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带灯方
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1 校園空間照明改善方法周鼎金教授國立台北科技大學建築系

2 照明節能概說建築物照明節能之重要性能源大用戶 ( 超過 800 Kw) 建築分類電能消費分布 (2013 年源查核年報 ) 1

3 前言永續環境 2 3 因應全球暖化及都市熱島效應, 積極推動生態城市及綠化建築, 以達國土永續建設目標 2

4 照明節能概說建築物照明節能之重要性依據經濟部能源局之民國 98 年住商部門能源消費調查, 台灣住商部門之照明用電占總用電之 11.3%, 僅次於空調與熱水另外, 依建築類型來看, 室內照明約佔辦公室總用電之 40%, 佔住宅總用電之 30% 空調照明電氣建物耗能比例圖能源大戶辦公建物耗能比例圖 3

5 照明節能對策照明用電量之因素每盞燈具之耗電量點燈時間照明用電量 = 照度面積每盞燈具之光通量照明率維護率 Kwh=(w h) n 照度面積燈具數 = 每盞燈具之光通量照明率維護率 4

6 照明節能對策照明節能準則 1. 高效率照明降低功率提高光通量照明功率密度降低 2. 提高照明率照明方式之規劃 3. 降低設計照度合理照度 4. 提高維護率照明維護計畫 5. 降低點燈時間照明管理與控制智慧照明 5

7 照明節能手法照明節能標章螢光燈管節能標章能源效率基準 (103 年 10 月 2 日公告修訂,104 年 3 月 1 日生效 ) 螢光燈管尺寸試驗用安定器晝光色 (D) 光源色 / 發光效率 (lm/w) 冷白色 (CW) 晝白色 (N) 白色 (W) 溫白色 (WW) 燈泡色 (L) 95 公分以上 65 公分以上小於 95 公分小於 65 公分使用 CNS 691 規定之試驗用安定器使用 CNS 驗證登錄合格之電子式安定器使用 CNS 691 規定之試驗用安定器使用 CNS 驗證登錄合格之電子式安定器使用 CNS 691 規定之試驗用 95 公分以上安定器使用 CNS 驗證登錄合格之電子式安定器

8 照明節能手法照明節能標章省電燈泡安定器內藏式螢光燈泡能源效率基準表 ( 生效 ) 外型額定消耗電功率發光效率 (lm/w) 無罩有罩低於 10W 60 10W 以上, 低於 15W 62 15W 以上, 低於 25W 64 25W 以上, 低於 55W 66 55W 以上 68 低於 20W 50 20W 以上 60 CNS Ra 大於 80,1000 小時光束維持率 90% 以上註 :1. 發光效率 (lm/w) 之測試依 CNS14125 安定器內藏式螢光燈泡 ( 一般照明用 ) 試驗方法規定 2. 實測之發光效率不得小於上表基準值, 並須在產品標示值之 95% 以上安定器內藏式螢光燈泡能源效率分級基準表, 共分五級發光效率 (lm/w) : 低於 10W, 第 1 級 72 以上, 第 5 級低於 45 7

9 照明節能手法照明節能標章發光二極體燈泡節能標章能源效率基準 ( 修訂 ) 額定色溫 (K) 發光效率 (lm/w) 演色性指數實測值大於或等於八十點零, 且在標示值百分之九十五以上 2 特殊演色評價指數 (R 9 ) 大於零 3 發光效率實測值依實測光通量初始值除以實測輸入功率初始值公式計算 ; 其計算結果大於下表所列額定色溫分別對應之值, 且在標示值百分之九十五以上 4 光束維持率實測值 : (1) 測試一千小時, 在百分之九十七點零以上 (2) 測試三千小時, 在百分之九十五點零以上 5 光生物安全性應為無風險等級類別 8

10 照明節能手法照明節能標章室內照明燈具節能標章能源效率基準室內照明燈具能源效率基準 103 年 2 月 6 公告修正具向上光輸出之懸吊式非 LED 燈具分類燈具最長邊尺寸大於 30 公分 65 公分以下燈具最長邊尺寸大於 65 公分發光效率基準 (lm/w) 2600K 以上, 低於 3150K 3200K 以上, 低於 3700K K 以上, 低於 4500K 4600K 以上, 低於 5400K K 以上, 低於 7100K K 以上, 低於 3150K 3200K 以上, 低於 3700K K 以上, 低於 4500K 4600K 以上, 低於 5400K K 以上, 低於 7100K

11 照明節能手法照明節能標章吸頂嵌頂或懸吊式非 LED 燈具分類燈具最長邊尺寸大於 30 公分 65 公分以下燈具最長邊尺寸大於 65 公分發光效率基準 (lm/w) 2600K 以上, 低於 3150K 3200K 以上, 低於 3700K 3900K 以上, 低於 4500K K 以上, 低於 5400K K 以上, 低於 7100K K 以上, 低於 3150K 3200K 以上, 低於 3700K 3900K 以上, 低於 4500K K 以上, 低於 5400K K 以上, 低於 7100K

12 照明節能手法照明節能標章吸頂嵌頂或懸吊式 LED 色溫分類發光效率基準 (lm/w) 2700K 3000K 3500K 4000K 4500K K 5700K 6500K 85.0 具向上光輸出之懸吊式 LED 色溫分類發光效率基準 (lm/w) 2700K 3000K 3500K 4000K 4500K K 5700K 6500K

13 照明節能手法照明節能標章發光二極體平版燈 ( ) 分類發光效率基準 (lm/w) 中低色溫 ( 小於 5000k) 90.0 高色溫 (5000k 以上 ) 95.0 天井燈 ( ) 分類發光效率基準 (lm/w) 燈具總光通量低於 20,000lm 燈具總光通量 20,000lm 以上 80.0 筒燈及嵌燈 ( ) 發光效率基準 (lm/w) 光生物安全性須符合 CNS 無風險等級類別 12

14 照明節能手法高效率照明不同尺寸 T5 燈管之比較獲得相同照度情形下減少 30% T5 2 呎 x 2 呎 (336W) T5 4 呎 x 2 呎 (224W) 13

15 照明節能手法照明功率密度將照明區域內之照明用電量除以照明區域面積, 即得照明功率密度, 簡稱 LPD, 亦稱照明用電密度 ( unit power density), 單位為 W/m 2 ASHRAE GREENGUIDE 照明功率密度基準 9 64 W/ (6m 6m)=16(W/m 2 ) 14

16 照明節能手法照明功率密度場所照明功率密度 (W/m2) 辦公室教室實驗室會議室閱覽室光生物安全性應為無風險等級類別 <11 走廊大廳廁所檔案室書庫 <6.3 停車場儲藏室樓梯間機房 <4.2 15

17 照明節能手法提高照明率盡量採用明度高的裝修材料, 將明度低的裝修材變更為明度高的裝修材, 可增加照度照度提高 42% 16

18 照明節能手法提高照明率盡量採用明度高的裝修材料 17

19 照明節能手法自然光利用 18

照明節能手法室內工作場所照明標準 (CNS 12112) CNS 12112 教育建築照度標準空間種類維持照度 (lx) 統一眩光值限制值演色性教室 500 19 80 演講廳 500 19 80 黑板 750 19 80 製圖室 750 19 80 實驗室 500 19 80

20 照明節能手法室內工作場所照明標準 (CNS 12112) CNS 教育建築照度標準空間種類維持照度 (lx) 統一眩光值限制值演色性教室演講廳黑板製圖室實驗室電腦教室維持照度 : 在規定表面上的最小平均照度統一眩光值的限制值 : 照明裝置之最大允許的設計 UGR 值均勻度是空間照度最小值與平均值間的比值照度應當是漸變的, 應盡可能均勻地照亮作業區作業面照度均勻度不應小於 0.7, 周邊環境的照度均勻度不應小於

21 照明節能手法降低設計照度作業及環境照明 ( Task and Ambient Lighting) 20

22 照明節能手法降低設計照度作業及環境照明 ( Task and Ambient Lighting) 資料來源 : 機電工程署能源效益事務處 21

23 照明節能手法降低設計照度晝光利用 22

24 照明節能手法使用維護室內照明考慮燈具壽命以及易於維護修理鹵素燈壽命短, 且高度太高不易維護 23

25 照明節能手法智慧照明之功效

26 既有建築照明改善改善步驟步驟一現況調查步驟五檢視照明功率密度步驟二檢討照明方式及維護步驟六檢討照明控制步驟三檢視低效率光源及燈具步驟七評估改善效益步驟四汰換高效率光源及燈具步驟八照明節能改善施工與驗收於個案選擇參考 25

27 既有建築照明改善現況調查改善對象空間基本資料 1. 建物名稱 2. 建物總樓地板面積. 3. 建物使用類別 4. 建物地址. 5. 空間所在樓層數 6. 空間主要用途 7. 空間面積 8. 空間樓層高度 9. 空間使用者人數照明設備現況空間名稱面積m2 ( 長寬 ) 燈管型式安定器型式燈具消耗功率數量 ( 盞 ) 設備容量合計 (kw) 照度 (lx) 照明現況自我檢核表 1. 燈具是否汰換過? 從來沒有三年以內一年以內半年以內三個月內 2. 照度是否足夠? 非常不足不太足夠尚可接受足夠非常足夠 3. 燈具是否定期檢查維護? 從來沒有壞掉才換亮度不足才檢查偶爾檢查定期維護 4. 燈光的顏色是否覺得滿意? 非常不滿意不滿意尚可滿意非常滿意 26

28 既有建築照明改善現況調查 27

29 檢討照明模式及維護燈具採用作業面照明根據 CNS12112 室內工作場所照明標準, 一般辦公室教室的桌面照度應在 500 lx 28

30 檢討照明模式及維護燈具運用顏色明度高的裝修材料 29

31 檢討照明模式及維護燈具調整燈具高度 30

32 檢討照明模式及維護燈具調整燈具位置 31

33 檢討照明模式及維護燈具間接照明改成直接照明空間盡量避免使用層板燈等間接照明的方法, 採用直接照明提高了照明利用效率, 同時減少燈具數量 32

34 檢討照明模式及維護燈具減少燈具數量空間中不重要的場所若照度過高時, 可減少天花面燈具, 例如採用隔盞點燈來省電 33

35 檢討照明模式及維護燈具定時清潔燈具及更換燈管 34

36 檢視低效率光源及燈具檢視低效率光源與零配件光源是否閃爍黑化? 使用傳統安定器? 使用低效率光源? 使用啟動器? 35

37 檢視低效率光源及燈具檢視低效率燈具 36

38 高效率光源及燈具導入簡易之光源汰換手法白熾燈白熾燈 60W 省電燈泡 16W 880lm 省電燈泡 12W 750lm LED 9W 800 lm 水銀燈節能 73% 節能 80% 節能 85% 水銀燈 100W 大功率螺旋燈管 45W 節能 55% 註 : 舊燈具可沿用, 但須考慮整燈效率和光型 37

39 高效率光源及燈具導入鹵素燈簡易之光源汰換手法鹵素燈 75W 節能 93% LED 5W 神明燈神明燈 7.2W 節能 92% LED 0.8W 38

40 高效率光源及燈具導入 T8 20W 螢光燈管簡易之光源汰換手法傳統螢光燈 T8 T9 20W 三波長螢光燈 T8 18W LED9W(900lm) T8 40W 螢光燈管節能 10% 節能 55% 傳統螢光燈 T8 32W LED 18W(1800lm) 節能 44% 39

41 高效率光源及燈具導入簡易之燈具汰換手法下列以燈具汰換手法為列 T-bar 型 T8 20WX4 T- BAR 型傳統 T8 20WX4 螢光燈具 T- BAR 型 T5 14WX4 螢光燈具 (3610lm) T8LED 9WX4 燈具 (3060lm) LED25W 平板燈具 (3000lm) T-bar 型 T8 40WX2 傳統 T8 40WX2 螢光燈具節能 30% 節能 55% T5 28WX2 螢光燈具節能 69% T8LED18WX2 燈具 (3060lm) 節能 30% 節能 55% 40

42 高效率光源及燈具導入簡易之燈具汰換手法樓梯間螢光燈樓梯方向指示燈樓梯間螢光燈樓梯方向指示燈 18WX2 LED 樓梯方向指示燈 2.5W 節能 93% 螢光燈逃生避難方向指示燈螢光燈逃生避難方向指示燈 12W LED 逃生避難指示燈 2.5W 節能 79% 41

高效率光源及燈具導入選用具節能標章的燈管燈具型號 : 證書號碼 : 103683 合約有效期限 : 2014/12/16-2016/12/15 廠牌名稱 : 光源廠牌 : 光源型號 : 光源種類 :

110/220V 光溫色溫 : 6852 光源演色性指數 Ra: 83.0 UGR(VieWed endwise): 18.8 UGR(VieWed crosswise): 18.0 燈具總光輸出 (lm): 4026.

43 高效率光源及燈具導入選用具節能標章的燈管燈具型號 : 證書號碼 : 合約有效期限 : 2014/12/ /12/15 廠牌名稱 : 光源廠牌 : 光源型號 : 光源種類 : FK-28201HV2EA(110/220V)/ 安定器 FX-28AED- BSM(110/220V)/ 光源 FH28D-EX x2 東亞照明東亞燈具尺寸 (cm): 121 FH28D-EX 螢光燈管燈具額定電壓 : 110/220V 光溫色溫 : 6852 光源演色性指數 Ra: 83.0 UGR(VieWed endwise): 18.8 UGR(VieWed crosswise): 18.0 燈具總光輸出 (lm): 燈具實測總輸入功率 : 56.7 燈具實測能源效率 (lm/w): 71.0 省能特點 : 1. 使用東亞 T5 專用電子式安定器, 一點即亮不閃爍, 安全迴路設計確保產品使用安全性 2. 使用 T5 高效率燈管, 比 T9 系統省電 32% 3. 壽命超長比 T9 多出 50% 以上符命環保減耗趨勢 42

44 高效率光源及燈具導入選用具節能標章的燈管燈具安定器內藏式螢光燈泡能源耗用量與其能源效率分級標示 43

45 高效率光源及燈具導入採用高效率燈具 20Wx4 T8 螢光燈管 28Wx1 T5 螢光燈管 44

46 高效率光源及燈具導入採用高效率燈具加裝防眩光格柵 45

47 檢視照明功率密度計算照明功率密度測量室內長度寬度檢視燈具數量燈管功率配合照度測量 46

48 檢視照明功率密度檢討功率密度與改善採用 T8 螢光燈 16 盞燈具計算照明功率密度如下 :16 92W/(9m 7.2m)=22.7(W/m 2 ) 若改善 T5 螢光燈 16 盞燈具 W/ (9m 7.2m)=15.8(W/m 2 ) 可以省電 30%, 但是尚無法符合綠建築規範之基準值 15(W/m 2 ) 若再將低燈具數量為 T5 燈具 12 盞, 則 12 64W/ (9m 7.2m)=11.9(W/m 2 ) 可以省電 48%, 但是尚未達到上述 ASHRAE GreenGuide 10(W/m 2 ) 之標準若再將低燈具數量為 T5 燈具 9 盞 9 64W/ (9m 7.2m)=8.9(W/m 2 ) 可以省電 61%, 而且遠低於 ASHRAE GreenGuide 標準 47

49 檢討照明控制人員感知控制資料來源 : 明和電子公司 48

50 檢討照明控制人員感知控制紅外線感應器 49

51 檢討照明控制晝光利用 50

52 檢討照明控制調光控制節能 70% 51

53 檢討照明控制延遲開關走道空間 52

54 評估改善效益投資回收年限評估改善效益可充分瞭解節能手段是否有成效, 進而作為是否要實際進行節能改善工程之參考簡單的估算方式如下所示 1. 條件 : 假定每天使用 12 小時, 電費為台幣 3.3 元 / 度 2. 改善前 : 使用 24 盞 T8 40W 2 傳統安定器螢光燈管總耗電量 :24 (48W 2) 12 小時 30 天 12 月 =9,953,280W 電費 :9953 度 3.3 元 = 32,844 元 3. 改善後 : 使用 20 盞 T5 28W 2 螢光燈管總耗電量 :20 (32W 2) 12 小時 30 天 12 月 =5,529,600W 電費 :5,530 度 3.3 元 = 18,249 元 4. 節能效益 (1) 節省電量 :9953 度度 =4423 度 (2) 改善後省電 :44% (3) 節省電費 :32,844 元 -18,249 元 =14,595 元 (4) 若購買每盞 T5 28W 2 螢光燈之費用為 800 元,20 盞汰換費用為 16,000 元, 因此投資回收年限為 1.1 年 53

( 附有燈具尺寸材質光源配光曲線及安規等 ), 且需通過國家標準 CNS14335

55 照明節能改善施工與驗收 1. 施工規範施工驗收規範 1) 照明功率密度 2) 光源 : 取得商品驗證登錄並取得驗證登錄證書, 亦需取得節能標章之驗證 3) 燈具 : 燈具送審項目及資料, 承包廠商於得標後送審燈具資料, 依據施工製造圖所列之各項設備組件, 列出零件編號, 包含所欲使用之燈具原廠商型號完整原始型錄資料 ( 附有燈具尺寸材質光源配光曲線及安規等 ), 且需通過國家標準 CNS14335 CNS14115 或同等級之驗證登錄證書, 操作維護文件 ( 含建議之備品及耗品 ) 2. 驗收規範 1. 適用範圍 2. 照明節能改善基準 3. 燈具送審項目及資料 4. 查驗 5. 保固 54

56 照明節能改善施工與驗收查核圖說資料標案名稱圖名是否與核定改善項目相符? 基本資料相關圖說 ' 工程施工進度表細部設計預算書 ( 含單價分析表 ) 圖說目錄改善標的物位置標示圖解說牌示意圖改善工程材料規範及說明照明規範及說明燈具配置平面圖燈具圖例型式及燈具與開關數量統計表燈具迴路標示照明規範及說明 55

57 照明節能改善施工與驗收查驗驗證登錄證書需通過國家標準 CNS14335 CNS14115 或同等級之驗證登錄證書 56

58 照明節能改善施工與驗收現場查核完工現場燈具抽驗, 查驗燈管安定器之規格是否與送審資料相符 57

59 照明節能改善施工與驗收查驗節能標章證書有效期限 ` 型號 58

60 照明節能改善施工與驗收其他查驗改善前後之消耗功率量測改善前後之照度量測 59

61 改善案例大學教室照明節能 46% 原為 40Wx2 之 T8 螢光燈管, 無格柵改為 28Wx2 之 T5 螢光燈管, 具格柵 60

62 改善案例辦公室照明節能 65% 原使用 20WX4 之 T8 螢光燈具汰換為 28Wx1 之 T5 螢光燈具 T5 螢光燈具採線性排列且平行窗邊, 導入晝光利用, 靠窗邊最近的單排燈具中, 使用調光型安定器並加裝晝光感應器在每個作業面上配置 LED 桌燈 61

63 改善案例大學圖書館閱覽室照明節能 70% 改善前過亮的照明環境, 且均齊度不佳, 改善後適當的燈具配置, 與檯燈的重點照明使均勻度佳檯燈具有定時熄滅的功能, 減少隨手不關燈造成的耗能 62

64 改善案例大學游泳池照明節能 55% 溫水游泳池改善前使用 35 盞 400W 水銀燈, 汰換為 20 盞 250W 陶瓷複金屬反射式投光燈 5 盞 250W 陶瓷複金屬高天井燈, 總功率由改善前的 14,000W 下降為 6,250W, 節能率約 55% 63

65 改善案例大學體育館照明節能 62% 體育館改善前使用 39 盞 400W 水銀燈 91 盞 T8 之 110W 螢光燈具, 汰換為 39 盞 250W 陶瓷複金屬燈, 總功率由改善前的 25,610W 下降為 9,750W, 節能率約 62% 64

66 改善案例大學戶外照明節能 40% 原為 250W 之水銀燈, 漫射型燈具汰換為 150W 之複金屬燈, 防眩型燈具 65

67 改善案例大學圖書館照明節能 68% 加裝紅外線感應器 LPD 17.75W/m 2 LPD 5.65W/m 2 原為 T5 28W X2, 燈具方向垂直於書架減盞為 28Wx1 之 T5 螢光燈管, 並平行於書架 66

68 改善案例國立大學大樓地下停車場照明 LPD 5.13W/m 2 LPD 1.86W/m 2 節能 89% 原為 T8 40W X2,24 小時開啟改善後為 28Wx1 之 T5 螢光燈管, 搭配 DALI 調光 67 67

69 改善案例室內照明原為 400w 水銀燈 +250 鈉氣燈 LPD 33.90W/m 2 節能 72% 改為 180W LED 天井燈 LPD 8.93W/m 2 原為 250w 水銀燈改為 70W LED 天井燈 68

70 改善案例辦公大樓室內照明 LPD 25.85W/m 2 節能 65% LPD 9.05W/m 2 改善前為 T8 40Wx2 改善後為 T5 28Wx1 改善後使用高效率反射板 69

71 改善案例圖書館室內照明 LPD 12.75W/m 2 節能 54% 改善後為 T5 28Wx1 原燈具方向垂直且為 T9 燈具改善後為 T5 燈具改善前為 T9 45Wx1 節能 54% LPD 5.83W/m 2 改善前為 T5 28Wx1 70

72 改善案例圖書館室內照明 LPD 16.51W/m 2 LPD 7.24W/m 2 節能 57% 原為 T8 40W X2,24 小時開啟改善後為 LED T8 18W X2, 搭配紅外線感應 2.2 年回收 71

73 簡報結束敬請指教

室內照明燈節能 14Wx3(T5 燈管 ), 輕鋼架標準型崁燈 1 ( 含 ) 以上,00 ( 含 ) 以下室內照明燈節能 14Wx3(T5 燈管 ), 輕鋼架標準型崁燈 01 ( 含 ) 以上,400 ( 含 ) 以下室內照明燈節能 14Wx3(T5 燈管 ), 輕鋼架

室內照明燈節能 14Wx3(T5 燈管 ), 輕鋼架標準型崁燈 1 ( 含 ) 以上,00 ( 含 ) 以下室內照明燈節能 14Wx3(T5 燈管 ), 輕鋼架標準型崁燈 01 ( 含 ) 以上,400 ( 含 ) 以下室內照明燈節能 14Wx3(T5 燈管 ), 輕鋼架臺灣銀行採購部共同供應契約案號 :LP5-103039 高效率省能照明設施商品一覽表立約廠商 : 綠色地球實業有限公司 / 南區契約編號 :15-LP5-01334 TEL:07-98701 FAX:07-98381 地址 : 高雄市苓雅區江都街 54 號組別項次品名參考圖片單位廠牌型號 ( 燈 / 安定器 / 燈管 ) 產地契約單價第組 : 室內照明燈 1 3 室內照明燈節能 14Wx(T5