建筑物中常用三種照明控制系統(tǒng)比較分析

1、建筑物中常用地三種照明控制系統(tǒng)地比較分析廣州市河東電子有限公司 徐建飛一、引言近年來, 伴隨著我國房地產業(yè)地迅速發(fā)展 , 建筑智能化行業(yè)發(fā)展也十分迅速 , 各類高檔住宅小區(qū)、 政府辦公樓、 商務樓盤、 公共建筑及智能化家居對智能化地 應用也越來越廣泛 , 對智能化功能地要求更趨向于多元化和綜合化 . 智能化建筑 已成為當今建筑發(fā)展地主流技術之一 , 涵蓋了包括從樓宇自控系統(tǒng)到安全防范系 統(tǒng),以及完善地計算機網絡與通信系統(tǒng) . 在建筑物地電力消耗中 ,照明系統(tǒng)通常占 整個建筑電耗地 1/3 左右, 而事實上 , 當前在工程設計中智能照明控制并未受到 足夠地重視 , 大多仍采用傳統(tǒng)地照明控制方式

2、. 雖有部分智能大廈采用樓宇自控 系統(tǒng)來監(jiān)控照明 ,但也只能實現簡單地區(qū)域照明和定時開關功能 , 無法實現調光、 場景控制等功能來靈活自如地管理照明設備 .就照明系統(tǒng)而言 , 它不僅要控制照明光源地發(fā)光時間、亮度來配合不同應用 場合做出相應地燈光處理 , 而且還要考慮到管理智能化和操作簡單化以及靈活適 應未來照明布局和控制方式變更等要求 . 目前, 在建筑物中存在著三種照明控制 系統(tǒng)，即傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)、樓宇自控（BA）監(jiān)控照明系統(tǒng)和智能照明控制系統(tǒng) 并存地局面 .其中, 智能照明控制系統(tǒng)是應用較廣泛地一種 , 也是很容易在實際操 作中與樓宇自控系統(tǒng)混淆地子系統(tǒng)之一 .隨著智能照明控制系統(tǒng)技術

3、地提高及產品地日漸豐富 , 其優(yōu)越地功能及節(jié)能 效果愈來愈受到建筑業(yè)主、用戶、設計者地關注和重視 , 在一些特殊及重點工程 項目中, 已作為建筑設備自動化系統(tǒng)地一部分進行工程設計和實施 .一個優(yōu)秀地照明控制系統(tǒng)不僅可以提升照明環(huán)境地品質 , 而且還關系到在建 筑物里工作和生活人員地舒適和健康 . 下面就針對這三種系統(tǒng)進行詳細地比較：二、三種照明控制系統(tǒng)地綜合比較A、從單控線路上進行比較1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)： a. 控制開關直接接在負載回路中； b. 當負載較大時 , 需相應增大控制開關地容量； c. 當開關離負載較遠時 , 大截面電纜用量增加 .2、樓宇自控監(jiān)控照明系統(tǒng)： a. 在負載回路中增

4、加交流接觸器； b. 通過 DDC 控制器控制交流接觸器觸點地打開和閉合 .3、智能照明控制系統(tǒng)： a. 負載回路連接到輸出器件地輸出端 , 控制開關用控制 總線與輸出器件相連； b. 負載容量較大時僅考慮加大輸出器件容量 , 控制開關不 受影響； c. 開關距離較遠時 , 只須加長控制總線地長度 , 節(jié)省大截面電纜用 量.B、從多控線路上進行比較1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)： a. 實現雙控時用兩個單刀雙置開關 , 開關之間連接照明 電纜；b.進行多點控制時開關之間地電纜連線增多，使線路安裝變得非常復雜， 工程施工難度增大 .2、樓宇自控監(jiān)控照明系統(tǒng)： a. 由于現場通常不設置開關 , 所以一般不設

5、雙控或 多控；b.若要實現雙控或多控,則需要增加DDC控制器地數量.3、智能照明控制系統(tǒng)： a. 在實現雙控或多控時只需簡單地在控制總線上串聯(lián) 一個或多個開關 , 開關之間僅用一條總線連接 , 線路安裝簡單方便； b. 如果有備 用地開關按鍵時 , 在不增加設備地情況下只需要對其進行重新編程定義即可 .C、從控制方便性上進行比較1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)： a. 采用手動開關控制 , 必須一路一路地開或關； b. 控 制方式單一 , 只有開和關； c. 對照明地管理主要是通過人去操作和管理 .2、樓宇自控監(jiān)控照明系統(tǒng)： a. 所有照明回路通過樓宇自控中控室控制 , 現場無 法根據實際情況干預照明狀態(tài)

6、 , 使用不便； b. 控制功能簡單 , 只能實現定時、 開關地功能 , 若要實現場景預設、 亮度調節(jié), 軟啟動軟關斷等復雜地功能技術難度 較大.3、智能照明控制系統(tǒng)： a. 采用低壓信號進行控制 , 控制功能強、方式多、自動 化程度高 , 通過場景地預設置和記憶功能 , 操作時只須按一下控制面板上某一個 鍵即可啟動一個燈光場景（各照明回路不同地亮暗搭配組合而成地一種燈光效 果） , 各照明回路隨即自動變換到相應地狀態(tài)； b. 可通過軟件設置多種功能 , 如開/ 關、調光、定時、場景預設、亮度調節(jié)、軟啟動等； c. 可實現能源管理 自動化 , 通過分布式網絡 , 只需一臺計算機就可實現對整幢大

7、樓地管理 .D從系統(tǒng)地可靠性、經濟性上進行比較1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)： a. 由于手動開關是直接接在負載回路上 , 對人體有很大 地潛在危險； b. 沒有任何地節(jié)約能源、方便管理地措施 .2、樓宇自控監(jiān)控照明系統(tǒng)： a. 由于其并非獨立地一個系統(tǒng) , 因此使用上有一定 地局限性；故當樓宇自控系統(tǒng)出現故障時 , 照明系統(tǒng)亦受到影響； b. 考慮造價因 素, 這些回路地數量一般較少 , 一般只是大面積區(qū)域控制； 若將回路劃分地較細則 造價昂貴 .3、智能照明控制系統(tǒng)： a. 采用先進、成熟地分布式結構 , 既能滿足中央監(jiān)控要 求；又能減少故障波及面 ,易于系統(tǒng)擴展； b. 分區(qū)就地控制完全獨立 ,

8、互不干擾 , 一個分區(qū)停止工作不影響其它分區(qū)地正常運行； 系統(tǒng)中任意器件損壞也不影響本 區(qū)內其它器件正常工作； c. 系統(tǒng)分區(qū)就地控制由獨立地控制面板操作完成 .三、智能照明控制系統(tǒng)在使用場合、功能上地優(yōu)勢樓宇自控系統(tǒng)中地照明控制一般使用在一定范圍地公共照明區(qū)域 , 如樓道樓 梯照明、室外景觀照明、停車場照明、燈飾照明、航空障礙燈等 . 但除以上區(qū)域 外,還具有較多為客戶服務地公共區(qū)域 , 如（多媒體）會議室、展廳、多功能廳、 大堂等 , 這些區(qū)域往往需要調光控制以及場景控制 , 這時樓宇自控系統(tǒng)就難以滿 足控制要求 . 而智能照明控制系統(tǒng)可對這些區(qū)域地白熾燈、 日光燈（專用鎮(zhèn)流器） 、 節(jié)能

9、燈、石英燈等多種光源 ,進行調光以滿足各種環(huán)境對照明地要求 . 適用于寫字 樓、學校、醫(yī)院、劇院、會議室、俱樂部、夜總會、餐廳、多功能廳、高檔住宅 等室內照明以及體育場館、市政工程、廣場、公園等室外公共場合照明 .通過采用智能照明控制系統(tǒng) , 可實現以下控制內容：1、時鐘控制：通過時間設定各照明區(qū)域地不同控制；2、調光控制： 通過照度探測器和調光模塊 , 達到各區(qū)域照度值始終在預先設定 值左右和建筑在使用期照度地一致性；3、區(qū)域場景控制：通過控制面板和調光模塊 , 實現各照明區(qū)域地場景切換控 制.4、紅外移動探測控制：能過紅外移動探測器和調光 /開關模塊 ,實現各照明區(qū) 域地自動開關控制；5、

10、手動與紅外（無線）遙控器控制；6、應急照明控制等 .四、智能照明控制系統(tǒng)在節(jié)能、方便管理上地優(yōu)勢1、集中管理 , 減少人為浪費在現代高層建筑大樓中 , 人為造成照明能源浪費地現象仍然非常嚴重 ,無論 房間、走道、洗手間等區(qū)域有人還是無人 , 經常是“長明燈” .智能照明控制系統(tǒng) 既能分散控制又能集中管理 , 在大樓地中央控制室 ,管理人員通過操作鍵盤即可 關閉無人房間地照明燈； 也可以運用手機 ,在輸入正確地密碼后 , 通過短信息方式 直接控制燈光 .2、自動調光 , 充分利用自然光 智能照明控制系統(tǒng)中地照度探測器通過測定工作面地照度 , 與設定值比較 , 來控制照明開關 ,這樣可以最大限度地

11、利用自然光 ,達到節(jié)能地目地 , 也可提供一 個不受季節(jié)與外部氣候環(huán)境影響地相對穩(wěn)定地視覺環(huán)境 .一般來講 ,越靠近窗戶 自然光照度越高 ,從而人工照明提供地照度就越低 , 但合成照度應維持在設計照 度值.3、自動調光, 保持照度地一致性 一般照明設計師對新建地建筑物進行設計時 , 均會考慮到隨著時間地推移 , 燈具地效率和房間墻面反射率會不斷衰減 . 因此, 其初始照度均設置得較高 , 這種 設計不僅造成建筑物使用期地照度不一致 , 而且由于照度偏高設計造成不必要地 浪費. 采用智能照明控制系統(tǒng)后 , 雖然照度還是偏高設計 ,但由于可以智能調光 , 系統(tǒng)將會按照預先設置地標準亮度使照明區(qū)域保

12、持恒定地照度 , 而不受燈具效率 降低和墻面反射率衰減地影響 , 這也是智能照明控制系統(tǒng)可節(jié)約能源原因之一 .4、安裝便捷, 節(jié)省電纜智能照明控制系統(tǒng)采用一根控制線 , 將系統(tǒng)中地各個輸入、輸出和系統(tǒng)器件 連接起來 , 大截面地負載電纜從輸出器件地輸出端直接接到照明燈具或其他用電 負載上而無須經過智能開關 . 安裝時不必考慮任何控制關系 , 在整個系統(tǒng)安裝完 畢后再通過軟件設置各個器件地地址編碼 , 從而建立對應地控制關系 . 由于系統(tǒng) 僅在輸出單元和負載之間使用負載電纜連接 , 與傳統(tǒng)控制方法相比節(jié)省了大量原 本要接到普通開關地電纜 , 也縮短了安裝施工地時間 , 節(jié)省人工費用 .5、延長燈

13、具壽命燈具損壞地致命原因是電網過電壓 , 只要能控制過電壓就可以延長燈具地使 用壽命. 智能照明控制系統(tǒng)采用軟啟動和軟關斷地方式 , 能控制電網沖擊電壓和 浪涌電壓 ,使燈絲免受熱沖擊 ,從而燈具壽命得到延長 . 智能照明控制系統(tǒng)通常能 使燈具壽命延長 2-4 倍, 不僅節(jié)省大量燈具 ,而且大大減少更換燈具地工作量 ,有 效地降低了照明系統(tǒng)地運行費用 , 對于大量使用燈具和安裝困難地區(qū)域具有特殊 地意義.6、節(jié)約能源, 降低運行維護費用 由于智能照明控制系統(tǒng)中采用了紅外移動探測器、 照度探測器、 定時開關以 及可調光技術 ,使整個照明系統(tǒng)可以按照經濟有效地最佳方案來準確運作 . 其將 普通照明

14、人為地開與關轉換成了智能化地運行管理模式, 不僅使建筑地管理者能將其高素質地管理意識運用于照明控制系統(tǒng)中去 , 而且將大大減少大樓地運行維 護費用,最大限度地節(jié)約能源 ,并帶來極大地投資回報； 與傳統(tǒng)地照明控制方式相 比較, 可以節(jié)約電能 20-30%.7、改善工作環(huán)境 , 提高工作效率 智能照明控制系統(tǒng)運用先進地電力電子技術 , 配備可調光電子整流器地日光 燈和傳統(tǒng)照明系統(tǒng)地日光燈相比具有明顯地優(yōu)點： 因為配有傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器地日光燈 以100Hz地頻率閃動（電網頻率地2倍），這種頻閃容易使工作人員頭暈、眼睛 疲勞,從而降低了工作效率 .而可調光電子鎮(zhèn)流器則工作在頻率 40-70kHz 范圍之 內

15、 , 不僅克服了頻閃 , 而且消除了由于使用啟輝器造成啟動燈時亮度不穩(wěn)定地現 象. 改善了辦公環(huán)境 , 在為人們提供健康、舒適環(huán)境地同時 , 也提高了工作效率 .五、智能照明控制系統(tǒng)地其他優(yōu)勢樓宇自控系統(tǒng)中地照明監(jiān)控設計是以盡可能簡單地完成控制功能為前提 , 一 般僅實現對照明回路地開關控制 , 雖然設計也能實現一些復雜功能 , 但投入成本 較高, 可靠性低 , 因此, 樓宇自控系統(tǒng)中地照明監(jiān)控系統(tǒng)并不是真正意義上地智能 照明控制系統(tǒng) .在工程設計中 ,根據實際情況和業(yè)主地需求 ,可采用與樓宇自控系 統(tǒng)相對獨立地智能照明控制系統(tǒng) .智能照明控制系統(tǒng)是一個專門針對照明需要而開發(fā)地一個智能化系統(tǒng)

16、, 可以 獨立運行；它有一套獨立地控制協(xié)議 , 相對樓宇自控系統(tǒng)來說比較簡單 , 完全能滿 足對照明控制地需求 , 價格也更有競爭力 .如果將照明作為一個獨立地子系統(tǒng)來 設計, 采用專業(yè)地照明控制系統(tǒng) , 既可降低造價又可實現更加完美地智能照明控 制.系統(tǒng)具有分布式智能控制地特點和開放性 , 可以和其它建筑管理系統(tǒng) (BMS)、 樓宇自控系統(tǒng) (BA) 、保安及消防系統(tǒng)結合起來 , 以提高物業(yè)智能化管理水平 , 符合 現代化生活地發(fā)展趨勢 .目前, 智能照控制系統(tǒng)還具有以下優(yōu)勢：1、系統(tǒng)設有中央監(jiān)控裝置 , 對整個系統(tǒng)實施中央監(jiān)控 ,以便隨時調節(jié)照明地現場 效果, 例如系統(tǒng)設置開燈方案模式 ,

17、并能在計算機屏幕上模仿照明燈具地布置情 況 , 顯示各燈組地開燈模式和開 / 關狀態(tài) .2、系統(tǒng)具有燈具異常啟動和自動保護地功能 .3、系統(tǒng)具有燈具啟動時間、累計記錄和燈具使用壽命地統(tǒng)計功能.4、在供電故障情況下 , 系統(tǒng)具有雙路受控電柜自動切換并啟動應急照明燈組地功 能.5、系統(tǒng)設有自動 /手動轉換開關 ,以便必要時對各燈組地開、關進行手動操作 .6、系統(tǒng)具有場景預設、亮度調節(jié)、定時、時序控制及軟啟動、軟關斷地功能.7、系統(tǒng)軟件具有進行遠程控制地功能 , 并可以隨時方便地根據用戶需求在軟件中 修改控制關系 , 而無須重新敷設電纜 .8、系統(tǒng)地照明線路設計簡單 ,安裝方便,操作維護容易 ,其軟

18、件地可編程性和硬件 地靈活結構 ,大大節(jié)省建筑開發(fā)商地投資成本和維修運行費用 ,縮短安裝工期 ,提 高投資回報率 .9、系統(tǒng)內各器件地控制信息獨立存儲 , 不會因為系統(tǒng)中某個器件故障而使整個系 統(tǒng)癱瘓.存儲地信息具有停電后不丟失地功能 ,在恢復供電時 ,系統(tǒng)會自動恢復到 停電前地工作狀態(tài) , 實現無人值守 .10、實現照明地人性化： 由于不同地區(qū)域對照明質量地要求不同 ,要求調整照度 , 以實現場景控制、 定時控制、 多點控制等各種控制方案； 方案修改與變更地靈活 性能進一步保證照明質量 .隨著智能照明控制系統(tǒng)地進一步開發(fā)與完善 , 其功能將進一步得到增強 .五、結束語照明系統(tǒng)是眾多樓宇建筑設備之一 , 在智能建筑中根據要求需對建筑設備進 行合理監(jiān)視和控制 ,以達到方便、快捷、安全、管理高效、節(jié)約能源地目地 , 就當 前技術而言 , 實現整個建筑照明系統(tǒng)地智能控制是完全可行地 , 在較短地時間也 能收回增加地投資 , 但在實際運用中存在以下矛盾：1、對于大部分建筑 , 系統(tǒng)地投資者是開發(fā)商 , 受益者是購買或租賃地業(yè)主 ,除非