趙小強(qiáng)

（貴州建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司 貴州貴陽 550001）

簡析智能照明節(jié)能控制及管理技術(shù)在公共建筑工程的應(yīng)用

趙小強(qiáng)

（貴州建工集團(tuán)第一建筑工程有限責(zé)任公司 貴州貴陽 550001）

隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，人們對(duì)節(jié)能問題的關(guān)注程度也在逐漸提高。人們希望照明系統(tǒng)不僅要美觀，還要節(jié)能。照明系統(tǒng)已經(jīng)成為公共建筑工程的重要組成部分。相對(duì)來說，公共建筑工程對(duì)照明節(jié)能的要求更高，智能照明節(jié)能系統(tǒng)的控制對(duì)公共建筑工程的運(yùn)行有很大的影響。公共建筑工程面積較大，基礎(chǔ)設(shè)施較多，合理的控制智能照明節(jié)能系統(tǒng)，才能真正發(fā)揮出公共建筑工程的作用。本文主要闡述了智能照明節(jié)能控制及管理技術(shù)途徑以及智能照明節(jié)能控制及管理技術(shù)在公共建筑工程中的應(yīng)用對(duì)策。

智能；照明節(jié)能；公共建筑；應(yīng)用

公共建筑工程具有很高的照明節(jié)能潛力，合理的控制公共建筑工程的照明負(fù)荷，才能實(shí)現(xiàn)資源的合理利用。2013年國家制定了《節(jié)能新標(biāo)準(zhǔn)》，該標(biāo)準(zhǔn)提出了節(jié)能新要求，特別是對(duì)公共建筑工程的照明提出了新的控制要求和標(biāo)準(zhǔn)。要想達(dá)到節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)，相關(guān)部門就必須加強(qiáng)智能照明節(jié)能的控制和管理，提高控制和管理水平。

1 智能照明節(jié)能控制及管理技術(shù)途徑

1.1 照明燈燈源的控制

要想合理的控制智能照明，就需要從控制光源入手。從2004年到2015年，白熾燈逐漸被熒光燈所取代。如今，公共建筑工程都在使用熒光燈照明。通常情況下，熒光燈的光色指數(shù)為Ra≥81，熒光燈的溫度為2600～5000K，熒光燈的光透度在2800lm左右，熒光燈的功率不能小于0.95。鹵化物燈也是比較常見的照明燈。雖然鹵化物燈具有功率大、質(zhì)量好優(yōu)點(diǎn)，但是鹵化物燈是不建議長期使用的。鹵化物燈中含有大量的汞元素，會(huì)給人體健康帶來危害。通常情況下，公共建筑工程的頂部會(huì)安裝鹵化物燈。LED燈也是人們比較常見的照明燈，LED燈具有使用壽命長、高光通量，高光照效率，環(huán)保無毒，不頻閃，無紫外線，保護(hù)視力，不含汞等節(jié)能的優(yōu)點(diǎn)。在未來，LED燈很有可能會(huì)取代熒光燈，成為人們首選的節(jié)能燈。相對(duì)來說，公共建筑工程的電費(fèi)是比較高的，在滿足基本用電需求的前提下，合理的控制和管理智能照明燈具，可以降低公共建筑工程的運(yùn)行成本，降低能源的消耗。

案例：某座3萬m2的公共建筑工程，商業(yè)用電的費(fèi)用是1.0元/度，原設(shè)計(jì)為普通T5、T8熒光燈燈管，如果該工程全部使用LED燈作為照明燈，該工程每年可以節(jié)省電費(fèi)20萬度左右，二者詳細(xì)比對(duì)數(shù)據(jù)如表1。

從表1可以看出，用量最大的是2×28W的T8雙管熒光燈管。

表1 原設(shè)計(jì)燈具清單

從表2可以看出，優(yōu)化設(shè)計(jì)后，用量最大的燈具為2×15W的1.2mLED T8燈管。

表2 優(yōu)化設(shè)計(jì)后燈具清單（LED燈管）

采用LED燈具后，相比傳統(tǒng)光源，每年節(jié)電382118-177421=204697度，節(jié)電率=204697/382118=53.6%（如表3）。

單棟樓按電費(fèi)1.0元/度算，則每年可節(jié)省電費(fèi)20.46萬元，5年可節(jié)省電費(fèi)102.3萬元。

采用LED燈具優(yōu)化設(shè)計(jì)后的照明效果分析（原設(shè)計(jì)燈具地面平均照度為127lx），見圖1。

圖1說明，優(yōu)化后的LED燈具工作面平均照度為196lx，完全滿足使用要求。

根據(jù)國家發(fā)改委公布的通用算法，每節(jié)省1度電，可相當(dāng)于減少使用標(biāo)準(zhǔn)煤0.4kg，減少使用純凈水4kg，減少排放CO2（二氧化碳）0.78kg，減少排放SO2（二氧化硫）0.0263kg，減少排放NOx（氮氧化物）0.0131kg，減少TSP（總懸浮物顆粒）0.238kg。

采用LED照明，預(yù)計(jì)每年可節(jié)省電達(dá)20.4697萬度，可折換成每年節(jié)省標(biāo)準(zhǔn)煤81.87t，節(jié)省純凈水818.788t；可以有效減少溫室氣體及其他有害氣體的排放，其中可以減少排放CO2（二氧化碳）159.66t，可減少排放SO2（二氧化硫）5.38t，減少排放NOx（氮氧化物）2681kg，減少TSP（總懸浮物顆粒）48.71t，具有很好的節(jié)能減排效果，社會(huì)效益明顯。

綜上所述使用LED燈管的節(jié)能效果是非常明顯的。且LED燈使用壽命長，是大型公共建筑工程節(jié)能的首選。由此也可以看出，LED燈已經(jīng)逐漸取代了熒光燈。通常情況下，公共建筑工程的公共區(qū)域可以使用2×15W的LED燈作為主要照明燈，使用1×13W的LED燈作為輔助照明燈，這樣的配比可以大大降低公共建筑工程的運(yùn)行成本。

表3 節(jié)電效益計(jì)算（按照每天亮燈12h，年工作時(shí)間按260d算）

圖1

1.2 照明燈集成管理

隨著社會(huì)的快速發(fā)展，智能照明節(jié)能控制手段被廣泛應(yīng)用在公共建筑工程節(jié)能控制中，改變了傳統(tǒng)的手動(dòng)節(jié)能控制方式。手動(dòng)節(jié)能控制方式就是人為操控照明燈的開關(guān)。但是，公共建筑工程面積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，照明燈數(shù)量較多，這在一定程度上增加了控制人員的工作難度，也不利于公共建筑工程照明燈的管理。為了節(jié)省時(shí)間，提高照明燈節(jié)能管理人員的工作效率，照明燈管理人員可以使用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)照明燈資源的共享，建立合理的照明燈數(shù)據(jù)庫。

2 智能照明節(jié)能控制及管理技術(shù)在公共建筑工程應(yīng)用的對(duì)策

2.1 合理劃分照明燈的線路

如今，很多大型公共建筑工程內(nèi)部都在使用LED燈，照明燈的功率下降了35%。在智能節(jié)能照明燈控制和管理的過程中，照明燈節(jié)能管理人員一定要科學(xué)的進(jìn)行線路劃分，線路劃分的合理性對(duì)照明燈的管理有很大的影響。線路劃分的越合理，照明燈的管理就會(huì)越合理，節(jié)能的效果就會(huì)越明顯。公共建筑工程室內(nèi)照明線路可以劃分成五個(gè)部分，每個(gè)部分都有不同的功能。

2.2 建立照明燈控制和管理系統(tǒng)

公共建筑工程照明燈的控制和管理系統(tǒng)分為四個(gè)部分：①驅(qū)動(dòng)器；②傳感器；③系統(tǒng)元件；④系統(tǒng)服務(wù)器。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)公共建筑工程每個(gè)區(qū)域用電的特點(diǎn)來調(diào)節(jié)和控制照明燈。公共建筑工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)需要?jiǎng)澐殖啥鄠€(gè)板塊對(duì)工程內(nèi)的照明燈進(jìn)行控制和管理，提高控制和管理的有效性。通常情況下，系統(tǒng)的一個(gè)IG需要連接16條線路，每條線路可以連接64個(gè)控制設(shè)備。但是，如果線路連接設(shè)備數(shù)量過多，就會(huì)出現(xiàn)管理混亂的現(xiàn)象。因此，每條路線連接60個(gè)控制設(shè)備是比較合理的。控制系統(tǒng)中，每條線路的長度不能超過1100m，兩個(gè)設(shè)備之間的距離必須小于750m。如果設(shè)備之間的距離過長，就會(huì)影響管理的效果。

公共建筑工程照明燈控制管理系統(tǒng)的合理性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：①照明燈的控制和管理系統(tǒng)是使用先進(jìn)技術(shù)對(duì)工程內(nèi)照明燈的線路進(jìn)行控制和管理；②照明燈的控制和管理系統(tǒng)經(jīng)過實(shí)驗(yàn)分析，控制和管理技術(shù)相對(duì)成熟；③照明燈的控制和管理系統(tǒng)有很強(qiáng)的擴(kuò)展性，隨著社會(huì)的發(fā)展，公共建筑工程結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，該系統(tǒng)必須留出一定的接口，防止照明線路發(fā)生變化；④照明燈的控制和管理系統(tǒng)具有很強(qiáng)的可控性，雖然照明燈的控制和管理系統(tǒng)是使用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行操控，但是該系統(tǒng)也必須擁有手動(dòng)的功能，增強(qiáng)該系統(tǒng)操作的可控性。

我國開發(fā)的公共建筑工程照明燈控制管理系統(tǒng)是由四部分組成：①計(jì)算機(jī)；②控制器；③讀碼器；④LED照明燈。系統(tǒng)可以對(duì)公共建筑工程內(nèi)的260臺(tái)控制器發(fā)出信號(hào)，每臺(tái)控制器又可以連接四臺(tái)DMX521解碼器，每臺(tái)DMX521解碼器又可以和60個(gè)LED照明燈相連接。通過這樣的相互連接，系統(tǒng)就可以對(duì)公共建筑工程內(nèi)的照明燈進(jìn)行控制和管理。不同區(qū)域的照明燈需要使用不同的管理控制手段，增強(qiáng)控制和管理的合理性照明燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 照明燈控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

案例：某機(jī)場面積非常龐大，需要照明燈節(jié)能控制的區(qū)域非常多，該機(jī)場內(nèi)由照明線路8000條，照明燈95000個(gè)。該機(jī)場屬于大型公共建筑工程，該機(jī)場的照明燈節(jié)能管理存在很大的難度。管理人員先在機(jī)場內(nèi)設(shè)置3～4個(gè)照度等級(jí)，然后用照明燈對(duì)照度等級(jí)進(jìn)行測定。測定結(jié)果符合控制系統(tǒng)的要求，管理人員就可以把8000條照明線路以95000個(gè)照明燈連接在控制系統(tǒng)上，提高照明燈節(jié)能管理的合理性。在該機(jī)場控制系統(tǒng)中也要保證每條線路的長度不能超過1100m，兩個(gè)設(shè)備之間的距離必須小于750m。如果線路之間的距離不能得到合理的控制，該系統(tǒng)就失去了控制的合理性，也就無法達(dá)到照明燈節(jié)能的目的。

3 結(jié)語

公共建筑工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建筑物內(nèi)照明燈數(shù)量眾多，建立照明燈監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)公共建筑工程內(nèi)的照明燈進(jìn)行控制和管理，可以大大提高照明燈管理人員的工作效率，減少能源的消耗。如今，在公共建筑工程照明燈內(nèi)加入控制器，就可以對(duì)公共建筑工程內(nèi)的照明燈進(jìn)行定時(shí)控制，照明燈達(dá)到設(shè)定的時(shí)間就會(huì)自動(dòng)關(guān)閉或是自動(dòng)開啟，提高了公共建筑工程照明燈控制和管理的合理性。在未來，LED燈將取代熒光燈，LED燈有很高的推廣意義。只有不斷提高公共建筑工程智能照明燈的節(jié)能控制和管理水平，才能實(shí)現(xiàn)資源和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

[1]邵民杰，涂強(qiáng)，閔加.智能照明節(jié)能控制及管理技術(shù)在機(jī)場工程中的應(yīng)用[J].低壓電器，2008（20）.

[2]邵民杰，涂強(qiáng)，閔加.智能照明節(jié)能控制及管理技術(shù)在機(jī)場工程中的應(yīng)用[A].中國照明學(xué)會(huì).中國照明論壇——綠色照明與照明節(jié)能科技研討會(huì)專題報(bào)告文集[C].中國照明學(xué)會(huì)，2008（9）.

[3]何葉.建筑電氣照明節(jié)能技術(shù)的研究[D].長安大學(xué)，2014.

[4]宋瑋.公共照明能效評(píng)價(jià)與節(jié)能優(yōu)化研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2014. [5]蘇寧.大型醫(yī)院建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D].廣西大學(xué)，2013.

TU88

A

1673-0038（2015）35-0200-03

2015-8-13

趙小強(qiáng)（1976-），男，漢族，貴州遵義人，工程師，大專，主要從事施工現(xiàn)場項(xiàng)目管理工作，研究方向?yàn)榻ㄖ?jié)能。