照明控制与节能

MAE现代建筑电气照明控制照明控制与节能刘家英(深圳机械院建筑设计有限公司,广东深圳518027摘要:通过对地下车库和办公室的照明节能现状与节能效果的分析,阐述了照明控制方式在照明节能中所起到的重要作用。简要介绍了不同照明方式在各种民用建筑中的选用原则,并重点讨论了智能照明控制系统。通过分析可知,采用智能照明控制系统可获得比传统照明控制方式更优的节能效果。刘家英(1957-),男,关键词:照明;节能;照明控制;智能照明控制高级工程师,研究方中图分类号:TU201.5文献标志码:A文章编号:16748417(2010)06002444向为建筑电气设计。0引言节能中的作用及节能效果作一探讨在建筑电气设计中,节能设计已成为一项重1控制方式节能效果分析要内容。各地施工图审查机构亦将节能设计作1.1地下停车库照明节能效果分析为专项进行审查,重点审查照明功率密度值,并在当前的地下车库照明设计中,均以节能型作为强制条文。可见照明节能在电气节能设计荧光灯取代老式的普通荧光灯,即以细管荧光灯中占有重要地位。但实际在设计和施工图审查(T5、T8)替代粗管荧光灯(T2)。细管荧光灯中往往过多偏重于照明功率密度值及选用节能(T8)替代粗管荧光灯(T2)的节能效果如表1灯具的审查,而作为照明设计重要内容的照明控所示。制未得到应有的重视。本文对照明控制在照明表1细管荧光灯(T8)替代粗管荧光灯(T12)的节能效果镇流器光通量系统光效替换灯管径功率/W节电种类(Im/W)方式率/(%)T12(38mm)电感式2850T8(26mm)三基色电感式3350779T2→T8T8(26mm)三基色电子式32(4)3350T2→38.8注:表中“功率”一栏括号外为灯管的功率括号内为镇流器的功率(A2、B2能效等级)。由表1中数据可看出,釆用节能灯具(光源、|地下车库无自然光照入,因此,不少设计采用长镇流器)产生的节能效果约为26%-39%。需要明灯的照明控制方式,该方式下的能耗设为1指出的是,上述结论是光源发出相同光通量的耗采馬半盲式生公丽细,白天由于室外能对比情况。实际工程中由于灯具效率、布灯情中国煤化工差引起的不适,况不同,实际节能效果会有一定差别将CNMHG(车辆)活动减再来分析不同控制方式的节能效果。通常小,点亮一半灯具。采用该控制方式节能效果现代婕筑电气MA围·照明控制·如图1(a)所示,大的矩形面积对应于全天将灯办公室照明控制的一个重要时段是午休时具全部点亮时消耗的电能由不同时段点亮灯具间(包括午餐时间和午睡时间),午餐时间可将灯百分比形成一条折线折线下方的面积表示实际开启数量减少50%,午睡时间将灯全部关闭。假消耗的电能,折线上方的面积表示节约的电能。定午餐时间为12:00~13:00,午睡时间为13:00可以看出,该控制方式产生的节能效果约为-14:0,这种情况节能效果如图3(b)所示。可1.8%。如果把灯分为3组,9:00至150将全以看出节能效果约为36%。部灯具点亮,22:00点至次日早晨6:00点亮30%灯具,其他时间点亮60%灯具,节能效果如图1(b)所示。可以看出,该控制方式产生的节能效果约为40%。如果把组或时段分得再细些,会得到更理想的照明和节能效果。组和时段的划分原则主要是根据基本照度、室内外照度差、车库内车辆及人员流动情况等划分,不同地域和不同建筑划分时点会有所不同。00%图2某办公室平面图910l2131415161718时網图1地下车库照明控制节能效果示意图1.2办公室照明节能效果分析与地下车库照明的不同之处在于,办公室照0ll231415明通常具有自然光射入,应考虑自然光的利用。利用窗外射入的自然光作照度补偿,不仪能节约能源,更能营造室内舒适的视觉环境。某办公室图3办公室照明控制节能效果示意图平面图如图2所示,两面玻璃幕墙有自然光射通过上面两个例子可以看出,采用节能灯具入。以每天工作时间为8:00-18:00计,这段时可以节省约26%~39%的电能而通过采用不同间照明灯具全部点亮耗能为1。由于有自然光射的控制方式可以节省约19%-36%的电能。可入,临窗的灯具仅在8:00~9:00和16:30见中国煤化工的作用不谷忽1800点亮其他时间关闭。采用该控制方视CNMH二子仅为通过简单式节能效果如图3(a)所示。可以看出,产生的主以卩胧双不,旨在引起广大节能效果约为28%。设计同仁、建设单位、管理部门在关注选用节能MAE现代建筑电气Nu.h \alI (Serial Nn., 2H10照明控制灯具的同时,对照明控制方式予以足够的重视。集中或集散的、多功能或单一功能的自动控制系2照明控制方式选择统实现上述控制,简单的可采用单控开关、双对照明设备而言照明控制可分为开关控制控开关光控开关调光开关,定时开关、可编程和调光控制。在照明设计中,合理和正确地选用控制器等复杂的可采用楼宇自控系统、智能照照明控制方式是节源的有效措施。照明控制通明挖制系统等。照明控制方式的发展经历了传常根据建筑物的建筑特点建筑功能使用要求统控制自动控制、智能控制3个阶段。智能照等具体情况对照明控制方式进行选择。一般情明控制系统采用的主要控制方式有场景挖制、集况下民用建筑照明设计应根据照明部位的灯光中控制、群组组合控制定时控制光感探头控布置形式和环境条件按下列原则选择照明控制制、就地控制、远程控制、图示化监控、应急处理、方式。日程计划安排等。智能照明控制系统使照明进(1)每个照明开关所控光源数不官太多。入了智能化控制的时代,不仅提高了照明系统的每个房间的灯开关数不宜少于2个(只设置1只控制和管理水平使照明质量也有了质的飞跃,光源的情况除外)。同时,节能效果也十分明显。(2)房间或场所装设有两列或多列灯具时,宜按下列方式分组控制:所控灯列与侧窗平行分3智能照明控制系统与照明节能组;生产场所按车间、工段或工序分组;电化教智能照明控制系统综合利用计算机技术、网室会议厅、多功能厅报告厅等场所按靠近或络通信技术现代控制技术及电子技术在照明远离讲台分组。节能方面与传统照明控制系统相比有以下优势。(3)居住建筑有天然釆光的楼梯间、走道的(1)传统照明控制方式主要以手动控制为照明,宜采用节能自熄开关。应急灯若釆用节能主,利用手动开关来控制回路的通断,实现灯具自熄开关,其开关应具有消防功能。的开关控制。该方式简单、直观,但系统相对分(4)公共建筑和工业建筑的走廊、楼梯间、散,无法实现有效的管理。智能照明控制系统通门厅等公共场所的照明,宜采用集中控制,并按过采用事先编制的程序自动控制灯具的开与关,建筑使用条件和天然采光状况采取分区、分组控相比传统手动控制更加及时准确,有效地减少了制措施。灯具的工作时间、开灯数量,减少了灯具消耗的(5)旅馆的每间(套)客房应设置节能控制电能。型总开关。旅馆的门厅、电梯大堂和客房层走廊(2)传统照明控制方式通常在某个场所设等场所的照明,采用夜间定时降低照度的自动调置固定的照度,或采用手动调节元件在需要时对光装置。灯具调光;控制智能照明控制系统则通过场景控(6)医院病房走道夜间应能关掉部分灯具。制方式根据各种场合的不同场景要求,精确转换(7)体育场馆比赛场地照明应分级控制并到合适的照度,避免了过高的照度所消耗的电宜做到单灯控制。(8)候机厅、候车厅、港口等大空间场所应(3)智能照明控制系统通过采用光感探头采用集中控制并按需要采取调光或降低照度的控制方式,可根据自然光变化调整照度。当天气措施晴朗时,自动将灯调暗;天气阴暗时,又会自动将9)影剧院多功能厅报告厅会议室及展灯调亮,有效地利用了自然光减少了灯具消耗示厅等公共场所宜采取调光控制。的电能(10)有条件的场所,宜采用下列控制方式:天然采光良好的场所按其照度自动开关灯或调功能光;个人使用的办公室采用人体感应或动静感应(车LH中国煤化工使用移动探测动将灯开启,人CNMH具的工作时间,等方式自动开关灯;大中型建筑按具体条件采用实现了有效节能。现代建筑电气ⅣAE照明控制·6丶 oLI (serial \ah)201(5)在管理方式上,传统照明控制为管理人智能照明控制系统通常由调光模块、开关模员人为地开与关,依赖手工操作;智能照明控制|块、控制面板、液晶显示触摸屏、智能传感器、PC系统则将其转换为自动化程序化的智能管理,接口、监控计算机时钟管理器手持式编程器等实现集中统一管理与监控,使整个照明系统更加部件组成。系统分为分布式控制系统和中央集高效节能。中控制系统两种形式。主要产品有施耐德电气如前面提到的地下车库照明采用智能照明的CBus邦奇公司的 Dynalite, ABB公司的iBus控制系统,可使其照明系统工作在全自动状态,等除前面提到的按不同时段自动开关灯具外,停车值得一提的是,选用的智能照明控制系统应区域还可以采用移动探测传感器,当有人(车)移是一个开放式的系统,以方便通过标准网络接口动时开启相应局部照明灯具当人(车)离开后延与BAS系统连接,实现楼宇的计算机系统集成时自动关灯,与传统控制方式相比,进一步减少了灯具的工作时间,从而节约了更多的电能。又4结语如前面提到的办公室照明,智能照明控制系统可我国的照明用电量约占总用电量的12%,在预先设置若干工作状态,如“白天”、“晚上”、“工楼宇中,照明能耗更是占到了电力消耗的30%以作”、“清扫”“安全”“午休”等,根据预先设定|上,因此照明节能潜力巨大,照明节能设计十分的时间段系统可在各种工作状态间自动进行切重要。换。上班时,系统自动将灯打开,并将照度自动通过上述对照明控制在照明节能中节能效调节在预先设定的水平。靠窗部位的灯具,系统果的分析以及对照明控制在照明节能中所发挥可根据室外自然光变化进行照度调节。当天气作用的探讨,以后在照明设计和施工图审查中应晴朗时,自动将灯调暗:天气阴暗时,又会自动将|对照明控制予以足够的重视。照明控制从简单灯调亮,以始终保持室内恒定的照度。该方式中的就地单灯控制到复杂的智能照明控制系统,既间部位的灯具也可加入调光。午休时,系统自动要考虑方便使用,更要考虑节能。照明设计应根变换到舒适、柔和的灯光场景,使工作人员能够据工程实际情况选择合适的照明控制方式。智得到很好的休息和放松。当一个工作日结束进能照明控制系统比传统控制方式具有更优的节入晚间状态系统将自动地调暗或关闭各区域的能效果,因此,在设计中有条件的宜采用智能照灯光。有人加班时,系统的移动探测功能将开明控制系统特别是在大型公共建筑及高档场所启,将无人区域的灯自动关闭,并将有人区域的更宜优先釆用智能照明控制系统。智能照明控灯光调至最合适的亮度。在系统处于清扫状态制系统不仅可以满足和实现不同的灯光效果要时移动探测功能也将开启当清扫人员到达该|求,改善工作环境,提高工作效率节约能源还区域时点亮该区域的灯当清扫人员离开后延可以延长灯具寿命,减少用户维护费用,实现照时将灯关掉。安全状态和清扫状态的工作原理明高层次的智能管理。相似。随着照明技术的不断进步,照明将不仅给人智能照明控制系统还能保证办公区域和公们带来光明光环境还会更加舒适,更加人性化,共区域协调的工作。如工作时间或办公区域有更加节能、环保。员工加班时,电梯厅、走廊等公共区域的灯就保持基本的亮度。只有在办公区域的人走完后,才将灯降低到安全状态或关掉,避免不必要的能源浪费。参考文献l与传统控制方式相比,由于采用了定时功中国煤化工能、移动探测功能、自动调光功能等减少了灯具uCNMHG标准[S开启时间及灯具实际的消耗功率,使系统节能效叹脚:2010-03-10果更优,照明环境更加舒适,更加人性化(下转第34页)MAE现代建筑电气·工程设计(』/km)等值点的cosq2列于表1中。将各种规格的架空线与电缆线导线损耗率表Ⅰ架空线与电缆导线损耗率等值点的cosp戴面积3550950.9570.9300.9680.9750.9900.9950.9970.9970.997如果单纯从减小导线损耗率的角度考虑,应根据负荷的功率因数选择导线的敷设方式,即当cosqcosp时,应选择架空线路。参考文献■4结语[]尹克宁电力工程[M].北京:水利电力出版社,可见,导线的损耗与导线截面、负荷的功率1987因数、导线的材料以及导线敷设方式都有一定的[2]西北电力设计院东北电力设计院电力工程设计关系。在考虑导线的经济运行时,一定要考虑以手册[M].上海:上海科学技术出版社,1981上因素收稿H期:2010-01-25Selection of Cross-Section of Conduct and the Way of layingUniversity of Xinjiang Building Design and Research Institute, Urumqi 830008, China)bstract The wire section and wire laying ways effect on wire loss rate was analyzed. And the principles whichshould be obeyed when choosing wire section and wire laying way were givenKey words: electric line; economy run; wire section; the way of laying(上接第27页)Lighting Control and Energy savinguU JiayingShenzhen Machinery Institute Architectural Design Co, Ltd, Shenzhen 518027, China)Abstract: Through the analysis of the current situation and energy saving effect of lighting in underground garagend offices, the importance of lighting control mode to lighting energy saving was expounded. The selective principle ofdetail. It was proved by analysis that adopting intelligent lighting cethan traditional lighting control system中国煤化工Key words: lighting: energy saving: lighting control intelCNMHG