四川利翔建设项目管理有限公司    吴所蔚  殷慧婷

高效节能照明系统不仅能够显著降低能耗，减轻电力负担，还有助于降低运营成本，从而提升建筑的经济效益。例如，LED灯具的推广应用在提供良好照明效果的同时，大幅度降低了用电成本，符合国家节能减排的战略目标。因此，深入分析高效节能照明系统的经济性，能为建筑行业的可持续发展提供重要依据。

1.1 系统定义

高效节能照明系统是指在建筑内实现有效照明的同时，最大限度地降低能耗的照明解决方案。其主要特点包括高效率、长寿命、低能耗和环境友好性。相较于传统照明系统，如白炽灯和荧光灯，高效节能照明系统通常采用LED（发光二极管）等新型照明技术，具备良好的光效，能够以更少的能量消耗产生更多的光亮，并且在使用寿命上显著延长，进而减少更换频率和维护成本。

1.2 技术原理

高效节能照明系统的技术原理主要包括LED灯具利用半导体材料的电致发光原理，通过电流激发电子能级跃迁发出光线。与传统照明技术相比，LED灯具有更高的光效，即以较小的电功率产生较强的亮度。其次，系统通常配备智能控制技术，如逐步调光、定时开关和感应控制，这些技术可以根据环境光线变化或人流量智能调节光源的亮度，进一步优化能耗。

图1   LED灯工作原理图解

（注：信息来源于知乎—LED灯原理介绍）

图2  感应灯原理图解

（注：信息来源于知乎—感应灯原理介绍）

1.3 应用领域

高效节能照明系统在建筑安装工程中应用广泛，涵盖了商业办公楼、公共设施、住宅小区、工业厂房及零售商店等多个领域。在商业建筑中，特别是大型商场和办公楼，节能照明系统的应用不仅提升了整体的照明质量，还显著降低了照明能耗和运营成本。在公共设施方面，如学校和医院，节能照明系统的建设不仅能改善环境，还能在国家政策的支持下推动节能减排工作。在住宅领域，越来越多的家庭也开始选择高效节能的照明产品，以实现环保和节省电费的双重目标。

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高效节能照明系统能耗与经济性研究

当下全球能源问题日益严峻，节能减排已成为全球共识。中国作为世界上最大的能源消费国之一，积极响应全球可持续发展的号召，出台《建筑节能设计标准》等政策，推动建筑领域的能效提升。高效节能照明系统作为建筑节能的重要组成部分，其能耗与经济研究对于实现能源结构优化、降低碳排放具有重要意义。这不仅响应国家的绿色发展战略，也是应对气候变化、保障能源安全的关键措施。深入研究建筑行业的节能减排问题，可以为建筑照明领域提供科学的节能方案，促进经济与环境的双重效益，实现社会经济的可持续发展。

2.1 异环境的灯光能耗和使用寿命情况

下面通过介绍3种不同的灯具在不同光亮环境下一天的能耗情况及灯具使用寿命，结合数据并分析哪种灯具更为符合国家节能减排的要求标准，为国家节能减排提供一个小小的科学视角。

假设条件：电价和维护成本在项目期限内保持不变，所有LED灯具的效率和使用寿命相同，项目期限设定为灯具的预期使用寿命。

（注：表1数据来源于首都医科大学附属北京友谊医院官网）

自2012年，医院在门诊楼地下车库和公共区域更换了2309套LED灯具，实现50%的节电率，年节约15万度电。随后几年，医院在其他区域继续更换LED灯具，节能率显著提升，年节电量进一步增加至16万度以上。2017年，更换1323支LED灯具，节能率达到67%，年节电24.64万度。2018年，参与绿色照明补贴项目，更换T8日光灯，节电率达到57.72%，年节电122.2万度。至2019年，医院进一步在公共区域更换LED灯具，持续推动节能降耗。

经济性分析显示，虽然LED灯具的初期投资成本高于传统照明设备，但长期来看，其显著的节能效果和低维护成本为医院带来了经济上的显著回报。年度节省的电费和减少的维护费用，结合LED灯具的长寿命，使得总体拥有成本较低。此外，参与绿色照明补贴项目，进一步降低了改造成本，加快了投资回报。这些节能改造措施不仅响应了国家的节能减排政策，也体现了医院在追求经济效益和环境责任方面的前瞻性决策。

表3数据表明医院更换LED灯具后显著降低了能耗和运营成本。根据数据测算，改造后的LED灯具在多个场景中实现了56%至91%的节能率。以西院地面车场泛光灯为例，功率从450W降至150W，年节电量达27704度。按照每度电0.7元计算，医院每年可节省电费约2,129,246元。另外，LED灯具的长寿命和低维护成本进一步降低了总体拥有成本。这些数据强有力地证明了高效节能照明系统在建筑安装工程中的经济合理性，以及其在节能减排方面的长远利益。

为了使数据的平衡波动性小一点，在计算评估案例的经济性时，所用到的数据均为算术平均值且取整数。

LED灯具的成本：每盏300元，安装成本：每盏100元，医院共更换了23801支LED灯具，设电价为每千瓦时0.7元，每盏灯具每年的维护成本为20元，项目期限设定为10年，折现率（r）设为5%。

经济效益：投资成本= 23801*(300 + 100) = 9,520,400元。

年度节能量：西院地面车场原泛光灯每年用电41555度，改造后LED泛光灯每年用电27704度，年度节能量=(41555 - 27704)*23 = 3,041,780度。

年度节省电费=年度节能量*0.7 = 3,041,780*0.7 = 2,129,246元。维护成本= 23801*20 = 476,020元。

项目总成本=投资成本+(维护成本*10)+年度节省电费=9,520,400+(476,020 *10) + 2,129,246 = 23,649,646元。

净现值（NPV）：NPV=sum{t=1}^{10}(年度节省电费- 维护成本)/(1 + 0.05)^t} - 投资成本,NPV大约为3,339,521.92元。

投资回收期=投资成本/年度节省电费≈4.5年。

医院改造项目的经济性评估显示出积极的投资回报。项目总投资成本为9,520,400元，涉及23801支LED灯具的更换与安装。每年通过节能改造可节省的电量为3,041,780度，按照每度电0.7元的价格，年度节省电费达2,129,246元。维护成本为每盏灯具每年20元，总计476,020元。考虑到项目期限为10年，折现率为5%，净现值（NPV）计算结果为3,339,521.92元，表明项目能够创造正向的经济效益。投资回收期约为4.5年，进一步证实了该项目的财务可行性和经济吸引力。

建筑业主和相关决策者在进行建筑安装工程时，可优先考虑采用高效节能照明系统，不仅有助于提升建筑的能源效率，降低长期运营成本，还能推动建筑行业的绿色发展做出积极贡献。随着LED技术的不断进步和成本的进一步降低，有理由相信，高效节能照明系统将在建筑行业中得到更广泛的应用。

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