建筑智能照明设计探讨

建筑智能照明设计探讨
李春鹏
摘要：智能照明控制系统广泛地应用于建筑领域，无论室内、室外、大小场合无处不可应用。本文对智能照明控制系统的优越性、智能照明控制系统的组成以及各建筑物的具体设计方案进行浅要的分析。
关键字：建筑；智能；照明
随着现代建筑科学技术的不断进步和发展，人们物质文化和精神生活水平迅速的提高。智能化已经成为当今建筑发展的主流技术。随着微电子技术与数字化技术的发展，开发出了智能化水平更高的专业照明控制的独立系统，从而能节约能源、延长灯具寿命、提高照明质量。根据使用单位的经验，不仅在照明管理与设备维修的简单及降低费用外，还对环境改善、提高工作效率都有着显著的效果。
一、智能照明控制系统的优越性
1.1 实现照明控制智能化
采用智能照明控制系统，系统将按预先设定的若干状态进行工作，且这些状态会在预先设定的时间相互自动切换，使建筑物有多少艺术效果，给人以丰富的美感和视觉效果，美化环境。当一个工作日结束后，系统自动进入夜晚工作状态，自动调节各建筑物的灯光，使有人区域的灯光调到适合的亮度，无人区域的灯自动关闭。即使是由于天气变化等原因，系统也能自动将照明度调节到最合适的水平，保证建筑物的需要的光照度。
1.2 达到节能的效果，延长灯具使用寿命
智能照明控制系统的最大优势在于使用了先进的电力电子技术，从而实现节能的效果。其能根据不同人流量、不同场合，对大多数的灯具进行智能调光。当室外光较弱时，室内光照度自动调亮；当室外光较强时，室内光自动调暗。通过设置灯具的照明工作状态达到智能化管理，实现节能的效果。同时，对灯具的工作模式的调节，不仅满足了照明的需要，而且可以有效降低灯具的使用时间，延长了灯具的使用寿命。
1.3 改善工作环境，提高工作效率
良好的工作环境是提高工作效率的必要条件。传统的照明系统中，日光灯有一定的频率闪动，这种能够闪动使人们眼睛疲劳、头脑发胀，大大降低了工作效率。智能照明控制系统的镇流器可以有效解决频闪问题，提高照度的平均性，不仅可以大大改善工作环境，同时提高了工作效率。
1.4 提高管理水平，降低费用
智能照明控制系统可以智能化管理照明灯具的开与关，一般情况下不需要人为参与，这就大大减少了管理照明的人员数量，将人为因素导致的照明问题降到最低，降低了建筑的维护、运行费用，节省了开支。下面仅以图书馆走廊的荧光灯来计算。假设图书馆走廊有1000盏40w 荧光灯，未安装照明系统前四季全亮，安装智能照明控制系统后，每天开关高峰6 小时全亮，其余10 小时根据亮度要求平均每小时有3 次开启，夜间8 小时每小时有一次开启，每次开启时间走出馆外为5 分钟算。（移动探测器控制25%的灯光）

2.1 主控中心
主控中心使用通用计算机作为系统，通过RLINK 实现网络通信。可以在计算机上进行编程，实现监控、发生故障自动报警等功能，主控中心也可对局域网中的计算机实施监控。
2.2 RLINK 通讯装置
实现主控中心与照明系统各网络单元的通信，进行信号转换，能够做到系统自动故障报警和自动诊断。
2.3 可编程开关
智能弱电开关，使用安全电压，有效避免打火、拉弧、漏电等情况的发生，保证安全性。开关上有不同规格按键，可通过计算机编程来实现每个按键所控制的电路，能够根据不同情况变化，实现不同按键的组合。
2.4 照明控制器
照明控制器有照明专用自锁继电器、驱动模块电路和控制模块电路组成，是智能照明控制系统的核心组成部分。每个照明控制器能够被主控中心控制，也可单独进行工作，其运行情况不会受主控中心的瘫痪而停止。
2.5 照度传感器
光电耦合器是照度传感器的核心部件，它可以通过感应外部光源
的亮度而实现自动调节楼内的照明度，具备智能感应、调节的功能。
2.6 动态传感器
动态传感器利用超声波或红外线等原理，自动识别建筑内人员的存在情况，然后给相应的控制装置发送信号，实现动态控制功能。
2.7 电话通讯装置
如果用户想通过拨打电话，根据相应的提示实现对照明开关的控制，就要安装电话通讯装置。
三、建筑智能照明控制系统设计方案
以某市文化中心为例，对建筑智能照明控制系统设计方案进行详细的说明。该文化中心主要包括行政中心、图书馆、国际会展中心三部分，智能照明控制系统设计方案如下：
3.1 行政中心
行政中心会议室采用智能场景开关为控制单元。这里已经包含控制电路，不需要照明控制器也可独立工作。其中每个开关均可控制一个调光回路和两个开关回路。每个会议室按照不同的需要配置不同数量的场景开关，以提供不同场合所需要的照明度。这种把控制芯片集成到开关的方法对小型的室内环境非常适合。
3.2 图书馆
图书馆以五层为例，第一层为计算机控制中心、书库，有一个大型报告厅；二到四层为阅览室；五层分两大区，一个区为阅览室，一个是资料库。
报告厅在做正常照明用时使用日光灯即可，在进行演示投影时使用筒灯，以方便人员的进出。筒灯照明不需要达到正常照明的亮度。照明控制开关和控制箱等照明控制装置安装在报告厅的控制室内，回路的状态通过控制开关上的指示灯显示。采用逻辑联动控制方式实现对筒灯和日光灯的控制，当进行会议演讲活动时，使用日光灯提供照明，关闭筒灯；当进行演示投影时，开启筒灯，日光灯关闭。
阅览室使用三管日光灯提供照明。每个阅览室安装一个照明控制器，照明配电箱与之一起放在服务台旁，方便管理。采用开关控制的照明控制方式，并按照不同的隔灯方式和区域划分回路。可编程开关安放在门口，通过编程确定开关控制的回路，但是每个开关都要实现一键开关整个阅览室灯具的功能。由于计算机使用和书籍保护要求的照明度较低，书库和计算机控制中心的灯具控制方式与阅览室一致。
3.3 国际展览中心
由于国际展览中心需要的光照度都比较严格，如果没有合理的控制方法，必将造成能源上的巨大浪费。因此，智能照明控制系统在国际展览中心的应用有很现实的意义。
以10000 的规模为例，每个展区安装一个照明控制器。以隔灯和区域对展区内的灯具划分回路，实现根据展区内人数的多少对整个展区的部分区域灯光的控制。为了充分利用室外自然光，展览馆窗户侧面可安装照度传感器，实现对电动窗帘和窗边灯具的控制。通过以上控制方式，不仅满足了展览的需要，而且实现节能的效果，提高了国际展览中心管理的质量。
四、结束语
建筑智能照明控制系统的运用，不仅可以满足一般的灯光需要，实现不同的灯光效果，美化了建筑环境，还能延长灯具寿命，节约能源，降低费用。随着建筑照明技术的不断发展，更多的智能照明控制技术将被运用，将给人们的生活带来更大的便利。
参考文献：
[1]马小军.智能照明控制系统[M]. 南京:东南大学出版社，2009.12
[2] 唐海主编《建筑电气设计与施工》中国建筑工业出版社
[3]郑发泰.建筑供配电与照明系统施工[M].北京:中国建筑工业出版社，2005.7
[4]肖辉.电气照明技术[M].北京:机械工业出版社，2009.9