秦少雷 王 靜 竇安華

中建八局第二建設(shè)有限公司

1 引言

智慧建筑與綠色建筑已經(jīng)成為21 世紀公共建筑的發(fā)展方向，就目前來看，全國建筑自動化水平現(xiàn)狀調(diào)研中僅有7%左右的公共建筑，在建筑方面運用了自動化控制和建筑智能化管理，在不同程度上都呈現(xiàn)出某些功能的自動化智能控制。近幾年來，我國建筑領(lǐng)域不斷朝向智能化方向的發(fā)展，很多公共建筑都運用智能化的控制管理體系。在建筑照明系統(tǒng)建設(shè)過程中也完善了智能照明體系，設(shè)計理念具有新穎性，可以自動調(diào)節(jié)燈光亮度并支持多個場景，例如當房間光線較暗時，人工光源的亮度會根據(jù)實際場景合理增強，適度調(diào)節(jié)其他區(qū)域的燈光亮度。智能照明體系依托于無線傳感網(wǎng)絡(luò)進行的無線控制，能夠有效進行智能化調(diào)節(jié)，通過室內(nèi)的照明采集和照明控制，給人們提供自然、舒適與和諧的辦公照明環(huán)境。

智能照明控制系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)多層次的控制以及不同的燈光效果，同時也可以延長燈具的使用壽命，在后續(xù)的維護中減少成本。因此在建筑中使用智能照明系統(tǒng)已經(jīng)是當前人們生活方式中不可缺少的重要形式之一。本文將從以下幾個方面來闡述在建筑中使用智能照明系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢，以及在未來如何更好地運用智能照明技術(shù)來提高人們的整體生活水平。

2 建筑智能照明系統(tǒng)設(shè)計要求

2.1 建筑智能照明系統(tǒng)需求分析

我國頒布的《建筑照明設(shè)計標準》中，針對部分建筑明確提出了需要使用智能照明系統(tǒng)。智能照明系統(tǒng)從控制系統(tǒng)方面具有信息采集等多種控制方式，設(shè)置了相應(yīng)的接口實時記錄，照明系統(tǒng)的相應(yīng)信息并匯集成報表，有效促進人機交互信息頁面的保留。除此之外，大型公共建筑中也廣泛地采用了智能照明系統(tǒng)，對于建筑的所有照明系統(tǒng)進行了智能優(yōu)化控制。建筑物的照明環(huán)境，基于可持續(xù)發(fā)展的原則下，既節(jié)省了耗電量，同時又有助于系統(tǒng)日后的維護和升級。智能照明系統(tǒng)能夠依據(jù)室外光線的強弱的感應(yīng)，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)光線。還可以結(jié)合當天的天氣情況、以及周邊照明環(huán)境變化，隨時來實現(xiàn)個性化照明需求的設(shè)置。

智能照明系統(tǒng)的發(fā)展要滿足人們對照明效果的個性化需求，結(jié)合不同的建筑場景需求，設(shè)置多種情景模式。調(diào)光系統(tǒng)可以根據(jù)人們情景模式的需求變化進行自動調(diào)節(jié)。在軟件設(shè)計上要保證系統(tǒng)的先進性，在硬件實施中要保證使用成本較低，助于人們大規(guī)模的推廣，可靠性較高，不易損壞，而且具備一定的模式化和集成化，便于后期日常維修工作的開展。

2.2 智能照明控制系統(tǒng)

智能照明控制系統(tǒng)能夠結(jié)合照明燈光，從各個控制區(qū)域單個房間發(fā)展到多個建筑空間和整棟建筑。依據(jù)室內(nèi)外的光環(huán)境進行智能性的調(diào)節(jié)和科學(xué)性的管理，建筑采用智能照明系統(tǒng)，不斷提高工作效率，具有一定的實用價值和商業(yè)價值。智能照明系統(tǒng)通常是由一定的傳感器模塊、執(zhí)行模塊和輔助單元模塊組成?；谕ㄐ艆f(xié)議下的數(shù)據(jù)傳輸，結(jié)合不同的場景進行人工光源的控制，避免

了煩瑣的布線和成本的消耗，能夠有效達到節(jié)約能源的目的。智能照明系統(tǒng)中的LED 光的調(diào)光方式一般主要分為三種，分別為調(diào)整正向電流、脈沖寬度調(diào)制（PWM）和可控硅調(diào)光方式。調(diào)整正向電流是從改變電流負載出發(fā)，但是當前燈光的色溫和色譜會有所變化。脈沖寬度調(diào)制（PWM）是針對具體的PWM 信號占空比，對LED 亮度進行調(diào)節(jié)，快速做到LED 燈光的開關(guān)調(diào)節(jié)。調(diào)光過程中不會產(chǎn)生多種色譜變化，而且是結(jié)合數(shù)字控制進行的調(diào)光，即便在很大的調(diào)控范圍內(nèi)也不會出現(xiàn)閃屏等問題，同時在調(diào)光環(huán)節(jié)中不會改變原有的電流量的工作狀態(tài)，不會產(chǎn)生過熱的反應(yīng)?？煽毓枵{(diào)光方式，結(jié)合交流和直流，在消波、斷續(xù)中進行LED 燈光的調(diào)節(jié)，但在可控處接觸過開關(guān)電流時不能過早，不然會出現(xiàn)LED 閃爍問題。

3 在建筑當中使用智能照明系統(tǒng)的特點和優(yōu)勢

3.1 通過智能方案進行多種線路不同層次照明控制

傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)只能進行開和關(guān)兩種控制，并且是通過人工進行操作，在實際的使用過程當中會有極大地不方便性；同時對于有著特殊照明需求的人來講，僅僅是一種燈光強度會造成生活上的不便[1]。這種智能動態(tài)的照明系統(tǒng)采用的是調(diào)光模式，在不同場合以及不同的室外光線要求之下來進行針對性的光線調(diào)節(jié)，從而達到最優(yōu)質(zhì)的室內(nèi)燈光效果；照明控制的智能化可通過編程，使燈光控制不僅是單一的開和關(guān)兩個功能，而是采用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行第二控制，這種控制方法較為靈活，自動化程度高而且功能較強，通過一臺電腦或者手機就可以對整個建筑物的燈光進行管理，極大程度地提升了管理水平。

3.2 智能自動化控制手段將人力從照明控制中解放出來

對于智能控制系統(tǒng)來講，多數(shù)采用全自動控制，不需要人工進行細致的操作。因此可以大大地將人力資源解放出來，投到其他方面的工作當中[2]。目前的智能照明系統(tǒng)會設(shè)置多種基本狀態(tài)，這些狀態(tài)根據(jù)建筑物及室外的光線或環(huán)境溫度變化，自動進行設(shè)置和切換，在每一個狀態(tài)之下都會有一個規(guī)定的標準值，使其調(diào)整更加合理。而用戶只需要攜帶一個相對應(yīng)的移動終端，例如手機電腦，就可以對于室內(nèi)外的燈光亮度進行隨時調(diào)節(jié)，增加了使用的便利性，符合當代人們生活、工作和學(xué)習(xí)上的高效便捷和個性化需求。

3.3 借助智能化控制技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷進步，人們更加趨向?qū)φ彰髟O(shè)計多元化、空間自然化、地域人文化、綠色健康及節(jié)能化等方面的追求

利用調(diào)光調(diào)色、分時段調(diào)光等人性化控制開啟一個智能照明空間，滿足人們?nèi)找嬖鲩L的需求。智能化照明設(shè)備可以通過預(yù)設(shè)及存儲不同的燈光場景，來調(diào)節(jié)房間內(nèi)的燈光變化，迎合人們的不同需求。例如采用智能化照明，人們走進各種場景空間，聰明的燈光自動開啟，自動控制燈光的光色、照度和數(shù)量，將其調(diào)整到最合適的狀態(tài)。根據(jù)室外的自然光線的變化，室內(nèi)的燈光也隨之自動調(diào)整。隨著科技的不斷發(fā)展，在一些路橋隧道內(nèi)，用智能燈具代替?zhèn)鹘y(tǒng)燈具，這種燈具不僅可以全天候亮燈，而且還能隨著自然光線的強弱而自動調(diào)節(jié)燈光的強弱。當今智能燈具設(shè)計和生產(chǎn)化發(fā)展趨勢也會向著智能化、一體化、多功能化等方向發(fā)展。比如一些智能燈桿等產(chǎn)品，在滿足功能性和美觀性的同時，還可以增加公共信息播報、天氣預(yù)報、交通現(xiàn)狀、路燈故障、一鍵報警、實時監(jiān)控和WIFI 上網(wǎng)等多功能的智能化照明裝置，甚至還可以展示一些個性化的科技畫面。智能控制系統(tǒng)就可以實現(xiàn)遠程控制LED路燈，具備開關(guān)、調(diào)光、監(jiān)測等單燈控制、回路控制以及情景照明功能。

3.4 采用的是二芯線進行智能照明系統(tǒng)中的燈光控制

智能照明系統(tǒng)中的燈光控制是運用二芯線的進行控制，結(jié)合總線的系統(tǒng)原件和端入口和端出口進行電纜的控制。智能開關(guān)不會直接和燈具連接，照明系統(tǒng)安裝上不需要思考控制關(guān)系，而是等整個照明系統(tǒng)安裝完畢之后，結(jié)合每個單元的地址編碼進行燈光照明系統(tǒng)的控制。這種安裝方式不僅極大地節(jié)約了安裝的成本，同時還節(jié)約了人力物力和時間，提高了安裝的效率，縮短了設(shè)備安裝時長，降低了安裝成本，用戶可以采取便捷的編程器，結(jié)合自身的需求，對于場景的變化進行自行設(shè)置，滿足不同用戶之間個性化的燈光需求。除此之外還可以預(yù)先設(shè)計不同場景，進行人工需求的控制，用戶可以通過可編程控制面板對于場景進行調(diào)節(jié)，適應(yīng)不同程度的需求，實現(xiàn)智能照明系統(tǒng)的控制，還能減輕用戶供電的壓力。

4 建筑中智能照明系統(tǒng)的發(fā)展運用策略

4.1 智能化照明可采用互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、云端數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段來實現(xiàn)建筑物的整體照明控制

上文已經(jīng)提到，智能化照明系統(tǒng)的最大特點是用全自動的工作狀態(tài)系統(tǒng)可以根據(jù)管理者已經(jīng)設(shè)置好的模式來根據(jù)外界環(huán)境的變化進行自由切換[3]。依據(jù)智能照明控制中心的技術(shù)支撐，或依托云平臺為節(jié)點，智慧燈具可根據(jù)人流量自動調(diào)節(jié)亮度、遠程照明控制、故障主動報警、燈具線纜防盜、遠程抄表等功能，還可以進行冷暖光色溫調(diào)節(jié)、定時亮度調(diào)節(jié)，改善人居生態(tài)平衡。

目前針對人們對照明系統(tǒng)有多方位的要求，希望智能照明真正走進大眾化生活中來。智能化設(shè)備的應(yīng)用，滿足了智能系統(tǒng)的智能化和高度化的發(fā)展。智能化設(shè)備可以幫助照明系統(tǒng)實現(xiàn)連接，保證線路的傳送，同時有效地實現(xiàn)目標的控制，降低能源的消耗。智能化技術(shù)可以對電器照明過程中的現(xiàn)場進行監(jiān)控，可以采取集中監(jiān)控、照明控制和火災(zāi)控制等多種方式。先設(shè)置中央監(jiān)控照明體系，然后保證整個系統(tǒng)和設(shè)備的運行之后，在內(nèi)部安裝信息接收器，可以實時對現(xiàn)場進行控制。照明系統(tǒng)安可以安裝聲控或紅外線控制的燈具，方便住戶的照明還節(jié)省電能。對于一些高層和多層地區(qū)可以開自動啟動火災(zāi)防控預(yù)警體系。通過計算機監(jiān)控有效對火災(zāi)事故進行防控。例如某小區(qū)建筑或園區(qū)內(nèi)使用智能化照明系統(tǒng)后，可以根據(jù)白天和夜晚的不同光線變化自動開啟或關(guān)閉路燈，并且根據(jù)雨雪天等天氣狀況來調(diào)整燈光的強弱程度，由此更加方便居民的出行。通過智能化照明系統(tǒng)設(shè)置模式，能夠?qū)崿F(xiàn)整個建筑物甚至是整個小區(qū)的照明控制智能調(diào)節(jié)，提升公共照明管理水平，節(jié)省維護成本，因此是未來的一個必然發(fā)展方向。

4.2 使用智能照明系統(tǒng)提高管理質(zhì)量和效率

由于傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)，尤其是大范圍建筑物的整體控制操作當中，鎮(zhèn)流器日光燈會存在著高頻的閃動現(xiàn)象。對于工作人員的眼睛及大腦工作來講有著極大地損害，對于健康是一個極大地危害，因此會給人們的工作生活帶來一定的負面影響。但是在智能化的照明系統(tǒng)當中，可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器能夠克服頻繁閃動的情況，給相應(yīng)的工作人員一個安全的工作場所，極大程度地提高了整體照明系統(tǒng)的管理質(zhì)量和效率。同時電子自動化管理能夠減少人工操作的失誤或意外，保證整體智能照明系統(tǒng)在一個安全而有序的環(huán)境下運行。

4.3 智能化照明系統(tǒng)具有較強的節(jié)能作用

上文當中已經(jīng)提到這個照明系統(tǒng)具有很強的節(jié)能功能，并且由于在使用的過程當中應(yīng)用較為先進的互聯(lián)網(wǎng)和電力電子技術(shù)，對于市面上的大多數(shù)照明產(chǎn)品都能夠進行有效地控制。根據(jù)室外光線的強弱來調(diào)節(jié)建筑室內(nèi)光線的狀況，這樣可以大大的節(jié)約電力成本[4]。智能化照明系統(tǒng)能夠有效在燈光的控制時采取先進的電子技術(shù)，針對市面上常見的一些光進行智能調(diào)控。例如針對水銀燈、日光燈、LED 燈等多種燈進行自然的調(diào)節(jié)，如果當室外的自然光較強的時候，系統(tǒng)會自動地對室內(nèi)的光照進行調(diào)節(jié)。如果室外的光照不明朗時，室內(nèi)會不斷地增大，對于光照亮度調(diào)節(jié)結(jié)合自然光的亮度，針對室內(nèi)外不同氣候環(huán)境的變化進行光照明暗度的調(diào)節(jié)能夠有效達到節(jié)能的目的。同時由于自動化操作能夠減少人工操作對于機械設(shè)備的損害，因此在后續(xù)的維護與保養(yǎng)環(huán)境中也能減少不必要的支出，延長照明工具的使用壽命。在未來的發(fā)展過程當中，資源可持續(xù)是一個新的發(fā)展方向，尤其對于照明系統(tǒng)來講，電力和相關(guān)設(shè)備的節(jié)約是一個很好地經(jīng)濟發(fā)展點。

4.4 智能化照明系統(tǒng)的實現(xiàn)了照明控制的智能化

智能化照明系統(tǒng)具有全自動的工作狀態(tài)系統(tǒng)，可以結(jié)合預(yù)先設(shè)定的若干工作狀態(tài)進行工作的切換，同時也可以根據(jù)時間進行調(diào)節(jié)。例如某智能小區(qū)在一天的工作日結(jié)束之后，智能系統(tǒng)會自動地切入到晚上的工作狀態(tài)，不斷調(diào)節(jié)小區(qū)內(nèi)部的燈光，按照預(yù)先設(shè)置好的要求進行自動的關(guān)閉，并將所有燈光調(diào)節(jié)到晚上合適的光線亮度。同時小區(qū)的管理人員可以依據(jù)業(yè)主的要求，進行小區(qū)不同位置燈光的調(diào)節(jié)，滿足不同場景下人們對燈光亮度的需求。

4.5 提高燈光管理水平

運用智能照明系統(tǒng)可以有效地提高燈光的使用壽命，基于燈光控制方向上通過智能化的控制，改變以往傳統(tǒng)的手動控制的原則。極大地避免因為人為因素所帶來的資源浪費的問題。同時可以在樓宇內(nèi)進行高效率、高質(zhì)量的管理，在智能化的燈光控制下，減少維護燈光的次數(shù)。有效地通過系統(tǒng)化和模式化的建立提高燈具的使用壽命。

5 結(jié)束語

結(jié)合上文的分析不難看出，智能照明是未來一個發(fā)展的新方向，智能照明所具有的高科技等性能將得到人們廣泛地喜愛與應(yīng)用。智能照明通過科學(xué)的規(guī)劃及服務(wù)管理，通過大數(shù)據(jù)、大系統(tǒng)共享等模式，實現(xiàn)全面感知、協(xié)同運行、高效管理、智能控制、綠色節(jié)能，最終實現(xiàn)城市照明可持續(xù)發(fā)展。

智能照明控制是一種社會人文價值觀的體現(xiàn)，它以智能化、人性化為出發(fā)點，實現(xiàn)高效運行與管理，在建筑智能照明系統(tǒng)使用過程當中，必須結(jié)合建筑本身的實際需要，并結(jié)合當?shù)氐娜宋淖匀画h(huán)境特征設(shè)計一套合理的智能照明控制方案，做到照明效果個性化展現(xiàn)與資源節(jié)約同步實現(xiàn)。總而言之，智能照明系統(tǒng)是未來的一個重要發(fā)展方向，需要得到相關(guān)專業(yè)人員和設(shè)計人員的重視，并在實際的操作過程中不斷積累經(jīng)驗，為我國人民現(xiàn)代化生活提供便利和服務(wù)。