复旦大学光源与照明工程系 张善端副教授
复旦大学光源与照明工程系 张善端副教授：大家好!
目前我参与撰写中国照明学会承担的《中国绿色照明发展战略研究》报告，对绿色照明有点自己的观点，所以拿出来和大家分享一下。做报告的事是杜军老师昨天晚上刚告诉我的。照明设计我不会讲、光源研发不能讲，就讲点绿色照明。在此多说一句，杜军老师是我的本科辅导员，我跟徐庆辉两位都是杜老师的学生。
绿色照明的评价指标一般说来有四个：节能、环保、安全、舒适。最重要的是安全。
对节能的指标比较清楚，灯具的光效、寿命、光通维持率。环保指标是低有害物质排放，还有使用期间所消耗的电能大概有多少。欧洲人在忽悠可以把碳足迹算出来，考虑用于评估照明产品收不收碳税。安全方面，首先是电气安全，其次是光生物安全，如紫外伤害、蓝光伤害。舒适的指标有色温、显色指数、DUV、SDCM、UGR等等。
首先是节能方面，探讨一下2015-2020年的趋势。卤钨灯目前看来国外比较喜欢，还在想办法提高光效，能够做到30-40 lm/W，如果能把红外镀膜的成本降下来，用于替代白炽灯是非常好的东西。荧光灯用T8直管做到120 lm/W是可以的，CFL已做到85 lm/W。高压钠灯在国外已不做改进，国内用烧结式电极可以把250 W高压钠灯的光效做到160 lm/W。2015-2020年非饱和式的陶瓷金卤灯可能量产，其显色属性有98，光谱接近黑体线，但是比较贵，因为封接材料用了贵金属铱。大概到2020年的时候，现在单颗发光面积1 mm2, 电流350 mA, 功率1 W的LED，可以做到电流1.5 A, 功率4 W以上，暖白色光效可以做到150 lm/W，冷白色光效可以到180 lm/W。
关于寿命，荧光灯已经可以做到在1.6万小时存活率90%，高压钠灯2.5-3万小时，陶瓷金卤灯1.5-2.5万小时。LED按照现在LED厂家的说法寿命有2-3万小时，有的说3.5万小时，这么长有没有意义?特别是对家庭或者商用照明来讲，寿命超过5年就没有任何意义了，超过10年家里也重新装修了。国际电光源委员会的主席Robin Devonshire给过一个预测，LED的寿命超过2.5万小时并且还在继续提高，按照这个趋势发展下去的话，到2017年LED的销售额将会下降，因为灯的寿命太长了，需要更换的灯的数量减少了。这对照明产业的可持续发展不是很好，我个人认为灯的寿命1万小时比较合适。
光通维持率也很重要。我的灯装上去很好，但是衰减很快也不行。好的荧光灯是1.6万小时光通维持率90%，钠灯可以达到2万小时90%，陶瓷金卤灯是2万小时62%, 也比较高。现在国家的招标文件对LED的要求是1万小时光通维持率86%。从我们实际测量结果来看，我们学校也装了几十盏LED路灯，5000小时光通维持率还有93%. 以后像灯的光效、光通维持率都可以做的比较高，整体趋势是传统光源发展会慢一点，LED进程会快一些。
从环保方面来讲，我们希望在灯的制造、运输、使用、废弃的过程中排放出的有害物质越少越好。这里有一些对荧光灯看法的误区。第一个是电磁辐射问题。今年年初的时候，上海东方电视台找了一个非专业人士拿了高频设备去测试，一测节能灯的电磁辐射很高。后来上海的国家电光源质量监督检验中心从市场上购买了很多节能灯进行测试，结果没有任何问题。为什么前面非专业人士测出来节能灯的电磁辐射有这么大的问题呢？这是因为其测试设备和测试方法都有问题。按照上海照明学会俞安琪理事长的说法，节能灯和HID的电磁辐射都很小。
第二个是汞污染问题。如果荧光灯里充的是液汞，且从节能灯或直管荧光灯中泄漏的话，室内的汞浓度肯定会超标的。几年前有一家荧光灯制造企业的生产线有几十公斤的汞泄漏了，有些工人发生了汞中毒，之后生产线停工几个月，全部改成固汞填充。现在国内节能灯已全部采用固汞填充，如果把固汞放到空气里，释放出来的汞的浓度完全在国家安全范围里。目前荧光灯的汞含量已经很低了，国内高性能的节能灯可以控制到0.8毫克，灯的寿命仍然可以达到8000-10000小时，所以以后汞污染问题不应该成为LED攻击荧光灯的理由。
碳足迹是欧洲正在鼓吹的问题，就是从生产、运输、消费和废弃处理过程引起的碳排放，比如制造时用的能量，处理和回收的时候要用能量，他们要测算成碳排放，这在比较大宗商品中已经在搞了。在光源行业还没有这方面的计算。我让我的研究生做过调研，发现很多参数拿不到，目前还算不了。
关于减碳的目的，我想首要就是节能，实际上是减轻我们国家的能源压力，不管是进口的还是自己开采的。二氧化碳现在被认为是引起地球温升的首要因素，但是从科学证据上仍有很大的争论。我倾向于二氧化碳是次要的因素，太阳的周期性活动引起地球温升是首要的。我们要认清欧美正在把碳排放异化成碳政治和华尔街的碳金融。
关于安全，电气安全是首要的。另外还有光生物安全，包括紫外、蓝光、近红外伤害，以及非视觉生物效应。根据去年我们初步的测试结果，发现如果不做处理的话，透明LED的蓝光剂量肯定是超标的，只有磨砂白炽灯、带扩散出光的低色温LED满足蓝光安全的要求。非视觉生物效应还没有很明确的标准。
舒适指标方面，人体适应连续光谱。色温要考虑应用场合和人体生理节律的需要。LED的显色指数如果要做到90以上，需加红光芯片。
舒适指标还有DUV、标准色差，眩光，以及色参数的寿命维持。寿命期间的色温、标准色差一定要稳定。
判断照明的舒适度还需要哪些参数？第一个是R9>0，第二个是频闪问题。目前有一个新的高电压LED方案，不要驱动器了，市电整流之后直接用来点LED灯，可能存在100 Hz的频闪问题。还有均匀度、扩散度，甚至更物理一点的概念偏振度、相干性，这些还需要继续去研究。这有赖于做照明的专家和搞光源的人一起努力，看看能不能把我们感觉上的“舒适”定量，以后能拿这些量来考核就非常好了。
LED能否包打天下?我个人认为不可能。LED灯具的眩光控制值得研究，间接照明是方向。另外，品质一般的LED能否做出好的灯具？比如采用不同参数的LED封装，通过分选，拼成色温、DUV、SDCM一致的灯具，这是一个低成本的方案。
熊清华：下面有请广州科柏照明设计公司的总监徐庆辉，作为LED目前非常泛滥，在设计LED照明上控好光，实际上在产品设计的时候控制LED光还是有难度的，所以欢迎徐总监给我们分享精准控光技术在商业照明中的应用。
