1、建筑节能照明设计与智能控制研究摘要：如何站在科学合理的展观角度，运用科学合理的思维与对策规划电能，对建筑节能照明进行设计和智能控制，越来越引起人们的重视，更是电气设计人员应该思考与解决的重要问题。本文将针对这些问题，展开研究，希望能为节约电能工作作出应有的贡献。 关键词：建筑节能；照明设计；智能控制 中图分类号： TE08 文献标识码：A 文章编号： 一、节能光源的选择 选择光源时, 在满足显色、启动时间等要求下,应优先选用高光效光源节能灯。按不同的工作场所条件, 采用不同种类的高效光源, 可降低电能消耗、节约能源。 1、节能荧光灯 1.1 冷阴极 T8 细管径( 26mm) 直管节能荧光灯:
2、 适合于灯具悬挂高度较低的场所, 如学校、办公楼等。商店照明可用细管径代替粗管径、以紧凑型荧光灯( 俗称节能灯) 代替白炽灯等。 1.2 稀土( 三基色) 节能荧光灯: 它含有稀土类荧光物质, 与其他荧光灯相比, 不仅亮度增强, 光色也大为改善, 且显色指数可达 80% 以上, 使人对颜色感觉清晰、明亮。用这种灯代替一般的荧光灯, 具有光效高、色度好、功效高等特点。 1.3 近来, 国外已研制出了一种 1cm 厚的平板型不含汞的荧光灯, 它使用电子控制系统, 将工作频率提高到 3 6 万 Hz, 可节电 30%, 灯寿命延长 50% , 还消除了闪烁现象。 2、金属卤化物灯(HID) 它具有节
3、能、发光效率高、光色好等特点。对灯具悬挂高度较低的场所, 如商场、超市, 可选用小功率金属卤化物灯; 对灯具悬挂高度较高的场所, 如体育场馆、广场、高大厂房, 可选用大功率金属卤化物灯。预计气体放电灯光效将普遍超过 100lm/ W,HID 灯将更高。 3、发光二极管( LED) 它是由电能转换成光的半导体器件, 是彩色照明中能效最高的一种节能光源, 并以其长寿命 ( 达 10 万 h) 、良好显色性( Ra 达 75 85) 、无频闪、激励响应时间短( ns 级) 、耐震动、耐气候、使用安全等诸多优点进入绿色照明领域。由于它具有丰富多样的颜色光、方便选色和变色的优势, 可广泛应用在宾馆酒店、
4、超市百货商场、建筑工程、商业空间、机场、地铁、医院等场所。 4、太阳能照明 太阳能照明设备主要由照明灯具、光源和控制系统组成。灯具类型主要有太阳能草坪灯、庭院灯、景观灯和高杆灯等。这些灯具以太阳光为能源, 白天充电, 晚上使用, 无需进行复杂昂贵的管线铺设,而且可以任意调整灯具的布局。其光源一般采用 LED 或直流节能灯, 使用寿命较长, 又为冷光源, 对植物生长无害, 是一种环保型的绿色能源。 5、其他新型光源 主要有光纤灯、高频无极灯、场致发光等。目前世界上最先进的CCFL 节能面光源模组也正走向市场。 二、高效灯具的选择 在选择灯具过程中，应根据不同的视觉条件要求，对灯具进行综合考虑。
5、1、灯具效率：如果条件允许，应该优先选择直接开启式灯具。假如在室内悬挂灯具，像荧光灯、高强度的气体放电灯，对效率的要求应大于或等于 75%。而对于有些装有遮光格栅的灯具，必须注意格栅对灯具效率造成的影响，像这种灯具的效率，应该达到大于或等于 60%的 使用率。 2、灯具材质：在选择灯具的材质过程中，变质速度较慢的材料应是首选材料之一。例如：玻璃灯罩、搪瓷反射罩制成的灯具，就是比较好的选择，这些灯具可以减少光源的衰减率，增强光源的使用效果，达到节能目的。同时，对于灯具而言，应该注意其是否容易清洁，能否防静电，最好是不吸尘的材料，而灯具的光通量利用系数也应该相对较高。 三、建筑节能照明设计 对于建
6、筑节能照明的设计，应首先对灯具的照度标准进行合理确定，选用最适合特定环境的照明方式。根据调研发现，照明节能和照明设计之间就如鱼和水一般的关系，其间的联系十分紧密，因此在实施照明节能过程中，应该选择适合的建筑电气设计与照明装置节能产品来完成整个工作。而随着当今照明技术以及照明产品的多元化发展，为照明节能产品的设计提供了无比广阔的空间。 1、根据视觉工作需要, 合理地选取高、中、低档照度水平, 在所需的照度前提下, 优化照明节能设计, 限定照明节能指标, 有效控制单位面积照明功率密度值。 2、在建筑节能照明设计中，正确地对光源、灯具进行选择也非常重要，从而使得光源、灯具和其使用的环境、要求相匹配，
7、从而对灯具进行合理布置。同时为了使得设计方案合乎实际要求，在照明质量上也要充分保证。照明质量主要指的是亮度分布、眩光限制、显色均匀度、造型等。 3、在照明设计中，如果能对天然采光进行充分利用，也将为设计方案增添色彩，所以设计人员应该采用不同的控制方式。常见的控制方式主要有分区控制灯光、自动控光调光等，这些也是经常用到的控制方式。 四、建筑节能照明控制 由于对能源节约的迫切要求和电子控制器件的开发应用, 使照明控制变得越来越重要了。为此, 照明控制作为节能措施三大方面( 即优化照明设计方法及应用; 发展新的节能照明装置; 改进照明控制系统) 的组成部分, 合理地选用照明控制系统就显得非常重要了。
8、 照明控制类别可分为通/ 断控制和调光控制两个基本类别。 1、通/ 断控制：通/ 断控制主要有照明接触器、定时控制器等不同种类、功能的配件，这些可以运用可编程序控制器和 BA 建筑设备自动控制系统来达到节能管理的目的。BA 照明系统是解决公共区域照明控制的主要系统，一般是一个集散型或者是分布式的开放系统。据了解，当前大多数的楼宇设备管理系统采用的就是分层分布式结构，第一层结构为中央计算机系统，第二层结构为区域智能分站，区域智能分站也叫 DDC控制器。数据采样与控制终端组成 DDC 的第三层结构。其中，照明数据采样前端设备包括光照度传感器、开关状态、故障报警信号等。智能分站可以通过现场总线方式与
9、楼宇设备自控系统（BA）进行通讯。 2、调光控制：调光控制主要由调光装置（数字、智能调光器） 、计算机/ 微处理器调光控制装置等部分组成。其中调光控制可以对自然光、自动控光调光以及自动实现合理的能源管理等功能进行智能利用，达到智能化照明管理的功能，并能推动现代绿色照明效果的城市建设。 中央智能照明管理系统属于分布式的智能照明控制系统，它将专用的微处理器置入到各类模块当中，使得它们具备数字计算以及数字通信的能力。如果采用五类双绞线电缆，则可实现联网形成总线，无需通过计算机就可以直接设置输出输入单元间的逻辑程序，并能在网络当中随时添加新的控制单元，使之具备分布控制的特点以及开放性特征，还能与其它建
10、筑管理系统（BMS） 、楼宇自控系统(BA)、保安、消防系统充分结合。 系统能实现低压卤素灯（电子变压器） 、荧光灯（电子镇流器） 、石英灯等多种光源的调光，满足体育场馆、图书馆、市政工程、广场、公园、景观等不同环境下的户内外公共场合照明，它利用群组开关能够控制整个区域的灯光以及多种亮灯模式，不需要考虑开关容量的问题，进行分时启动、定时开关，还可以利用局域网实现远程监控的功能，对电网冲击电压以及浪涌电压进行抑制，使得灯具的寿命延长。 结束语 照明节能是一项推动照明技术全面发展和进步的系统工程, 其含义广泛, 意义重大而深远, 在新的世纪里, 必将有更大的发展。 参考文献 1 张喜滨浅谈建筑节能技术措施J.科技创新导报,2011,2-5 2 林竹华住宅建筑节能检测技术探讨J.科技创新导报,2010,l3-17 3 GB50034-2004, 建筑照明设计标准
