張耘 翟錫葵
摘 要:隨著科技的發(fā)展,技術(shù)的進步,人們逐漸認(rèn)識到智能照明在照明體系中所起的作用,智能照明現(xiàn)在越來越多的應(yīng)用于照明體系中,其在建筑照明中,通過合理的對照明設(shè)備進行智能化控制,使燈光具有亮度的強弱調(diào)節(jié)、燈光軟啟動、定時控制、場景設(shè)置等功能;并達(dá)到安全、節(jié)能、舒適、高效的特點,進而在燈光的調(diào)節(jié)方面更加的多樣化,不但能夠節(jié)約能源,并且通過這種方式可以使得建筑更加的智能化,下文將就智能照明在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用進行闡述。
關(guān)鍵詞:建筑 智能照明
中圖分類號:TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1672-3791(2014)08(a)-0197-02
20世紀(jì)90年達(dá),隨著計算機技術(shù)、通信技術(shù)、自動控制技術(shù)、總線技術(shù)、信號檢測技術(shù)和微電子技術(shù)的迅速發(fā)展和相互滲透,使得照明控制技術(shù)有了很大的發(fā)展,照明進入了智能化控制的時代。智能照明能夠應(yīng)用于很多方面,隨著照明系統(tǒng)應(yīng)用場合的不斷變化,應(yīng)用情況也逐步復(fù)雜和豐富多彩,僅靠簡單的開關(guān)控制已不能完成所需要的控制,所以要求照明控制也應(yīng)隨之發(fā)展和變化,以滿足實際應(yīng)用的需要。尤其是計算機技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、各種新型總線技術(shù)和自動化技術(shù)的發(fā)展,使得照明控制技術(shù)有了很大的改觀?,F(xiàn)今,智能照明應(yīng)用于很多建筑的照明體系中,通過建設(shè)智能照明系統(tǒng)可以帶來良好的節(jié)能效果帶來可觀的經(jīng)濟效益,下文將就智能照明在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用進行闡述。
1 智能照明簡介
智能照明是指利用計算機、無線通訊數(shù)據(jù)傳輸、擴頻電力載波通訊技術(shù)、計算機智能化信息處理及節(jié)能型電器控制等技術(shù)組成的分布式無線遙測、遙控、遙訊控制系統(tǒng),來實現(xiàn)對照明設(shè)備的智能化控制。使之能夠以一個全新的、舒適的、方便的方式為我們的生活和工作提供一個更好的環(huán)境. 一方面,智能照明將讓用戶有更方便的手段來管理照明設(shè)備,比如,通過紅外遙控器、智能開關(guān),傳感器,電話、互聯(lián)網(wǎng)或者語音識別控制照明設(shè)備,更可以執(zhí)行場景操作,使多個燈具和設(shè)備形成聯(lián)動;另一方面,智能照明系統(tǒng)內(nèi)的各種照明設(shè)備相互間可以通訊,不需要用戶指揮也能根據(jù)不同的狀態(tài)互動運行,從而給用戶帶來最大程度的高效、便利、舒適與安全。
2 智能照明發(fā)展現(xiàn)狀
智能照明行業(yè)自20世紀(jì)90年代進入中國市場,受市場的消費意識、市場環(huán)境、產(chǎn)品價格、推廣力度等各方面的影響,一直處于緩慢發(fā)展的態(tài)勢。近些年,隨著國民經(jīng)濟的快速發(fā)展,特別是地產(chǎn)行業(yè)的高歌猛進,國內(nèi)智能照明行業(yè)迅速發(fā)展,各類智能照明產(chǎn)品紛紛面市,中國智能照明市場規(guī)模從2005年的49億元成長到2009年的137億元人民幣。中國高端智能照明市場5年內(nèi)容量有望達(dá)到2000億美元。
20世紀(jì)90年代開始,國外智能照明系統(tǒng)廠商就已經(jīng)在中國投資建廠。進入21世紀(jì),國內(nèi)智能照明廠家和商家也如雨后春筍般迅速發(fā)展,涌現(xiàn)出了如瑞郎、百分百照明、清華同方、索博等大小不一的幾十家企業(yè),國內(nèi)智能照明行業(yè)進入一個嶄新的發(fā)展階段。但由于國外品牌智能照明系統(tǒng)起步早,跨國企業(yè)研發(fā)實力較強,其產(chǎn)品在創(chuàng)意、質(zhì)量等方面均走在智能照明行業(yè)前端,國內(nèi)智能照明市場是國外品牌的天下。國外品牌占據(jù)了國內(nèi)90%以上的大型公用建筑(如體育場館、寫字樓、酒店等)和70%以上家居智能照明系統(tǒng)的市場份額,國內(nèi)的業(yè)內(nèi)企業(yè)還無法與之爭鋒。智能照明是智能家居范疇的重要組成部分,自蘋果iPhone,iPad,及Android手機和平板日益普及后,智能照明離普通消費者的家庭越來越近,從智能燈泡,到智能燈座和智能控制盒產(chǎn)品已經(jīng)曝光,其中Philips Hue燈泡的出現(xiàn),第一次打開了普通家庭的智能照明場景變化的神奇面紗,揭開了低耗,環(huán)保,調(diào)光,配色的智能化家居照明新篇章。國內(nèi)智能照明應(yīng)用集中于商用,根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示,智能照明雖然在中國的發(fā)展歷程已有10多年,但一直都沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用,目前,智能照明的應(yīng)用主要還是集中在一些高端的商務(wù)酒店、展會場館、市政工程等領(lǐng)域。國內(nèi)比較常見智能照明的還是當(dāng)屬市政工程,特別是在上海。上海許多照明和道路照明的規(guī)范和示范都用到了智能照明控制方式。在大部分老百姓的心目中,智能照明并不是生活的必需品,因為價格較高的原因,甚至有人認(rèn)為那只是存在于富裕家庭中炫耀的基礎(chǔ)。目前,國內(nèi)智能家居行業(yè)雖然經(jīng)歷了長時間的發(fā)展,但仍然處于初期發(fā)展階段。而消費觀念、產(chǎn)品無質(zhì)量、無標(biāo)準(zhǔn)及其生產(chǎn)技術(shù)皆是阻擋智能照明前行的絆腳石。但是在歐洲,建筑節(jié)能或智能照明的普及是非常高的,而且歐洲最新發(fā)布了一條法律規(guī)定“2014年開始,所有新建的商用建筑都必須有樓宇自動化的節(jié)能系統(tǒng)”,這項法律的節(jié)能系統(tǒng)同時也包括智能照明。并且歐洲明確要求兩年之后節(jié)能是要達(dá)到20%以上。另外,在家用智能照明方面,歐洲同樣也是正在進行中的,并且要求在2021年,所有家用住宅也要達(dá)到零能耗。
3 智能照明與傳統(tǒng)照明的區(qū)別
隨著科技的進步,以及大量的新的技術(shù)應(yīng)用于人類的生活中,人類的生活顯得輕松的許多,但是傳統(tǒng)的照明還是廣泛應(yīng)用于許多的場合,下面列舉一些傳統(tǒng)照明的缺點:(1)傳統(tǒng)家居的建筑布線開關(guān)手動化,一直束縛著人們,使用不方便,布線繁瑣,手動開關(guān)潛在有很大的不安全隱患;(2)紅外線遙控,手動物理調(diào)光,不具備節(jié)電功能,沒有記憶存儲功能,不能起到保護眼睛的作用;(3)照明燈飾款式雖多,但缺乏技術(shù)創(chuàng)新,建筑布線模式化,浪費開關(guān)浪費電線,更浪費人力物力和工時,到了社會發(fā)展的今天,不單純科技要創(chuàng)新,人的意識也要改變,智能照明就是為了這個而誕生的;(4)傳統(tǒng)的照明光亮固定化,功率消耗最大,存在這些不良問題,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能適應(yīng)社會發(fā)展的需要,嚴(yán)重背離國家提倡的環(huán)保節(jié)能。
相較于傳統(tǒng)照明,智能照明有著很多的優(yōu)點:(1)全自動調(diào)光。智能照明控制系統(tǒng)可采用全自動狀態(tài)工作。系統(tǒng)有若干個基本狀態(tài),這些狀態(tài)會按預(yù)先設(shè)定的時間相互自動切換,并將照度自動調(diào)整到最適宜的水平。(2)自然光源的充分利用??烧{(diào)節(jié)有控光功能的建筑設(shè)備(如百頁窗簾)來調(diào)節(jié)控制天然光,還可以和燈光系統(tǒng)連動。當(dāng)天氣發(fā)生變化時,系統(tǒng)能夠自動調(diào)節(jié),無論在什么場所或天氣如何變化,系統(tǒng)均能保證室內(nèi)的照度維持在預(yù)先設(shè)定的水平。(3)照度的一致性。一般照明設(shè)計師對新建的建筑物進行照明設(shè)計時,均會考慮到隨時間推移,燈具效率和房間墻面反射率的衰減,因此,其初始照度均設(shè)置得較高。這種設(shè)計不僅造成建筑物在同使用期(或兩次裝飾的間隔期)的照度不一致,而且還會由于開始時照度偏高而造成不必要的能源浪費。采用智能照明控制后,雖然照度還是偏高設(shè)計,但由于可以智能調(diào)光,系統(tǒng)將會按照預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)亮度使照明區(qū)域保持恒定的照度,而不受燈具效率降低和墻面反射率衰減的影響。(4)光環(huán)境場景智能轉(zhuǎn)換。智能照明控制系統(tǒng)可預(yù)先設(shè)置不同的場景模塊,需要時只要在相應(yīng)的控制面板上進行操作即可調(diào)入所需的場景。用戶還可以通過可編程控制面板對場景進行實時調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同要求。另外,用戶還可以通過接口用便攜式編程器進行不同場景的變換設(shè)置。(5)運行中節(jié)能。智能照明控制系統(tǒng)能對大多數(shù)燈具(包括白熾燈、日光燈、配以特殊鎮(zhèn)流器的鈉燈、水銀燈、霓虹燈等)進行智能調(diào)光,給需要的地方、在需要的時間以充分的照明。及時關(guān)掉不需要的燈具,充分利用自然光,其運行節(jié)能效果充分。實現(xiàn)智能照明控制一般可以節(jié)約20%~40%的電能,不但降低了用戶電費支出,也減輕了供電壓力。(6)延長光源壽命。眾所周知,光源損壞的主要原因是電網(wǎng)過壓,只要適當(dāng)降低工作電壓就可以延長光源的壽命。智能照明控制系統(tǒng)采用軟啟動的方式,能控制電網(wǎng)沖擊電壓和浪涌電壓,使燈絲免受熱沖擊,從而使光源壽命延長2~4倍,對于大量使用光源和安裝困難的區(qū)域更具有特殊的意義。總之,智能化與照明技術(shù)的結(jié)合,構(gòu)筑了充分的技術(shù)平臺,將節(jié)能、低耗、長壽命、運行節(jié)約、以人為本等綠色和可持續(xù)照明的理念充分演繹。
4 智能家居發(fā)展展望
作為現(xiàn)下最熱門的智能照明,在設(shè)計研發(fā)智能照明的控制系統(tǒng),必須順應(yīng)時下的節(jié)能環(huán)保概念,因為照明一直是城市電力消耗的大戶,如果再保證照明需求的前提下實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保,是一個必須解決的問題。智能照明控制系統(tǒng)的出現(xiàn)則解決了這一難題。目前更多的城市采用更換節(jié)能燈具(比如LED),希望能夠解決這一難題,可是隨著城市的大規(guī)模擴展,燈具也是越來越多,不能從根本上解決,但是采用智能控制系統(tǒng)則可以解決這一難題,在LED燈具上實現(xiàn)二次節(jié)能,LED是支持可調(diào)光功能的,智能照明控制系統(tǒng)能夠?qū)艟甙凑諘r段或者按照需求進行調(diào)光與控制,并且可以實現(xiàn)燈具的單燈控制與多燈控制,進一步節(jié)約能源。并且由于LED屬于環(huán)保型產(chǎn)品,可以保證不污染環(huán)境。經(jīng)過數(shù)據(jù)對比,使用智能照明控制系統(tǒng)可以大規(guī)模節(jié)約電力。同時智能照明作為照明行業(yè)中最具科技含量的門類,未來,燈將不止限于照明,更可用來傳遞信息和數(shù)據(jù),通過最新研發(fā)的智能互聯(lián)照明系統(tǒng),用可見光作為媒介,建立彼此聯(lián)系,進行交流,業(yè)主也可以根據(jù)自己的偏好,為工作和生活的環(huán)節(jié)設(shè)置個性化的燈光,甚至還可以獲得自己想要的信息。從而將人們從原來的傳統(tǒng)照明中解脫出來,是人們能夠更好的享受舒適、便捷的照明服務(wù)。
5 結(jié)語
本文從智能照明的概念出發(fā),介紹了智能照明與傳統(tǒng)照明的區(qū)別,同時介紹了一些智能照明在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 周巧儀.智能建筑照明技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社,2012(4).