余丹
上海金碧合力建筑设计工程有限公司
摘 要:随着信息控制技术的不断发展,我们对办公环境有了更多的追求,不仅仅是要达到工作的照明要求,更要营造美观、舒适的照明环境,节约电力能源。智能化照明控制技术已成为现代智能办公大楼的一个重要方向。因此,智能照明系统充分利用电子技术、计算机网络技术和通信技术将照明灯具连接在一起,实现有效的控制和管理。对节约能源、提高我们的生活质量和提倡绿色照明等有着十分重要的意义。本文对摩根大通银行(中国)有限公司上海分公司项目中智能照明系统的应用展开分析,讲述智能照明系统在高级办公楼的应用与前景,浅述智能照明系统的工作原理及工作层面,应用该系统为客户节能的同时提高舒适度和生产效率。
关键词:智能照明;建筑装饰;设计应用;绿色节能;光环境
引言
随着社会的快速发展,我国人口越来越多,资源相对不足。发展节约型、创新型社会是我国的一项长期基本国策,在现代化建设中必须实施可持续性发展战略。目前智能照明系统是最先进的一种照明控制方式,它利用计算机智能化信息处理、通讯数据传输、扩频电力载波通讯技术及节能控制模块等分布式系统结构,按照一定的预设编码程序通过人体感应或日光感应侦测周围的环境驱动灯具的打开与闭合。还可按照个人需求对各个功能区域的照明灯具进行时间控制和调光控制。
与传统照明相比,智能照明系统可实现照明开关、调光、一键场景、一对一控制,一对多控制、分区照明开、关等管理。还可以通过定时、集中、远程、语音等多种控制方式进行控制,从而达到节能、环保、舒适、方便的功能。
摩根大通银行(中国)有限公司上海分公司装修改造工程选用的是LUTRON智能照明控制系统。
1 摩根大通银行(中国)有限公司办公室装修改造工程概况
摩根大通银行(中国)有限公司办公室装修改造工程位于上海市黄浦区银城中路501号上海中心繁华地段,本项目为摩根大通上海中心办公室三期装修工程包括:44层4401~4408室、45层4501~4508室
本项目位于上海金融中心,客户对装修照明有着较高的要求,不仅要改善环境,提高舒适度,更要节约能源,减少人力资源。本项目针对客户要求,做出以下方案:降低照明能耗65%;采用窗户的强光使生产率降低25%,良好的视野提高12%的情绪和工作效率;使用照明可持续的发展,年回报率达到20%。从一个单回路的调光器到一个完整照明管理系统。
2 本项目通过采用智能照明系统,实现以下控制功能:
2.1 智能控制
办公区、公共过道和茶水间等公共区域采用无线占空感应器、传感器模块。利用人体感应实现各照明区域的不同控制。在当有人进入该空间时,占空感应器将打开照明;当所有人离开该空间时,其将自动关闭照明。使该空间降低能耗,节能环保。
2.2 区域场景调光控制
会议室通过采用无线占空感应器、调光模块和有线控制面板,使该区域即可以实现人进灯开人走灯灭,也可以利用调光控制面板实现各照明区域的场景切换控制。个性化调光控制可让该空间的用户为不同的活动选择合适的照明亮度。
2.3 手动遥控器控制
休闲娱乐区采用无线占空感应器,通过红外线遥控器,实现在正常状态下各区域内的照明灯具的手动控制和区域场景控制。
2.4 智能窗帘控制
靠近窗边区域采用日光传感器,根据空间内的日照值,自动调节窗边调光回路照明度。根据太阳的角度自动调节路创电动卷帘,最大限度地有效利用日光。窗帘通过无线pico面板控制。在一天中的某些特定时间或与日出日落时间相联系,自动将照明关闭或进行调光并自动对窗帘进行调节。达到节能,舒适的效果。
以2.4窗帘控制为例:业主要求重点节能,提高舒适度。
随着太阳在一天中不段移动,Heprion日光自适应性遮阳功能可自动调整窗帘位置, LUTION只需根据建筑物的地理位置和用户所规定的日光量进行控制。当太阳处于低位时,窗帘降下阻隔眩光和辐射热窗帘合适的开孔率保证景观不丢失,靠窗的灯光实时进行补充保证照度。当太阳处于高位时,窗帘升起让更多的日光进入室内,最大程度保证景观,靠窗的灯光自动调暗从而确保节能。
窗帘无声的控制日光,减少眩光和太阳得热,以提升舒适度和工作效率,同时减少暖通空调的成本。
3 智能照明系统的组成与工作原理
3.1智能照明的系统主要由监控计算机、服务器、集线器、控制主机、智能控制模块、开关控制面板、液晶显示器、智能传感器、时间管理模块、楼宇以太网、以及传感器连线、无线射频连线等部件组成。
3.2实现智能照明,主要依靠感应器、各种传感器搜集照明环境进行数据分析,以供智能照明系统各种设备调节,提供智能化和信息化的应用。本项目主要选用LUTION的占空传感器及日光传感器。
3.2.1占空感应器其特点为:超声波传感可以出色的检测出细微的运动;被动红外传感可以感应大范围的运动。双技术结合提供了更优化的节能和占用检测。占空感应器,能对活动的人体热能辐射作出反应,自动打开和关闭电源。
而人体各部分的温度存在着差异,使得人体成为最方便的开关。
3.2.2日光传感器其特点为日光传感器可与无线射频开关和调光配合做工作,根据日光情况自动调节,在日光充足时调暗或关闭灯具,来实现节能。传感器检测空间中的光线情况,然后无线发射相应指令给兼容的调光和开关设备,然后这些设备控制器调节光线,充分利用日光。
4 智能照明系统的设计
4.1 照明控制模块
本项目选用照明控制器有4回路,每个回路的负载由2A到20A。控制器内有子回路保护功能。降低整体的安装费用:
1)?模块化、分布式的安装结构大大减少了布线费用;
2)?大功率回路保证每个回路上可安装更多的照明负载;
3)?丰富的系列化产品可以使设计者进行造价最低化的系统设计;
4)?自带回路保护空开功能减少了同类功能器件的投入。
4.2 智能照明系统控制方法
本项目对市电的配合要求,所有照明灯具正常用DWZA-BYJ(F)-3*2.5mm2线接入。本项目共有4个照明配电箱,在配电箱系统中加装智能照明控制模块,每个配电箱进行扩装元器件4路照明调光模块(如图1),在控制区均布照度传感器及多功能输入模块。并在机房实施集中控制,需配监控软件、电源模块、网关及控制电脑。网络上的所有设备都是智能化的,并以“手拉手”方式进行通信。即使存在网络线缆故障,断点两边的设备将以两个独立网络的形式继续工作。网络监控器对整个网络进行可靠的监视。一组专门的软件包(监听信号),以一定的时间间隔送到各个负载控制器。如果在既定的时间内,某个负载控制器没有收到信号,它将会自动切换到“紧急预设置状态”或者是其存储的96个预置场景中的任何一个,并向监视中心报告,有效地解决了分布式系统的自检问题,并将保证系统线缆中断和网络故障时照明仍然存在。
图1、配电箱加装4路调光模块示意图
本系统还具有分布式智能控制特点和开发性,本项目与其它建筑管理系统(BMS)、楼宇自控系统(BA)、安保及消防系统结合起来,提高了物业管理智能化水平。
4.3智能照明线路系统
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;通过软件设置多种功能(开/ 关、调光、定时等)。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)控制方式: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。
2)照明方式: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。
3)管理方式: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。见(图2)
图2 总线制智能照明控制系统
5 智能照明的经济效益
目前很多建筑物大楼的照明电源浪费率占整栋楼的1/3。智能照明系统集成式控制管理,可以有效的管理光和灯管,实现能源效率最大化,并提升空间使用者的舒适度和工作效率,比普通的照明控制大大降低了功率消耗,为用户节省了电费开支。本项目通过智能照明系统将照明的能耗减少60%。同时智能照明系统灯具通常寿命可延长2~4倍,既节省了大量灯具,更大大减少了更换灯具的使用量,有效降低了照明系统的运行费用。
6 结论与建议
综上所述,智能照明的发展给我们带来原来越多的便利,智能照明使得照明方案有着高度的灵活性,系统使用了先进的电力电子技术,给我们带来高质量的照明环境,还具有安全高效提高整个楼宇的智能化管理水平,既满足美观、实用的要求,同时又达到了绿色节能环保的目标,显示出巨大的发展潜力。智能照明系统是比较成熟的控制系统,市场上有很多做这种系统的厂商,智能照明系统就整个工程的投资比例来讲,是很小的一部分,就摩根大通银行(中国)有限公司办公室智能照明系统投资来讲,仅占整个项目机电造价的0.5%左右,但是带来的实际的经济效益与无形的企业形象评价却是巨大的,类似这种系统工程,也应该是我们企业以后重点发展的方向,创造更多的价值。
参考文献:
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