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辦公室照明控制系統的探索

閃動在頭頂上、大聲地嗡嗡叫的螢光管圖像,很久以來已經被廣告設計者和好萊塢影片用來表現冷漠的工作環境和缺乏管理的地方的象徵。

娛樂工業對這種環境的表現,主要在暗示老闆為了要節省錢,所以對溫馴的員工提供差勁的照明。 因為一般民眾相信 , 在現實環境媕Y,差勁的照明能引起偏頭痛,眼睛酸澀和疲累。

今天,一般務實的經理正在慢慢地理解, 提供好的照明環境對生意的發展是有益處的。 照明成本占一般公司用電的比率小於 5% , 相較于職員薪水和利潤,它有點微不足道。因此,當公司的能源節約計畫不包括工人的工作環境的時候,這些努力很可能是產生事與願違的相反結果的。

近幾年來,照明工業已經引進新的技術,試著節省能源同時也不影響老闆的負面印象。 "藉由分配光頻品質來形成較低的瓦特數技術,建築經理可以減輕資本者抱怨的可能性,"照明研究中心主席(LRC)Mark S Rea博士說,"而且他們藉由減少操作成本,讓人看起來像英雄一樣不可思議“。

依照美國環境保護署 (US EPA),較低的瓦特數技術包括T8,它比目前在大多數建築物中使用的T12更有效率,而高頻電子式安定器也比傳統的安定器節約12%至25%的能源損耗。 光在1996 年, T8 燈的銷售就比1992 年高出四倍,而且 T8系列光源就占所有日光燈銷售的百分之二十一。

Rea相信,使用T8 光管和電子式安定器是一個不需刻意而又能減少浪費能源的最佳選擇。 除了使用較低的瓦特數技術之外,建築物經理也能藉由利用照明控制系統增加效益。

在EPA,Energy Star和綠色照明(Green Lights)副主席Maria Vargas, 同意Rea的觀點 " 許多單位正努力研發在降低成本的同時,也能增加生產力的方法",Vargas說。

好萊塢表現在Spartan 的工作狀況,正是對現存不良管理的照明系統的控訴。 "那是非常明顯的,你必須給人們控制環境的理解"大氣研究中心 (NCAR)的電力設備工程師和在建築系統理論方面發表很多論文的Wayne Morrow說。 " 沒有控制環境的理解,他們將會產生反叛心理或進入 '認知無助' 的狀態,他們放棄一切而處在瘋狂中。

"個人的控制必須有所選擇,即使它不經常使用。 正確的系統讓使用者利用它控制環境, 但不是隨時需要它--需要不停的做調整,像餐館堛漯A務生,假如不停的問候,打斷你的談話。 你會叫他走開不要打擾你一樣“。

在NCAR 職員的群體研討會後,Morrow 1991 年徹底檢查了整個照明系統設備,而且他持續安裝新的儀器以符合上級的要求。 目前,設備有負載感應器,人工作業的窗罩和手動調光器等等。還有,照明和暖氣,通風和空調 (HVAC) 都能在建築物自動化系統(BAS)的監控系統中顯示出來。

NCAR的設備讓LRC能檢測使用者的行為、偏好和能源節約狀況。"照明控制系統在過去 25 年已有很大的改變", LRC 的照明應用部門經理Dorene Maniccia解釋說, "1970年代中的能源危機之後,自動化系統可以保證節約能源,使用者個人控制變成必須。 藉由一個人工系統,任何人使用它的時候,其他人多不知道,而你也無需告訴他人你在節約能源。自動化系統節省能源是普遍被認同的。 NCAR研究的主要課題是要回答諸如人工系統的使用,節約能源,使用者是否喜歡等問題。

答案是是的,絕對是是的。大多數的使用者使用人工控制, 而且很大程度上節約了能源。一個附加的好處是,讓使用者能認真的評價人工控制系統的效能。

在 NCAR經常性的在58個辦公室持續8個星期檢測照明系統的使用資料。統計顯示,百分之七十四人至少曾經一次使用調光器。 平均來說,當使用者是在辦公室中的時候, 光被減低 28% 的使用量,開燈的時間也減少24%。

燈使用的時間會依照辦公室地點改變而不同。 在建築物的北邊, 一般只使用正常辦公室照明的57%的時間。而內部的辦公室只有減少3%,這就不足為奇了。 然而,除了東邊,調光器被廣泛的使用。內部辦公室的使用者32% 的時間會調光,而北邊只有24%。

NCAR的研究也顯示使用者如何使用窗罩。在南邊和西邊,使用者會調整了他們的窗罩,不讓太陽的直接光進入。 在南邊,窗罩總是被關閉,只利用調整條板來阻擋日光。 西的窗罩,特別是在晴朗的日子,午後通常關閉,僅藉由調整條板阻擋日光。 在這兩種情形中,利用調整條板使使用者仍然有外界的視野。 但在北邊和東邊,使用者很少拉上他們的窗罩。

在南邊和西邊的使用者因他們的窗罩經常關閉,就好像內部的辦公室的使用者一樣。 南邊的使用者關燈時間很少超過16%,西邊的也很少超過14%。但是他們經常調低光度,37%的時間都是如此。

和每天10個小時全開相比,NCAR 的照明控制節約了61%的能源。使用感應器 ( 自動關閉和自動調光)節省了大約46%,自動關燈節約9%,而自動調光則節省6%的能源消耗。

內部辦公室的控制節省百分之五十五的能源,其中48% 從使用者感應器產生,1% 從及時關燈, 6% 從調光省下的。

安裝在書桌上的調光器產生一種戲劇性的衝擊。當書桌前的調光器被移走的時候,只有三分之一的使用者會根據狀況調光;60% 的使用者希望在他們的工作點旁邊加裝調光控制器。百分之四十六的人喜歡在鍵盤邊控制 ,8%的人喜歡在電腦螢幕前,只有6%的人願意將控制器裝在桌面上的其他位置,比如說像在一張相片後面。

一般人被問到為什麼會調光,使用者通常不會提到能源問題。他們提到了工作, 像是電腦工作、閱讀和寫作,而且還會說補償太陽光的缺乏。

"人工控制的最重要的利益之一",Maniccia說," 是使用者喜歡而且使用它們。研究顯示, 當給他們機會的時候,使用者多會進行控制。

人工控制和使用者感應器的結合是NCAR一大壯舉,但這個系統的在大多數的設備中尚未普遍。

目前,許多辦公室照明系統是從1970 年代延用到今。雖然 T8 燈和電子安定器正廣泛的進入市場,但使用者回饋的人工照明控制系統則不是。

工業領域的多數人認為教育消費者是一大問題。 但Rea卻認為問題遠遠比這個複雜。他說,一個決策者會對諸如空間、時間或天氣等精確的統計資料產生偏見,甚至抵制它。"我們努力的想瞭解為什麼控制系統沒能被接受。 我們的客戶告訴我們,他們過去的差勁的經驗,他們對他們的選擇感到困擾,而且他們不瞭解使用這些技術的潛在利益。

關於這一部份,製造業者正進行重新設計控制系統,以增加可靠性。 " 電子產品在過去五年來已經產生戲劇性的進步,"控制系統的著名生產商The Watt Stopper公司董事長Jerry Mix說,"在這個產業中,我們已看到微處理器和ASIC已改良了感應器的功能,我們利用遠紅外線進行控制系統間的訊息溝通,也允許無線遙控。

遠紅外線無線遙控提供的不只是系統和控制開關間走線的減少或增加方便性而已。Watt Stopper和 Mytech均提供位於桌面的使用者感應器,根據Mix的說法,"它不會錯誤的關燈。 當感應器裝在書桌的時候 , 它不錯失人的存在。 而且使用遠紅外線控制,也允許整合建築物的其他系統,像是調光安定器或空調系統等。 你一旦使用它,你就會被牢牢鉤住。

和其他的系統整合是建築物整體系統未來發展的必然趨勢,其中當然包括照明系統。國家電氣製造業者協會主席David Peterson認為,整合的系統讓業主更能接受它。"大樓業主將會在建築物堶情A用其他的偵測方法結合使用者回饋控制系統,如HVAC和警衛系統等,來分攤硬體費用。他們隨時能分辨一個燈、一個感應器、或一個安定器出了問題。

Morrow同意 Peterson的觀點,藉由整合系統將會有比較好的設備管理。"正發生的大事是,我們正遠離我們的地理的邊界。 過去,設備被限制在位置上有需求的某個人。 管理就是透過在位置上的人來完成的。在NCAR,管理的系統設備在15英里之遠。當你不在那一點,你仍然能知道它運行的很好。這種趨勢將會持續下去。

E-mail︰ebe8889@gmail.com



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