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辦公建筑智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布日期：2019-01-07
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在我國的能源消耗結(jié)構(gòu)比例中，照明大約占了20％，經(jīng)過調(diào)查，辦公建筑在這其中又占了相當大的比例。在當前我國對建筑節(jié)能要求越來越高的發(fā)展趨勢下，公用建筑的照明節(jié)能就顯得尤為重要。而隨著科技有進步，智能照明控制系統(tǒng)逐步顯示出其節(jié)能、管理方便的優(yōu)勢，其應(yīng)用也會越來越廣泛，下文用工程實例闡述了辦公建筑的智能化照明設(shè)計。
2.智能化照明控制系統(tǒng)的總體效應(yīng)
2.1 實現(xiàn)照明控制智能化
采用智能照明控制系統(tǒng)后，可使照明系統(tǒng)全自動運行，系統(tǒng)將按照預先設(shè)置切換到若干不同的基本工作狀態(tài)，如白天、晚上、周末、清潔等，根據(jù)預設(shè)的時間自動地在各種工作狀態(tài)之間進行轉(zhuǎn)換。此外，對于高檔辦公樓的大廳、會議室等場所，則可以根據(jù)一天的不同時間、不同用途精心地進行燈光的場景預設(shè)置，使用時只需調(diào)用預先設(shè)置好的最佳燈光場景，就可使人們產(chǎn)生很好的視覺效果。
2.2 改善工作環(huán)境，提高工作效率
在大樓辦公室，配備可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的日光燈在智能照明控制系統(tǒng)下傳統(tǒng)的日光燈照明系統(tǒng)相比具有顯著的優(yōu)勢：
因為配有傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器的日光燈會以100Hz頻率閃動，這種頻閃使工作人員頭暈，眼睛疲勞，降低了工作效率。而可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器在工作時需要很高頻率（40～70kHz），不僅克服了頻閃，而且消除了由于使用啟輝器而造成啟動燈時亮度的不穩(wěn)定，改善了辦公環(huán)境，提高了工作效率，這一點也給管理者帶來了巨大的經(jīng)濟回報。
2.3 照度一致性
一般照明設(shè)計在對新的辦公用房進行照明設(shè)計時，由于考慮到照度衰減，設(shè)計的照度通常比要求的要高。而這樣設(shè)計的結(jié)果就是新房間照度偏高，使辦公用房使用期照度不一致，而且照度偏高也會造成不必要的能源浪費。在智能照明控制系統(tǒng)下，由于可以進行智能調(diào)光，盡管照度還是偏高設(shè)計，但系統(tǒng)將會按照預先設(shè)置的標準亮度使辦公室在使用期內(nèi)保持恒定照度，而不受燈具效率降低和墻面反射系數(shù)衰減的影響。
2.4 客觀的節(jié)能效果
現(xiàn)代辦公建筑的節(jié)能和降低運行費用是受人們關(guān)注的重要課題。
按照國際標準，辦公室的最佳光照度應(yīng)為400lx，智能照明控制系統(tǒng)能利用智能優(yōu)感器感應(yīng)室外光線，自動調(diào)節(jié)光照度，以達到節(jié)能效果，同時也可采用時鐘管理器對照明進行定時控制。
2.5 延長燈具壽命
燈具遭受損壞的致命原因是電網(wǎng)過電壓，燈具的工作電壓越高，其壽命就越低，所以適當降低燈具工作電壓是延長燈具壽命的有效途徑。
智能照明控制系統(tǒng)能成功地抑制電網(wǎng)的沖擊電壓和浪涌電壓，使燈具不會因為上述原因而過早損壞。同時，還可以通過系統(tǒng)人為的確定電壓限制，提高燈具壽命，這樣不僅節(jié)省了大量燈具，而且大大減少了更換燈具的工作時間，有效地降低了照明系統(tǒng)的運行費用。
3.智能照明控制系統(tǒng)的組成
智能照明控制系統(tǒng)具有和傳統(tǒng)蹺板開關(guān)一樣的控制功能、調(diào)光功能，而且有自動探測設(shè)備能感測如人體運動和周圍環(huán)境照度等，自動控制燈的開關(guān)及調(diào)光，還可以與其它的自控系統(tǒng)集成，實現(xiàn)相互控制。智能照明控制系統(tǒng)分為硬件和軟件兩大部分，其中硬件主要由輸入單元、輸出單元、系統(tǒng)單元三部分組成，軟件則由編程軟件、監(jiān)控軟件、時控軟件組成，硬件通過總線系統(tǒng)連接成網(wǎng)絡(luò)，由軟件實現(xiàn)遠程自動控制。
3.1 輸入單元
輸入單元將外界控制信號的轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)信號在總線上傳播，一般輸入單元包括線式開關(guān)、場景控制器、遙控設(shè)備、紅外及亮度優(yōu)感器等。
3.2 輸出單元
輸出單元接收總線上信號，控制相應(yīng)回路輸出，實現(xiàn)對負載進行控制。一般由繼電器、調(diào)光器、模擬單元等組成。
3.3 系統(tǒng)單元
系統(tǒng)單元由電源供應(yīng)單元、PC接口等組成。系統(tǒng)單元通過對各個輸入、輸出單元及計算機調(diào)制解調(diào)器的連接實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化連接，為集中及遠程控制創(chuàng)造了條件。
3.4 編程軟件
編程軟件通過與網(wǎng)絡(luò)中PC接口相連的計算機隨時修改系統(tǒng)的控制要求，是智能照明控制系統(tǒng)的大腦。
3.5 監(jiān)控軟件
監(jiān)控軟件通過可視化界面，預先制定控制方案或臨時對大樓內(nèi)燈具進行開關(guān)、調(diào)光等控制，是控制系統(tǒng)的執(zhí)行者。
3.6 時空軟件
時空軟件可實現(xiàn)燈光按規(guī)律點亮或熄滅。
4.辦公建筑的智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計方案
我們在進行設(shè)計之初應(yīng)該將建筑按功能的不同進行分區(qū)，不同的區(qū)域?qū)φ彰骷翱刂频囊笫遣灰粯拥?。一般的辦公建筑基本可以分為辦公區(qū)、功能區(qū)、輔助區(qū)及室外照明等功能區(qū)域。
4.1 辦公區(qū)照明
4.1.1 普通辦公區(qū)
現(xiàn)代辦公樓內(nèi)普通辦公區(qū)均以敝開式大空間為主，辦公面積大，可以將整個辦公區(qū)分成若干個獨立的照明區(qū)域，采用網(wǎng)絡(luò)開關(guān)根據(jù)需要開啟相應(yīng)區(qū)域的照明，由于出入口多，可實現(xiàn)辦公區(qū)內(nèi)多點控制，方便了使用人員操作。在每個出入口都可以開啟和關(guān)閉整個辦公區(qū)的所有燈，這樣可根據(jù)需要方便就近地控制辦公區(qū)的燈，同時可以根據(jù)時間進行控制，如平時晚8點自動關(guān)燈，如果有人加班，則可以切換為手動開關(guān)燈。
4.1.2 高級辦公區(qū)
高級辦公區(qū)一般都會進行個性化裝修，而且燈具多，組合形式多樣，可以通過多種控制方式對照明進行控制，這其中包括場景控制、遙控、調(diào)光控制等。可以在不同的環(huán)境要求進開啟不同的燈具組合并進行調(diào)光等操作，如辦公、會客、休閑，而這些都可以通過編程進行預設(shè)置，使用時只通過單鍵作即可。
4.2 功能區(qū)照明
作為功能區(qū)的會議室、多功能廳等場所是辦公樓的一個重要組成部分，通過場景設(shè)置可以將其設(shè)定為會議報告狀態(tài)、多媒體會議狀態(tài)、娛樂休息狀態(tài)、清掃狀態(tài)等，真正使多功能場所在照明上實現(xiàn)多功能化。
4.3 輔助區(qū)照明
作為輔助區(qū)的大廳、走廊、樓梯間、洗手間等場所，因為使用比較頻繁，時間性強，一般以時間控制為主并結(jié)合安裝紅外感應(yīng)器等方式以達到節(jié)約能源的目的。
4.3.1 大廳
大廳是進入辦公樓的必經(jīng)之路，使用時間段相對集中，如上下班時間，可以開啟全部回路的燈光，方便人員進出，營造明亮潔凈的氣氛；人員進出較少時段可只打開部分回路燈光。此區(qū)域控制集中在管理室，可由就地控制、計算機控制、時間定時控制進行操作。
4.3.2 走廊
走廊作為各辦公室空間的聯(lián)絡(luò)通道，照明也至關(guān)重要，我們主要采用自動控制方法。正常工作時間全開，非工作時間改為減光照明，如可只1/3，節(jié)假日無人時可以只亮少許燈，同時在各出入口裝設(shè)手動控制開關(guān)，可根據(jù)需要手動控制。
4.3.3 樓梯間
樓梯間在現(xiàn)代辦公建筑中，尤其是高層建筑中已不作為主要通道而只作為輔助通道及應(yīng)急疏散通道使用，所以控制方式以紅外感應(yīng)延時開關(guān)為主。人來開燈，人離開后延時關(guān)閉，這樣可以大大地節(jié)約能源，而在火災(zāi)報警確認后，應(yīng)急點亮樓梯間照明作為疏散照明，有利于人員疏散。
4.3.4 洗手間
現(xiàn)代建筑中洗手間已顯得越來越重要，是體現(xiàn)辦公環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。但這種地方也存在管理的盲區(qū)，普通管理方式下這里的燈經(jīng)常成為長明燈，比較浪費。而智能化設(shè)計中采用紅外感應(yīng)進行控制，人來開燈，人走延時關(guān)閉或采用傳統(tǒng)方式與時間控制相結(jié)合的方式，在平時由傳統(tǒng)方式控制，晚間無人后通過定時將回路斷開以節(jié)約能源。
4.4 停車場及室外照明
4.4.1停車場照明
由于現(xiàn)代大多數(shù)辦公建筑均將停車場設(shè)在地下層內(nèi)，地下室無自然采光，這就要求車場內(nèi)有一部分照明需要常明，而辦公建筑停車場忙閑時間又非常地明顯和集中，這樣我們就可以采用時間定時控制方式，可分為忙時照明、閑時照明、維持照明，忙閑分明，大大節(jié)約了能源。
4.4.2 建筑物泛光照明
泛光照明是建筑一個閃光點，是凸現(xiàn)建筑特點的重要手段，但同時也是耗電的大戶，如何扮靚建筑又減少不必要的浪費就顯得尤為重要。我們在智能化系統(tǒng)中可主要通過日期設(shè)置及時間設(shè)置完成這個任務(wù)。在主控計算機上，對開啟/關(guān)閉時間進行設(shè)定，如晚上6點開啟整個泛光照明燈，10點關(guān)閉部分燈，12點以后只保留很少的燈或全部關(guān)閉，當然，還要根據(jù)一年四季晝夜長短的變化和節(jié)假日進行相應(yīng)的調(diào)整。
5.智能照明控制系統(tǒng)與建筑智能系統(tǒng)的集成
智能照明控制系統(tǒng)可以很容易地通過開放通訊協(xié)議利用網(wǎng)絡(luò)連接到樓宇管理系統(tǒng)中而成為其子系統(tǒng)，尤其要強調(diào)的是智能照明控制系統(tǒng)管理著所有照明，其中也包括火災(zāi)應(yīng)急照明。智能照明控制系統(tǒng)硬件設(shè)備上均設(shè)計有消防聯(lián)動接口，火災(zāi)時可強行點亮應(yīng)急照明以達到消防要求。
6.智能照明控制系統(tǒng)的前景
今后，智能照明控制系統(tǒng)必將朝著智能化、小型化、標準化的方向發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加優(yōu)化，功能更加完善，擴展更加便捷，保護更加可靠，節(jié)能更加可觀，其大面積的應(yīng)用也將成為必然。
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