导光管增量经济与环境效益分析——以山东建筑大学艺术教学楼为例
山东建筑大学艺术教学楼工程项目，位于山东省济南市山东建筑大学校区内。山东建筑大学是一所以工为主、以土木建筑学科为特色，工理管文法艺多学科交叉渗透、协调发展的应用研究型大学 。学校为山东省人民政府与中华人民共和国住房和城乡建设部共建高校 、国家教育部卓越工程师教育培养计划高校、服务国家特殊需求博士人才培养项目高校、国家“产教融合”项目首批建设高校。
©山东建筑大学设计集团有限公司
为使展厅展品每个细节恰到好处地展现，实现良好的色彩效果，且不会产生视觉不舒适和炫光，设计要求统一的眩光值UGR达到20，显色指数Ra达到80。山东建筑大学艺术教学楼二层艺术教学展厅和门厅面积为805平。
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由于开间较大，仅靠开窗不能满足日间采光照度要求，为保证设计要求的照明效果，且考虑到展厅需常年对学生和来访者开放，采用传统电力照明耗电巨大。经综合论证，通过布置光导管绿色照明系统来满足大开间教学楼的照明及节能要求。
设计要求及布置区域
项目位于山东建筑大学艺术教学楼展厅、二层门厅，用于白天照明。
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按照照度设计要求，艺术教学展厅设计共使用照明设备30套，二层门厅设计共使用该照明设备24套，直径均为530mm，设计照度均为300Lux，充分满足使用要求，为室内提供了均匀舒适的自然光照明。
实际照明效果
按照设计图纸进行施工，艺术教学楼二层展厅和门厅的光导管绿色照明设备已全部安装到位，实现了冬季7：20～17：00时间段的日间零能耗照明。艺术教学楼二层展厅和门厅的实测亮度如图所示。
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从数据可以得出光导管绿色照明系统的照明效果良好，艺术教学展厅和二层门厅的亮度平均值分别达到了329.9和312.7Lux，充分满足了场馆日常运营的照明需要。
完工效果展示
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增量经济效益分析
根据厂家提供的数据，一套该型号的光导管灯具的流明输出约为15000Lm，相当于一盏功率为1200w 的大型照明灯，按全年每天使用8h计算，相当于节电3500 kW·h，由于光导管绿色照明技术的最突出的特点是降低建筑物的能耗，即节约电能的使用，所以可以将光导管绿色照明技术在用电方面的增量经济效益表示为年节电效益，年节约经济效益是指光导管绿色照明技术相比传统照明技术和设备所节省用电能，按照公式计算为：
S（节电）=Q（节电）×N
式中：S（节电）为光导管系统一年内节省的总用电量，单位为kW·h；Q（节电）为每套光导管灯具每年节省的电量，单位为kW·h；N为光导管绿色照明灯具的数量。
项目共使用光导管绿色照明灯具54套，则每年节约电能计算为：
S（节电）=3500×54=189000(kW·h)
由于光导管绿色照明技术的零能耗，由此看出在电能节约方面其所带来的经济效益用节约电能表示是189000kW·h，相比于传统的电力照明技术，每年能够有效的降低教学楼的电能消耗。
增量环境效益分析
光导管绿色照明技术的增量环境效益，直接表现为降低CO₂的排放量，间接表现为减少燃煤使用量。根据厂家提供数据，每套光导管绿色照明设备的年节电量转换成标准煤为1400 kg，可分析计算光导管绿色照明技术的增量环境效益如下：
（1）降低CO₂排放量：
由于采取了节能环保的措施而降低了CO₂排放量，对这部分减排的CO₂的处理成本被称为CO₂的减排效益。CO₂的减排效益根据式计算为：
S（CO₂）=P（CO₂）× E（煤） ×T（CO₂）×N
式中：S（CO₂）为艺术教学楼项目CO₂年减排效益；P（CO₂）为每吨的CO₂处理成本；N为导光管绿色照明灯具的数量； E（煤）为每套光导管绿色照明设备的年节电量所减少消耗的为标准煤的量；T（CO₂）为每吨标准煤经过充分燃烧产生的CO₂量；其值为2.66～2.72吨，根据CO₂处理工艺不同，其处理所需的成本为205～486元／吨。每吨煤燃烧后CO₂取最大值，假设取中间价格CO₂处理技术，按照350元／吨计算，则经过计算每年产生的CO₂：减排效益计算为：
S（CO₂）= 350×1.4×2.72×54=71971(元)
山东建筑大学艺术教学楼项目的光导管绿色照明技术每年CO₂减排效益达到71971元，大幅节省社会所需要环境处理成本，同时减少了CO₂：的排放，对保护大气环境做出有益贡献。
（2）减少燃煤使用量：
由于采取了节能环保的措施而减少了燃煤的使用量，对这部分燃煤减少量所节约的成本称为燃煤节约效益。燃煤节约效益计算为：
S（煤）=P（煤）×E（煤）X N
式中：S（煤）为艺术教学楼项目燃煤节约效益；P（煤）为每吨标准煤的价格；N为光导管绿色照明灯具的数量；E（煤）为每套光导管绿色照明设备的年节电量所消耗标准煤的量。
根据从山东省煤炭工业局取得的调研数据得知，市场上每吨标准煤价格在400—600元之间，这里取中间价格500元／吨。则经过计算每年产生的燃煤节约效益计算为：
S（煤）=500×1.4×54=37800(元)
结论
艺术教学楼展厅和二层门厅冬季7：20～17：00时间段的日间零能耗照明，照明效果良好，艺术教学展厅和二层门厅的亮度平均值分别达到了329.9和312.7 Lux，充分满足了场馆日常运营的照明需要。
光导管绿色照明技术的增量经济和环境效益显著，按全年每天使用8h计算，相当于节电3500 kW·h，年节约电能189000kW·h；年燃煤节约效益37800元；年CO₂减排效益71971元，减少了CO₂的排放。