建筑电气照明设计的见解

学术论文 2018-08-30 17:29:58
  一、前言 

  目前我国的国情来讲,建筑电气技术仍处于发展中。因建筑电气设计方式和维护管理工作不善而导致工业与民用建筑等场所的电气照明的功效不良,如照度水平该高的地方不高,该低的地方反而很亮,耗电多,达到的照度水平低,照明质量差,既不利于人们劳动或其他活动的视觉工作,而且造成了电气照明能量的严重浪费。能源短缺严重影响我国现代化建设的发展。节能在各行各业中均已得到充分重视。建筑电气设计工作者更应在进行建筑电气设计时,应充分考虑照明设施的维护管理问题,充分发挥电气照明设施的能效。为国家节约每一度电,为现代化建设作贡献,是每一位建筑电气设计工作者责无旁贷的职责与义务。新的建筑照明标准中,指出在满足照度要求的前提下,减少单位建筑面积的照明用量。工厂越来越重视照明对企业生产效率提高的作用,正逐步替换能耗高、照度低的照明灯具。 

  二、照明节能设计的对策 

  1、采用高效节能的光源。白炽灯过去用得最广泛,因为它便宜,安装维护简单,它致命的弱点是发光率太低因此目前常被各种发光率高,光色好,显色性能优异的新光源取代。用卤钨灯取代普通照明白炽灯(节电50-60%);用自镇流单端荧光灯取代白炽灯(节电70-80%);用直管型荧光灯取代白炽灯和直管型荧光灯的升级换代(节电70-90%);大力推广高压钠灯和金属卤化物灯的应用;低压钠灯的应用;推广发光二极管-LED的应用 

  2、采用高效节能照明灯具。选用配光合理、反射效率高、耐久性好的反射式灯具;选用与光源、电器附件协调配套的灯具。 

  3、采用高效节能的灯用电器附件。用节能电感镇流器和电子镇流器取代传统的高能耗电感镇流器。采用各种照明节能的控制设备或器件:光传感器;热辐射传感器;超声传感器;时间程序控制;直接或遥控调光。 

  4、选择合理的照度标准。我国1990年5 月发布了《民用建筑照明设计标准》,由于我国幅员辽阔,各地区经济条件差别较大,民族习惯不同,因此在选用照度标准时应在规范推荐的高、中、低值中确定 合理的标准。 

  5、尽量利用自然的采光方式。建筑物尽量利用自然采光,靠近室外部分的建筑面积,应将门窗开大,采用透光率较好的玻璃门窗,以达到充分利用自然光的目的。凡是可以利用自然光的这部分的照明,可采用按照度标准检测现场照度,进行灯光自动调节。 

  6、采用智能照明控制系统 

  采用智能照明控制系统能够有效地对照明进行控制,节约电能。自从1983年第一座带有智能化概念的建筑物在美国落成后,楼宇智能化就成为当今建筑发展的主流技术。但是长期以来,智能照明在国内一直受到忽视,绝大多数建筑物仍然沿用传统的照明控制方式。一些智能大厦采用楼宇自控(BA)系统来监控照明,但只能实现简单的区域照明和定时开关功能,无法实现调光,场景控制等功能来实现照明质量的提高。 

  就照明管理系统而言,它不仅要控制照明光源的发光时间、亮度来配合不同应用场合做出相应的灯光场景,而且还要考虑到管理智能化和操作简单化以及灵活适应未来照明布局和控制方式变更等要求。一个优秀的智能照明系统可以提升照明环境的品质,改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量。 

  目前,照明控制系统一般是在某些照明回路中串联由楼宇自控(BA)系统控制的触点,通过控制这些触点实现诸如区域控制、定时开关、中央监控等功能。但是,这种控制方法具有一定的局限性: 

  控制回路的数量一般较少,只是大面积区域控制。 若将回路划分的较细则造价昂贵。现场通常不设置开关,所有照明回路通过BA中控室控制,现场无法干预照明状态,使用不便。控制功能简单,只能实现定时、开关的功能,若要实现场景预设、亮度调节,软启动软关断等复杂的功能技术难度较大。由于照明系统并不是一个独立的系统,所以,在BA系统出故障时,照明系统也受到影响。 

  因此,在市场上采用独立运行的智能化照明系统,应运而生。它有一套独立的控制协议,相对BA系统来说比较简单,完全能满足对照明控制的需求,价格也更有竞争力。目前智能照明控制系统多数采用现场总线技术,具有分布式智能控制的特点和开放性;而且产品具有多种接口单元(RS232、以太网等)和功能强大的接口程序,许多系统或软件均可方便地与之集成。因此,采用智能照明控制系统会使设计更简单,安装更快捷,使用更灵活,管理更方便。 

  (1)智能照明控制系统的功能 智能照明控制系统是全数字、模块化、分布式总线型控制系统,将控制功能分散给各功能模块。中央处理器、模块之间通过网络总线直接通信,可靠性高,控制灵活。系统根据某一区域的功能,每天不同时间得不同用途和室外光亮度自动调节照明。进行场景预设,由楼宇自控系统或分控制器通过调光模块,调光器自动调节。照明控制系统分为独立子网式系统,特定于房间或大型的联网系统。联网系统具有标准的串行端口,可以较容易地集成到楼宇自控系统的中央控制器,或与其他控制系统组网。 

  (2)智能照明控制系统的应用范围。智能照明控制系统可对白炽灯、荧光灯等多种光源进行调光,对各种场合的灯光进行控制,满足各种环境对照明控制得要求。(3)智能照明控制系统的系统组成。系统由调光模块、开关模块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC接口、监控计算机(大型网络需要线路耦合器连接)、时钟管理器等部件组成。所有单元器件(除电源外)均内置微处理器和储存单元,由信号线(双绞线或光纤等)连接成网络。每个单元均设置唯一的单元地址,并使用软件设定其功能,通过输出单元控制各照明回路的负载。 

  (4)智能照明控制系统的数据传输方式。照明控制系统数据传输方式在国际上尚无统一的标准。目前主要有光纤传输方式、双绞线传输方式、电力载波传输方式和无线射频传输方式等。 

  (5)智能照明控制系统的控制方式。智能照明常用的控制方式有场景控制、群组组合控制、定时控制、天文时钟、光感探头控制、就地控制、远程控制、图示化监控、应急处理、日程计划安排等。其主要功能及应用场所如下:场景控制,用户预设多种场景,按动一个按键,即可调用需要的场景。多功能厅、会议室、体育场馆、博物馆、美术馆、高级住宅等场所采用该控制方式。群组组合控制,可设定一个按键,对多个配电箱(跨区)中的照明回路进行开关控制,即一键可控制整个场所的照明开关。定时控制,根据预先设定的时间,触发相应的场景,使灯光打开或关闭。应用于地下车库等大型面积场所。天文时钟,输入当地的经纬度,系统自动推算出当天的日出、日落时间,根据这个时间来控制照明场景的开关。特别适用于夜景照明、道路照明。光感探头控制,根据光感探头探测到的照度,控制照明场所相关灯具的打开或关闭。常应用在写字楼、图书馆等场所。靠近外窗的灯具可采用光感探头,根据天然光的亮度进行开/关,以节约用电。就地控制,一般情况下,控制过程自动进行。在某些情况下,可使用控制面板来强制调用需要的照明场景模式。远程控制,通过互联网对照明控制系统进行远程监控。可对系统的各个照明控制箱的照明参数进行设定、修改;对照明状态进行监视、控制。图示化监控,用户可以使用电子地图功能,对整个控制区域的照明进行直观的控制。可将整个建筑的平面图输入系统中,并用各种不同的颜色来表示该区域当前的状态。应急处理,在接收到安保系统、消防系统的警报后,能自动将指定区域照明全部打开。日程计划安排,可设定每天不同时间的照明场景状态,并对场景调用情况进行记录、打印输出,方便管理。 

  三、结束语 

  随着政府对节能工作的重视,控制和管理技术的不断更新发展,照明技术的日新月异,在设计中应当合理地综合运用各种节能措施,可以有效的提高照明设计中地节能效果。 

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