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摘要 比較了傳統(tǒng)照明控制和智能照明控制的特點(diǎn)，介紹了Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)在五酒店中的應(yīng)用。并結(jié)合項(xiàng)目實(shí)際情況，分析了智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)和節(jié)能效果。
關(guān)鍵詞 智能照明控制系統(tǒng)；綠色照明；節(jié)能
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，人們對(duì)光線營(yíng)造的場(chǎng)景、環(huán)境的氛圍也有了更高的要求,傳統(tǒng)照明設(shè)計(jì)所提供的照明效果已不能滿足人們的需求。照明控制作為照明設(shè)計(jì)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是實(shí)施綠色照明工程*的組成部分；對(duì)于光環(huán)境要求比較高的場(chǎng)所，恰當(dāng)合理的照明控制措施顯得尤為重要。因此，智能照明控制技術(shù)在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用日漸廣泛。
照明控制方式主要分為兩大類，即傳統(tǒng)控制方式和智能控制方式。傳統(tǒng)照明控制方式以手動(dòng)控制為主，根據(jù)用戶的不同需求，控制不同區(qū)域的燈具亮、滅，來(lái)滿足人們生活、工作的需求。這種控制方式簡(jiǎn)單、有效、直觀。但其控制功能自動(dòng)化程度低，布線復(fù)雜、系統(tǒng)擴(kuò)展維護(hù)困難。
隨著智能建筑水平和功能的不斷提升，照明控制的方式也得到了飛速的發(fā)展。智能照明控制具有數(shù)字化分布式智能控制的特點(diǎn)，不僅具備簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)控制，而且還能對(duì)光源進(jìn)行調(diào)光控制。系統(tǒng)主要由時(shí)鐘元件、光電元件構(gòu)成，以計(jì)算機(jī)、遙感、遙測(cè)、遙控技術(shù)為平臺(tái)，采用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)，根據(jù)用戶視覺(jué)活動(dòng)所需的照度、光環(huán)境喜好，自動(dòng)感應(yīng)、變換場(chǎng)景，靈活地調(diào)節(jié)空間照明。這種控制方式的應(yīng)用，使設(shè)計(jì)、安裝更加簡(jiǎn)捷，使用、管理更靈活，更方便。
傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)與智能照明控制系統(tǒng)的比較見(jiàn)表1。
表一 傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)與智能照明控制系統(tǒng)的比較
類型 區(qū)別 | 傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng) | 智能照明控制系統(tǒng) |
工作原理 | 主電源經(jīng)配電箱分成多回路配電，為照明燈提供電源，采用面板開(kāi)關(guān)進(jìn)行手動(dòng)控制。 | 系統(tǒng)中受控的燈直接與控制系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)器相連。 所有的可編程面板、驅(qū)動(dòng)器、電源模塊都通過(guò)KNX總線線纜相互連接到一起。 當(dāng)智能面板按下時(shí)，它會(huì)通過(guò)KNX總線線纜向設(shè)定的驅(qū)動(dòng)器發(fā)送信號(hào)，從而控制相應(yīng)的燈。
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控制方式 | 每條回路都是和一個(gè)面板開(kāi)關(guān)綁定，假如用戶如果對(duì)原有燈光控制不滿意，后期線路改造維護(hù)不便利。只能重新布線?？刂品绞絾我?/p>
| 每個(gè)回路都是獨(dú)立的，都不與智能面板發(fā)生物理連接；若用戶不滿意現(xiàn)有的控制方式，只需要通過(guò)軟件手段即可改變控制方式，無(wú)需重新布線和改造。 控制方式自由靈活，可根據(jù)需求自由組合。 |
管理方式 | 1、僅能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的開(kāi)關(guān)控制。2、面板后走的是強(qiáng)電，如果用戶手上有水去處碰面板，存在安全隱患。 | 1、弱電控制強(qiáng)電，讓使用更具安全性。 2、可滿足各種多樣復(fù)雜的控制模式，比如場(chǎng)景模式、傳感器模式、定時(shí)模式等，更加舒適、節(jié)能。 |
后期維護(hù) | 普通的照明都需要綜合布線，需要的安裝，工程量大，安裝工期長(zhǎng)，而且造價(jià)較高，配置不靈活，不能局部使用，維修起來(lái)也不方便，不能及時(shí)診斷故障；如果遇到燈具升級(jí)改造，也要重新扒開(kāi)墻體布線，非常麻煩。 | 智能照明系統(tǒng)布線相對(duì)簡(jiǎn)單，只需將各個(gè)模塊串接起來(lái)即可（注意不能環(huán)形布線）。具體控制功能可更具需求靈活配置，后期維修也方便，無(wú)需重新布線。軟件可及時(shí)診斷出故障發(fā)生點(diǎn)，方便維護(hù)。 |
節(jié)能效果 | 一次性投資較小，但年運(yùn)行費(fèi)用較高。后期線路改造維護(hù)不便利。 樓層較多，控制范圍較大的時(shí)候，每天開(kāi)關(guān)燈耗費(fèi)的人力也比較多。 | 一次性投資較傳統(tǒng)方式有所增加，但由于運(yùn)行費(fèi)用的降低而使實(shí)際投資費(fèi)用大大降低。 可在值班室實(shí)現(xiàn)總控，節(jié)約人力。 |
該酒店屬于五商務(wù)酒店，建筑面積5萬(wàn)m²左右，地下一層，地上18層，建筑高度83.05m。地下1層為功能性房間，包括設(shè)備機(jī)房、洗衣房、健身房、游泳池等；1層為消防控制室、監(jiān)控中心、精品店、接待大廳、早餐/西餐間、廚房、咖啡廳、休閑音樂(lè)茶座、管理用房；2層為雅間、廚房、餐飲；3層為會(huì)議室、餐廳、廚房；4層為弱電中心、多功能廳、辦公區(qū)及客房；5~17層為商務(wù)間及客房；18層為總統(tǒng)套間及公寓式房間；頂層為電梯機(jī)房及水箱間。
該建筑的照明控制要求較高，除了開(kāi)關(guān)控制外，還要求具備大量的調(diào)光控制?？刂茀^(qū)域相對(duì)集中，多為建筑的共用部分（如大堂、餐廳、休閑區(qū)、走道等）；要求系統(tǒng)的維護(hù)和管理簡(jiǎn)單。
因此，在工程的設(shè)計(jì)中采用了Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)，將現(xiàn)代控制、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和通訊等技術(shù)應(yīng)用于照明的控制與管理中，既可以滿足功能的需求，又可以實(shí)現(xiàn)控制靈活、節(jié)約能源的目的。其良好的人機(jī)交互功能，使場(chǎng)景變換靈活多樣，帶給客人一個(gè)舒適、人性化的環(huán)境，使客人有賓至如歸的感覺(jué)，提高了酒店的服務(wù)、管理檔次。
3.2 智能照明控制方案設(shè)計(jì)
為了給客人提供一個(gè)舒適方便的生活環(huán)境，在宴會(huì)廳、走廊、大堂、餐廳等大開(kāi)敞房間及公共區(qū)域，設(shè)計(jì)了場(chǎng)景預(yù)設(shè)置和調(diào)光功能，可按照預(yù)先設(shè)定的時(shí)間自動(dòng)進(jìn)行場(chǎng)景切換，并將照度自動(dòng)調(diào)整到合適的水平。具有日照補(bǔ)償功能，在靠近窗戶等自然采光較好的場(chǎng)所，充分利用自然光照明。通過(guò)定時(shí)控制與光感控制的結(jié)合，營(yíng)造不同的燈光環(huán)境，給人以舒適的視覺(jué)享受；同時(shí)還可節(jié)約能源，降低運(yùn)行費(fèi)用，便于管理。當(dāng)出現(xiàn)消防報(bào)警時(shí)，可與消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，自動(dòng)打開(kāi)應(yīng)急照明。通過(guò)定時(shí)控制、光感控制、移動(dòng)感應(yīng)控制及中央控制相配合的方式實(shí)現(xiàn)無(wú)人管理區(qū)域的照明自動(dòng)控制。
公共走道/電梯廳的燈光采用定時(shí)與人體感應(yīng)相結(jié)合的方式進(jìn)行控制，白天人流量大的時(shí)段內(nèi)定時(shí)開(kāi)啟全部或大部分燈光，午夜后關(guān)閉大部分燈光，同時(shí)開(kāi)啟人體感應(yīng)，有人出現(xiàn)時(shí)，開(kāi)啟相應(yīng)區(qū)域的燈光，達(dá)到節(jié)能的目的。在有自然光的公共通道或電梯廳中，也可使用光線感應(yīng)功能，在自然光較亮?xí)r，人體感應(yīng)不起作用，反之人體感應(yīng)自動(dòng)啟動(dòng)，實(shí)現(xiàn)有人開(kāi)燈的功能。同時(shí)可對(duì)公共通道照明回路進(jìn)行電流檢測(cè)，當(dāng)回路中的燈具出現(xiàn)故障，可立即通知管理人員進(jìn)行維修，提高管理效率。在節(jié)假日或重要活動(dòng)時(shí)，可通過(guò)中控電腦將所有公共通道及電梯廳的燈光打開(kāi)，以襯托節(jié)目氣氛。
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☆A(yù)crel-bus智能照明控制系統(tǒng)中，所有的設(shè)備都是通過(guò)一種統(tǒng)一的通信介質(zhì)（如：雙絞線、電力線或868MHz無(wú)線通信）相互連接在一起。
☆該系統(tǒng)中，所有的設(shè)備及整個(gè)系統(tǒng)如何工作都是通過(guò)ETS工具軟件（Engineering Tool Software）編制定義的。
☆系統(tǒng)中，除電源模塊外，所有的總線設(shè)備都擁有*的物理地址，物理地址一般是根據(jù)實(shí)際工程的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)確定的。
☆開(kāi)關(guān)、調(diào)光等控制信號(hào)都是以報(bào)文的形式在總線上的各個(gè)設(shè)備間進(jìn)行傳輸?shù)摹?/p>
4.2 系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
Acrel-Bus智能照明控制系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
1、系統(tǒng)所采用的KNX總線標(biāo)準(zhǔn)有多家制造商支持，產(chǎn)品只要符合KNX標(biāo)準(zhǔn)，就可實(shí)現(xiàn)互換性，可做到不同廠商不同產(chǎn)品間無(wú)縫兼容，便于將來(lái)的維護(hù)。
2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是分布總線式結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)內(nèi)各智能模塊不依賴于其他模塊而能夠獨(dú)立工作，模塊之間應(yīng)是對(duì)等關(guān)系，所以系統(tǒng)可靠性更高。
3、實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)共同控制時(shí)，不需要增加連接線的數(shù)量，系統(tǒng)內(nèi)任何一點(diǎn)的控制方式，只需通過(guò)設(shè)備參數(shù)設(shè)置實(shí)現(xiàn)。
4、可在iPad上實(shí)現(xiàn)智能控制，控制界面可選擇語(yǔ)言，可加入圖片，控制更便捷更人性化。
5、智能照明控制系統(tǒng)可自成體系，也可通過(guò)OPC方式與BA系統(tǒng)互聯(lián)。
6、系統(tǒng)維護(hù)方便，更換或升級(jí)系統(tǒng)內(nèi)元件時(shí)，不需要關(guān)閉整個(gè)系統(tǒng)。
7、該系統(tǒng)有多種控制方式，例如可以實(shí)現(xiàn)就地智能面板控制、人體感應(yīng)控制、光線感應(yīng)控制、定時(shí)控制、場(chǎng)景預(yù)設(shè)控制及集中控制。
8、該系統(tǒng)能與消防系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在出現(xiàn)消防報(bào)警時(shí)，可由系統(tǒng)強(qiáng)制打開(kāi)所有回路，方便人員疏散。
9、總線元件及現(xiàn)場(chǎng)控制面板運(yùn)行在30VDC安全低電壓下。
10、該系統(tǒng)中多種控制方式可靈活結(jié)合使用，使得管理更方便更人性化。
☆手動(dòng)控制：根據(jù)實(shí)際要求通過(guò)安裝在各個(gè)區(qū)域的智能面板和觸摸屏可實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光開(kāi)/關(guān)、亮度等實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制。
☆自動(dòng)控制：可用不同功能的傳感器（如：照度傳感器和人體移動(dòng)傳感器）可根據(jù)外界環(huán)境實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光的自動(dòng)控制。
☆場(chǎng)景控制：可預(yù)先設(shè)置不同場(chǎng)景進(jìn)行切換。
☆定時(shí)控制：系統(tǒng)自動(dòng)按照預(yù)設(shè)的運(yùn)行時(shí)間完成燈光的控制，確保在非正常工作時(shí)間內(nèi)的zui小能源消耗。
☆中央控制：對(duì)于所有的控制可實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控并有效控制整個(gè)照明區(qū)域。使得控制方式更加方便快捷，節(jié)省人力電力。
☆系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)：該照明系統(tǒng)可與物業(yè)管理系統(tǒng)，樓宇自控系統(tǒng)，安防及消防系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)。
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5.1.1可觀的節(jié)能效果
采用調(diào)光模塊，能夠?qū)Υ蠖鄶?shù)燈具（包括白熾燈、熒光燈、低壓鹵素?zé)?、霓虹燈等）進(jìn)行智能調(diào)光，從而能夠充分利用自然光，減少電能消耗，同時(shí)也降低了設(shè)備工作時(shí)間和運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。
5.1.2 創(chuàng)造良好環(huán)境氛圍
工作環(huán)境的好壞直接關(guān)系到工作效率的高低。合理地選擇光源、燈具及優(yōu)良的照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，能提高照明質(zhì)量。智能照明控制系統(tǒng)綜合考慮人的視覺(jué)特點(diǎn)、舒適感，對(duì)不同功能的區(qū)域進(jìn)行分別控制，營(yíng)造舒適和諧、輕松愉悅的工作環(huán)境。照明的智能化控制避免了過(guò)于劇烈的變化，使人的視覺(jué)和心理能夠較快適應(yīng)光照的變化，從而提高工作效率。
采用智能照明控制方式，一次性投入的費(fèi)用將會(huì)由于運(yùn)行費(fèi)用和維護(hù)費(fèi)用的降低而使實(shí)際投入費(fèi)用大大降低。下面以本工程為例，從節(jié)約電能方面來(lái)分析智能照明控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性。
照明節(jié)能的評(píng)價(jià)指標(biāo)是照明功率密度LPD，即單位面積上的照明安裝功率（包括光源、鎮(zhèn)流器或變壓器）。因此在滿足照明質(zhì)量要求時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用高光效的光源和燈具，同時(shí)嚴(yán)格按照《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GB 50034-2004）中的照度標(biāo)準(zhǔn)值以及照明功率密度值進(jìn)行照明設(shè)計(jì)。為衡量智能照明控制的節(jié)能效果，現(xiàn)將本工程的實(shí)際照明功率密度值與《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》中旅館建筑照明功率密度值進(jìn)行比較，見(jiàn)表2。
基于KNX技術(shù)的Acrel-bus智能照明控制系統(tǒng)在五酒店中的應(yīng)用，不但提高了建筑照明環(huán)境的質(zhì)量，而且為能源的節(jié)約和環(huán)境的保護(hù)提供了有效途徑。
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