智能建筑照明设计发展与应用

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摘要：智能建筑照明控制系统是为了适应各种建筑的结构布局以及不同灯具的选配，从而实现照明的多样化控制和楼宇自控系统的系统集成。它可使照明系统工作于全自动状态，系统按设定的时间相互自动切换。与传统照明控制系统相比，在控制方式和照明方式上更方便集中管理，减少人员的浪费。从管理角度看，智能照明系统既能分散控制又能集中管理，同时还能与闭路监控系统集成，形成一体化控制与管理。

关键词：智能建筑；智能照明系统；发展与应用

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

引言

现代建筑，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物的照明艺术性更强，让人们欣赏到美仑美奂的视觉效果。智能建筑中的照明系统光电感应开关通过借助各种不同的预设置控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和合理管理，实现节能。这种自动调节照度的方式，充分利用室外的自然光，只有当必需时才把灯点亮或点到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平。

1.智能照明与传统照明系统的发展比较

1.1单控电路系统比较

传统照明单控电路特点：控制开关直接在负载回路中；当负载较大时，需相应增大控制开关的容量；当开关离负载较远时，大截面电缆用量增加 ；只能实

现简单的开关功能。总线式智能照明简单的开关特点 ：负载回路连线接到输出单元的输出端，控制开关用五类线与输出单元相连。负载容量较大时仅考虑加大输出单元容量，控制开关不受影响 ；开关距离较远时，只须加长控制总线的长度，节省大截面电缆用量；可通过软件设置多种功能（开/关、调光、定时等）。

1.2双控电路系统比较

传统照明双控电路特点：实现双控时用两个单刀双掷开关，开关之间连接照明电缆；进行多点控制时开关之间的电缆连线增多，使线路安装变得非常复杂，工程施工难度大。总线式智能照明系统双控电路特点：实现双控时只需简单地在控制总线上并联一个开关即可 ；进行多点控制时，依次并联多个开关即可，开关之间仅用一条五类线连接，线路安装简单省事。

1.3控制方式比较

传统控制采用手动开关，必须一路一路地开或者关，控制方式也只有开和关，必须由工作人员到每个开关处对每条线路进行控制，开关距离较远的，控制起来就较为麻烦了。智能照明控制，采用低压二次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，通过实现场景的预设置和记忆功能，操作时只须按一下控制面板上某一个键即可启动一个灯光场景（各照明回路不同的亮暗搭配组成一种灯光效果），各照明回路随即自动变换到相应的状态。上述功能也可以通过其他界面如遥控器等实现。

1.4照明方式比较

传统控制方式单一，只有开和关。智能照明控制系统采用“调光模块”，通过灯光的调光在不同使用场合产生不同灯光效果，营造出不同的舒适的氛围。

1.5管理方式比较

传统控制对照明的管理是人为化的管理 ；智能控制系统可实现能源管理自动化，通过分布式网络，只需一台计算机就可实现对整幢大楼的管理。

2.系统结构设计与实施策略

智能建筑照明系统实现控制功能较多，而且控制设备分布于整个智能大厦，要对它们进行全面、综合及有效的监控和管理，就必须明确其种类、数量以及各自的控制要求和状态参数等。要充分了解和掌握被控制对象在智能大厦中与进行智能控制有关的属性(如分布位置、类属、数量、状态量和控制参数等)，从而确定系统网络拓扑结构，以便科学、合理地设计智能照明系统，避免漏控或产生信息孤岛及误联动等，同时也要为智能大厦建设方在设计、规划和建设中进行投资分析提供充实的资料依据，从而为科学、合理地建设智能大厦楼宇设备自动化系统奠定良好的基础。在工程设计中，针对控制对象的不同(即各功能区域的照明具有不同的特点)，智能照明控制系统可以采取不同的回路控制方式。对大楼里功能要求不高、人员出入少的区域，可采用简单回路控制，这种控制方式在系统结构中只需调光模块和控制面板就能实现照明回路的自动通断控制;对大楼的走道、电梯厅等公用部位，不仅要实现简单回路的控制，还须对局部回路实现照明的自动通断控制。这种控制方式须在系统结构中加入动、静探测器和智能探头等电气元件，通过每个调光模块、控制面板和动静探测器实现在各种状态下对各区域正常工作状态的照明灯具的自动开关控制。

3.智能建筑照明控制系统的优势与应用

3.1良好的节能效果

当前我国的宏观经济建设中，节电节能的任务越来越紧迫。智能照明控制系统借助各种不同的“智能设置”控制方式和控制元件，对不同时间不同环境的光照度进行精确设置和管理来实现最大的节能效果。这种自动调节照度的方式，充分利用室外的自然阳光，只有当必需时才把灯具开到要求的亮度，利用最少的能源保证所要求的照度水平，节电效果十分明显，一般可达 30%以上。此外，智能照明控制系统中对荧光灯等也可以进行调光控制，由于荧光灯采用了有源滤波技

术的可调光电子镇流器，降低了谐波的含量，提高了功率因数，降低了低压无功损耗，同样实现节电目的。

3.2延长灯具寿命

延长灯具寿命不仅可以节省大量资金，而且大大减少更换灯具的维修工作量，降低了照明系统的故障率和运行费用，管理维护也变得轻松多了。无论是热辐射光源，还是气体放电光源，电网电压的波动是光源损坏的一个主要原因。因此，智能照明控制系统可以有效地抑制电网电压的波动，通过系统对电压的限定和轭流滤波等功能，有效避免了过电压和欠电压对灯具的损害。另外，智能照明控制系统同时还具备了软启动和软关断技术，避免了冲击电流对光源的损害。通过上述方法，灯具的寿命通常可延长 2～4 倍。

3.3改善照明质量

良好的照明质量是提高工作和学习效率的一个必要条件。

智能照明控制系统以调光模块控制面板代替传统的平开关控制灯具，可以有效地控制各房间内整体的照度值，从而提高照度均匀性。同时，这种控制方式内所采用的电气元件也解决了频闪效应，不会使人产生头昏脑胀、眼睛疲劳的感觉。

3.4实现多种照明效果

现代建筑，照明不单纯地为满足人们视觉上的明暗效果，更应具备多种的控制方案，使建筑物的照明艺术性更强，让人们欣赏到美仑美奂的视觉效果。如果在建筑物内的展厅、报告厅、大堂、中庭等以及外部的轮廓配备智能照明控制系统，按不同时间、不同用途、不同的效果而采用相应的预设置场景进行控制，就可以达到丰富的艺术效果。

3.5集中管理，减少人为浪费

现代高层办公楼中，人为造成照明能源浪费的现象仍然非常严重，无论房间有人还是无人，经常是大面积“长明灯”。智能照明系统既能分散控制又能集中管理，在大楼的中央控制室，管理人员通过操作键盘即可关闭无人房间的照明灯。根据具体的要求，点亮部分回路，改变照明区域。

结语

随着智能控制技术和计算机应用技术的快速发展，智能照明系统的建设水平将不断提高和进步，并最终形成合理、科学、高效的实施策略。本文主要对智能照明系统与传统照明做对比，对智能建筑的照明系统的系统结构、实施策略发展和应用几个方面做出系统的分析和讨论，希望随着建筑和照明技术的进步，照明和建筑融为一体，让更好的智能照明控制系统应用到智能建筑的设计中去，营造出艺术、智能化的光环境，赋予建筑多彩的生命。

参考文献：

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