shí)□就會(huì)產(chǎn)生不希望有的眩光。

　　一種新設(shè)計(jì)的燈具解決了這個(gè)問(wèn)題，方法就是仔細(xì)地控制向下直射的這部分光線。由于該燈具的橫截面是較薄的，燈具中有兩支54W T5HO熒光燈管，光線從一個(gè)丙烯酸塑料板的兩側(cè)投射出來(lái)。見(jiàn)圖2。

　　在丙烯酸塑料板底面的一塊半折射薄片傳送一個(gè)均勻的低眩光而向下照射。有24%的光流明是向下照射的，其余的光流明是向上投射的。用頂棚的亮度來(lái)平衡丙烯酸塑料板的亮度，該燈具就避免在液晶顯示器(LCD)全平屏幕上產(chǎn)生的干擾反射或陰影。

　　6 光纖照明擴(kuò)展了應(yīng)用范圍

　　讓我們?cè)俅侮P(guān)注另一種光“波導(dǎo)”技術(shù)。盡管整個(gè)光纖市場(chǎng)只不過(guò)占照明工業(yè)的1%以下，但卻是每年的美國(guó)照明商品展覽會(huì)上持續(xù)引起參觀人員關(guān)注的技術(shù)。特別是對(duì)用通常燈有不方便的場(chǎng)所更是如此，如很難接近或者存在責(zé)任問(wèn)題的場(chǎng)所，使用光纖照明系統(tǒng)是有利的。

　　照明裝置最振奮人心的新發(fā)展，包括了新的反射器和用于終端發(fā)射纖維的透鏡。照明設(shè)計(jì)師和承包商都認(rèn)為，僅僅看一本照明產(chǎn)品目錄，從中選出燈具來(lái)組裝該成套組件，是有困難的。

　　7 照明控制

　　在現(xiàn)代建筑物中，使用定時(shí)器，傳感器，或光敏元件來(lái)實(shí)現(xiàn)照明自動(dòng)控制功能是普遍的。選用各種建筑物自動(dòng)化系統(tǒng)(特別是直接數(shù)字控制系統(tǒng))來(lái)觸發(fā)照明電路和接觸器。

　　許多照明系統(tǒng)制造商正在網(wǎng)上工作，實(shí)現(xiàn)在他們的專用系統(tǒng)與開(kāi)放協(xié)議DDC網(wǎng)絡(luò)之間形成有限制的互用性。

　　低電壓雙絞線是DDC網(wǎng)絡(luò)中最通用的傳輸介質(zhì)，但要取決于頻帶寬度、距離及其他因素的要求。還有許多種傳輸介質(zhì)，包括窄頻帶或擴(kuò)展頻譜的PLC(電力線載波)信號(hào)，射頻(RF)發(fā)送器或紅外(IR)發(fā)送器，都列入技術(shù)規(guī)程的表中。用路由器將直接數(shù)字控制網(wǎng)絡(luò)通過(guò)調(diào)制解調(diào)器遍布在標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ玫碾娫捑€上，或者遍布在TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/因特網(wǎng)協(xié)議)網(wǎng)絡(luò)，如一個(gè)企業(yè)局內(nèi)網(wǎng)或全球因特網(wǎng)上。

　　因特網(wǎng)協(xié)議是控制照明或任何地方的用電負(fù)荷的最重要的方法。

　　8 用因特網(wǎng)和傳呼機(jī)技術(shù)控制照明

　　這是一種新技術(shù)，用傳呼機(jī)控制照明來(lái)代替時(shí)鐘和光電池。傳呼機(jī)控制系統(tǒng)有三個(gè)元件，一是遠(yuǎn)程通信單元(RCU)，即在你所要控制的照明燈的場(chǎng)所安裝的遠(yuǎn)程接收盒;一是地面計(jì)算機(jī)，對(duì)接收機(jī)廣播指令;一是衛(wèi)星傳呼機(jī)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行前兩者間的連接。

　　遠(yuǎn)程通信單元(RCU)包括一個(gè)用于控制照明的處理機(jī)，一個(gè)內(nèi)裝蓄電池的嵌入式時(shí)鐘，一個(gè)傳呼接收機(jī)，每日四次從衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)上獲取信息。每次傳輸?shù)亩檀倜}沖串(burst)中包括了確切的時(shí)間(為了校準(zhǔn)遠(yuǎn)程通信單元的時(shí)鐘)，該天的太陽(yáng)的降落和升起的時(shí)間，以及任何接收到的對(duì)于當(dāng)?shù)爻绦蛑噶畹淖儞Q。因此，RCU可以在一天的任何時(shí)間關(guān)燈或開(kāi)燈，或者根據(jù)太陽(yáng)降落或升起的時(shí)間關(guān)燈或開(kāi)燈。例如，控制器能在太陽(yáng)降落前25min時(shí)開(kāi)啟停車場(chǎng)的照明燈，在早晨2：00時(shí)關(guān)燈。

　　新發(fā)展的廣告牌照明系統(tǒng)可理想地消除浪費(fèi)在室外廣告照明電能的費(fèi)用。廣告牌照明將是傳呼機(jī)控制器的最大市場(chǎng)。但是其他應(yīng)用包括街道照明、停車場(chǎng)照明、建筑用泛光照明、發(fā)光信號(hào)板以及市政設(shè)施的室外照明等。傳呼機(jī)控制器也適用于體育場(chǎng)館或類似設(shè)施的室內(nèi)照明。

　　不需要燈光時(shí)開(kāi)燈會(huì)減少利潤(rùn)，管理人員希望對(duì)重要的照明負(fù)荷能按確切時(shí)間開(kāi)關(guān)燈。美國(guó)北卡羅來(lái)納州一個(gè)商業(yè)中心使用傳呼機(jī)控制停車場(chǎng)照明、壁裝及屋頂裝泛光燈照明、人行道照明以及租戶的顯示信號(hào)板。有時(shí)，租戶要延長(zhǎng)開(kāi)燈的時(shí)間，傳呼機(jī)控制器能遙控改變預(yù)設(shè)的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，是比較便宜的控制照明方法。

　　過(guò)去，必須打電話申請(qǐng)改變預(yù)設(shè)的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間，現(xiàn)在你接入制造商的Web網(wǎng)址，就能預(yù)設(shè)或改變開(kāi)關(guān)燈時(shí)間。點(diǎn)擊“單元編程”，顯示編程頁(yè)，輸入姓名和密碼，就可以為任何遠(yuǎn)程位置的任何電負(fù)荷設(shè)定時(shí)間表。

　　一人廣告牌(或者其他電負(fù)荷)“有一個(gè)電燈泡燒壞了”，如系統(tǒng)中有一個(gè)雙向無(wú)線通信裝置和一個(gè)遠(yuǎn)程通信單元(RCU)，就可傳送出這個(gè)信息。這個(gè)控制系統(tǒng)能夠在監(jiān)控中心利用計(jì)算機(jī)控制和監(jiān)測(cè)照明預(yù)設(shè)的開(kāi)關(guān)燈時(shí)間。當(dāng)發(fā)生一起在規(guī)定開(kāi)關(guān)燈時(shí)間之外的故障時(shí)，該遠(yuǎn)程通信單元立即進(jìn)行診斷，將有關(guān)信息返回監(jiān)控中心。雙向通信無(wú)線通信裝置與RCU單元、電子郵件、傳呼機(jī)/或傳真機(jī)之間進(jìn)行互相轉(zhuǎn)發(fā)有關(guān)信息，然后通知用戶。所報(bào)告的信息中包括斷電、恢復(fù)供電以及燈泡損壞等。

　　通過(guò)對(duì)最新照明技術(shù)的了解，就可以擴(kuò)大對(duì)所有照明項(xiàng)目的解決方法。如一個(gè)節(jié)能的倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)，具有完美照明環(huán)境的計(jì)算機(jī)站，會(huì)議中心或研究設(shè)施，或者與劇院建筑風(fēng)格協(xié)調(diào)的照明方案等。