照明控制與節能

MAE現代建筑電氣照明控制照明控制與節能劉家英(深圳機械院建筑設計有限公司,廣東深圳518027摘要:通過(guò)對地下車(chē)庫和辦公室的照明節能現狀與節能效果的分析,闡述了照明控制方式在照明節能中所起到的重要作用。簡(jiǎn)要介紹了不同照明方式在各種民用建筑中的選用原則,并重點(diǎn)討論了智能照明控制系統。通過(guò)分析可知,采用智能照明控制系統可獲得比傳統照明控制方式更優(yōu)的節能效果。劉家英(1957-),男,關(guān)鍵詞:照明;節能;照明控制;智能照明控制高級工程師,研究方中圖分類(lèi)號:TU201.5文獻標志碼:A文章編號:16748417(2010)06002444向為建筑電氣設計。0引言節能中的作用及節能效果作一探討在建筑電氣設計中,節能設計已成為一項重1控制方式節能效果分析要內容。各地施工圖審查機構亦將節能設計作1.1地下停車(chē)庫照明節能效果分析為專(zhuān)項進(jìn)行審查,重點(diǎn)審查照明功率密度值,并在當前的地下車(chē)庫照明設計中,均以節能型作為強制條文?？梢?jiàn)照明節能在電氣節能設計熒光燈取代老式的普通熒光燈,即以細管熒光燈中占有重要地位。但實(shí)際在設計和施工圖審查(T5、T8)替代粗管熒光燈(T2)。細管熒光燈中往往過(guò)多偏重于照明功率密度值及選用節能(T8)替代粗管熒光燈(T2)的節能效果如表1燈具的審查,而作為照明設計重要內容的照明控所示。制未得到應有的重視。本文對照明控制在照明表1細管熒光燈(T8)替代粗管熒光燈(T12)的節能效果鎮流器光通量系統光效替換燈管徑功率/W節電種類(lèi)(Im/W)方式率/(%)T12(38mm)電感式2850T8(26mm)三基色電感式3350779T2→T8T8(26mm)三基色電子式32(4)3350T2→38.8注:表中“功率”一欄括號外為燈管的功率括號內為鎮流器的功率(A2、B2能效等級)。由表1中數據可看出,釆用節能燈具(光源、|地下車(chē)庫無(wú)自然光照入,因此,不少設計采用長(cháng)鎮流器)產(chǎn)生的節能效果約為26%-39%。需要明燈的照明控制方式,該方式下的能耗設為1指出的是,上述結論是光源發(fā)出相同光通量的耗采馬半盲式生公麗細,白天由于室外能對比情況。實(shí)際工程中由于燈具效率、布燈情中國煤化工差引起的不適,況不同,實(shí)際節能效果會(huì )有一定差別將CNMHG(車(chē)輛)活動(dòng)減再來(lái)分析不同控制方式的節能效果。通常小,點(diǎn)亮一半燈具。采用該控制方式節能效果現代婕筑電氣MA圍·照明控制·如圖1(a)所示,大的矩形面積對應于全天將燈辦公室照明控制的一個(gè)重要時(shí)段是午休時(shí)具全部點(diǎn)亮時(shí)消耗的電能由不同時(shí)段點(diǎn)亮燈具間(包括午餐時(shí)間和午睡時(shí)間),午餐時(shí)間可將燈百分比形成一條折線(xiàn)折線(xiàn)下方的面積表示實(shí)際開(kāi)啟數量減少50%,午睡時(shí)間將燈全部關(guān)閉。假消耗的電能,折線(xiàn)上方的面積表示節約的電能。定午餐時(shí)間為12:00~13:00,午睡時(shí)間為13:00可以看出,該控制方式產(chǎn)生的節能效果約為-14:0,這種情況節能效果如圖3(b)所示?？?.8%。如果把燈分為3組,9:00至150將全以看出節能效果約為36%。部燈具點(diǎn)亮,22:00點(diǎn)至次日早晨6:00點(diǎn)亮30%燈具,其他時(shí)間點(diǎn)亮60%燈具,節能效果如圖1(b)所示?？梢钥闯?該控制方式產(chǎn)生的節能效果約為40%。如果把組或時(shí)段分得再細些,會(huì )得到更理想的照明和節能效果。組和時(shí)段的劃分原則主要是根據基本照度、室內外照度差、車(chē)庫內車(chē)輛及人員流動(dòng)情況等劃分,不同地域和不同建筑劃分時(shí)點(diǎn)會(huì )有所不同。00%圖2某辦公室平面圖910l2131415161718時(shí)網(wǎng)圖1地下車(chē)庫照明控制節能效果示意圖1.2辦公室照明節能效果分析與地下車(chē)庫照明的不同之處在于,辦公室照0ll231415明通常具有自然光射入,應考慮自然光的利用。利用窗外射入的自然光作照度補償,不儀能節約能源,更能營(yíng)造室內舒適的視覺(jué)環(huán)境。某辦公室圖3辦公室照明控制節能效果示意圖平面圖如圖2所示,兩面玻璃幕墻有自然光射通過(guò)上面兩個(gè)例子可以看出,采用節能燈具入。以每天工作時(shí)間為8:00-18:00計,這段時(shí)可以節省約26%~39%的電能而通過(guò)采用不同間照明燈具全部點(diǎn)亮耗能為1。由于有自然光射的控制方式可以節省約19%-36%的電能?？扇?臨窗的燈具僅在8:00~9:00和16:30見(jiàn)中國煤化工的作用不谷忽1800點(diǎn)亮其他時(shí)間關(guān)閉。采用該控制方視CNMH二子僅為通過(guò)簡(jiǎn)單式節能效果如圖3(a)所示?？梢钥闯?產(chǎn)生的主以卩朧雙不,旨在引起廣大節能效果約為28%。設計同仁、建設單位、管理部門(mén)在關(guān)注選用節能MAE現代建筑電氣Nu.h \alI (Serial Nn., 2H10照明控制燈具的同時(shí),對照明控制方式予以足夠的重視。集中或集散的、多功能或單一功能的自動(dòng)控制系2照明控制方式選擇統實(shí)現上述控制,簡(jiǎn)單的可采用單控開(kāi)關(guān)、雙對照明設備而言照明控制可分為開(kāi)關(guān)控制控開(kāi)關(guān)光控開(kāi)關(guān)調光開(kāi)關(guān),定時(shí)開(kāi)關(guān)、可編程和調光控制。在照明設計中,合理和正確地選用控制器等復雜的可采用樓宇自控系統、智能照照明控制方式是節源的有效措施。照明控制通明挖制系統等。照明控制方式的發(fā)展經(jīng)歷了傳常根據建筑物的建筑特點(diǎn)建筑功能使用要求統控制自動(dòng)控制、智能控制3個(gè)階段。智能照等具體情況對照明控制方式進(jìn)行選擇。一般情明控制系統采用的主要控制方式有場(chǎng)景挖制、集況下民用建筑照明設計應根據照明部位的燈光中控制、群組組合控制定時(shí)控制光感探頭控布置形式和環(huán)境條件按下列原則選擇照明控制制、就地控制、遠程控制、圖示化監控、應急處理、方式。日程計劃安排等。智能照明控制系統使照明進(jìn)(1)每個(gè)照明開(kāi)關(guān)所控光源數不官太多。入了智能化控制的時(shí)代,不僅提高了照明系統的每個(gè)房間的燈開(kāi)關(guān)數不宜少于2個(gè)(只設置1只控制和管理水平使照明質(zhì)量也有了質(zhì)的飛躍,光源的情況除外)。同時(shí),節能效果也十分明顯。(2)房間或場(chǎng)所裝設有兩列或多列燈具時(shí),宜按下列方式分組控制:所控燈列與側窗平行分3智能照明控制系統與照明節能組;生產(chǎn)場(chǎng)所按車(chē)間、工段或工序分組;電化教智能照明控制系統綜合利用計算機技術(shù)、網(wǎng)室會(huì )議廳、多功能廳報告廳等場(chǎng)所按靠近或絡(luò )通信技術(shù)現代控制技術(shù)及電子技術(shù)在照明遠離講臺分組。節能方面與傳統照明控制系統相比有以下優(yōu)勢。(3)居住建筑有天然釆光的樓梯間、走道的(1)傳統照明控制方式主要以手動(dòng)控制為照明,宜采用節能自熄開(kāi)關(guān)。應急燈若釆用節能主,利用手動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制回路的通斷,實(shí)現燈具自熄開(kāi)關(guān),其開(kāi)關(guān)應具有消防功能。的開(kāi)關(guān)控制。該方式簡(jiǎn)單、直觀(guān),但系統相對分(4)公共建筑和工業(yè)建筑的走廊、樓梯間、散,無(wú)法實(shí)現有效的管理。智能照明控制系統通門(mén)廳等公共場(chǎng)所的照明,宜采用集中控制,并按過(guò)采用事先編制的程序自動(dòng)控制燈具的開(kāi)與關(guān),建筑使用條件和天然采光狀況采取分區、分組控相比傳統手動(dòng)控制更加及時(shí)準確,有效地減少了制措施。燈具的工作時(shí)間、開(kāi)燈數量,減少了燈具消耗的(5)旅館的每間(套)客房應設置節能控制電能。型總開(kāi)關(guān)。旅館的門(mén)廳、電梯大堂和客房層走廊(2)傳統照明控制方式通常在某個(gè)場(chǎng)所設等場(chǎng)所的照明,采用夜間定時(shí)降低照度的自動(dòng)調置固定的照度,或采用手動(dòng)調節元件在需要時(shí)對光裝置。燈具調光;控制智能照明控制系統則通過(guò)場(chǎng)景控(6)醫院病房走道夜間應能關(guān)掉部分燈具。制方式根據各種場(chǎng)合的不同場(chǎng)景要求,精確轉換(7)體育場(chǎng)館比賽場(chǎng)地照明應分級控制并到合適的照度,避免了過(guò)高的照度所消耗的電宜做到單燈控制。(8)候機廳、候車(chē)廳、港口等大空間場(chǎng)所應(3)智能照明控制系統通過(guò)采用光感探頭采用集中控制并按需要采取調光或降低照度的控制方式,可根據自然光變化調整照度。當天氣措施晴朗時(shí),自動(dòng)將燈調暗;天氣陰暗時(shí),又會(huì )自動(dòng)將9)影劇院多功能廳報告廳會(huì )議室及展燈調亮,有效地利用了自然光減少了燈具消耗示廳等公共場(chǎng)所宜采取調光控制。的電能(10)有條件的場(chǎng)所,宜采用下列控制方式:天然采光良好的場(chǎng)所按其照度自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈或調功能光;個(gè)人使用的辦公室采用人體感應或動(dòng)靜感應(車(chē)LH中國煤化工使用移動(dòng)探測動(dòng)將燈開(kāi)啟,人CNMH具的工作時(shí)間,等方式自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈;大中型建筑按具體條件采用實(shí)現了有效節能?，F代建筑電氣ⅣAE照明控制·6丶 oLI (serial \ah)201(5)在管理方式上,傳統照明控制為管理人智能照明控制系統通常由調光模塊、開(kāi)關(guān)模員人為地開(kāi)與關(guān),依賴(lài)手工操作;智能照明控制|塊、控制面板、液晶顯示觸摸屏、智能傳感器、PC系統則將其轉換為自動(dòng)化程序化的智能管理,接口、監控計算機時(shí)鐘管理器手持式編程器等實(shí)現集中統一管理與監控,使整個(gè)照明系統更加部件組成。系統分為分布式控制系統和中央集高效節能。中控制系統兩種形式。主要產(chǎn)品有施耐德電氣如前面提到的地下車(chē)庫照明采用智能照明的CBus邦奇公司的 Dynalite, ABB公司的iBus控制系統,可使其照明系統工作在全自動(dòng)狀態(tài),等除前面提到的按不同時(shí)段自動(dòng)開(kāi)關(guān)燈具外,停車(chē)值得一提的是,選用的智能照明控制系統應區域還可以采用移動(dòng)探測傳感器,當有人(車(chē))移是一個(gè)開(kāi)放式的系統,以方便通過(guò)標準網(wǎng)絡(luò )接口動(dòng)時(shí)開(kāi)啟相應局部照明燈具當人(車(chē))離開(kāi)后延與BAS系統連接,實(shí)現樓宇的計算機系統集成時(shí)自動(dòng)關(guān)燈,與傳統控制方式相比,進(jìn)一步減少了燈具的工作時(shí)間,從而節約了更多的電能。又4結語(yǔ)如前面提到的辦公室照明,智能照明控制系統可我國的照明用電量約占總用電量的12%,在預先設置若干工作狀態(tài),如“白天”、“晚上”、“工樓宇中,照明能耗更是占到了電力消耗的30%以作”、“清掃”“安全”“午休”等,根據預先設定|上,因此照明節能潛力巨大,照明節能設計十分的時(shí)間段系統可在各種工作狀態(tài)間自動(dòng)進(jìn)行切重要。換。上班時(shí),系統自動(dòng)將燈打開(kāi),并將照度自動(dòng)通過(guò)上述對照明控制在照明節能中節能效調節在預先設定的水平?？看安课坏臒艟?系統果的分析以及對照明控制在照明節能中所發(fā)揮可根據室外自然光變化進(jìn)行照度調節。當天氣作用的探討,以后在照明設計和施工圖審查中應晴朗時(shí),自動(dòng)將燈調暗:天氣陰暗時(shí),又會(huì )自動(dòng)將|對照明控制予以足夠的重視。照明控制從簡(jiǎn)單燈調亮,以始終保持室內恒定的照度。該方式中的就地單燈控制到復雜的智能照明控制系統,既間部位的燈具也可加入調光。午休時(shí),系統自動(dòng)要考慮方便使用,更要考慮節能。照明設計應根變換到舒適、柔和的燈光場(chǎng)景,使工作人員能夠據工程實(shí)際情況選擇合適的照明控制方式。智得到很好的休息和放松。當一個(gè)工作日結束進(jìn)能照明控制系統比傳統控制方式具有更優(yōu)的節入晚間狀態(tài)系統將自動(dòng)地調暗或關(guān)閉各區域的能效果,因此,在設計中有條件的宜采用智能照燈光。有人加班時(shí),系統的移動(dòng)探測功能將開(kāi)明控制系統特別是在大型公共建筑及高檔場(chǎng)所啟,將無(wú)人區域的燈自動(dòng)關(guān)閉,并將有人區域的更宜優(yōu)先釆用智能照明控制系統。智能照明控燈光調至最合適的亮度。在系統處于清掃狀態(tài)制系統不僅可以滿(mǎn)足和實(shí)現不同的燈光效果要時(shí)移動(dòng)探測功能也將開(kāi)啟當清掃人員到達該|求,改善工作環(huán)境,提高工作效率節約能源還區域時(shí)點(diǎn)亮該區域的燈當清掃人員離開(kāi)后延可以延長(cháng)燈具壽命,減少用戶(hù)維護費用,實(shí)現照時(shí)將燈關(guān)掉。安全狀態(tài)和清掃狀態(tài)的工作原理明高層次的智能管理。相似。隨著(zhù)照明技術(shù)的不斷進(jìn)步,照明將不僅給人智能照明控制系統還能保證辦公區域和公們帶來(lái)光明光環(huán)境還會(huì )更加舒適,更加人性化,共區域協(xié)調的工作。如工作時(shí)間或辦公區域有更加節能、環(huán)保。員工加班時(shí),電梯廳、走廊等公共區域的燈就保持基本的亮度。只有在辦公區域的人走完后,才將燈降低到安全狀態(tài)或關(guān)掉,避免不必要的能源浪費。參考文獻l與傳統控制方式相比,由于采用了定時(shí)功中國煤化工能、移動(dòng)探測功能、自動(dòng)調光功能等減少了燈具uCNMHG標準[S開(kāi)啟時(shí)間及燈具實(shí)際的消耗功率,使系統節能效嘆腳:2010-03-10果更優(yōu),照明環(huán)境更加舒適,更加人性化(下轉第34頁(yè))MAE現代建筑電氣·工程設計(』/km)等值點(diǎn)的cosq2列于表1中。將各種規格的架空線(xiàn)與電纜線(xiàn)導線(xiàn)損耗率表Ⅰ架空線(xiàn)與電纜導線(xiàn)損耗率等值點(diǎn)的cosp戴面積3550950.9570.9300.9680.9750.9900.9950.9970.9970.997如果單純從減小導線(xiàn)損耗率的角度考慮,應根據負荷的功率因數選擇導線(xiàn)的敷設方式,即當cosqcosp時(shí),應選擇架空線(xiàn)路。參考文獻■4結語(yǔ)[]尹克寧電力工程[M].北京:水利電力出版社,可見(jiàn),導線(xiàn)的損耗與導線(xiàn)截面、負荷的功率1987因數、導線(xiàn)的材料以及導線(xiàn)敷設方式都有一定的[2]西北電力設計院東北電力設計院電力工程設計關(guān)系。在考慮導線(xiàn)的經(jīng)濟運行時(shí),一定要考慮以手冊[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)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頁(yè))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中國煤化工Key words: lighting: energy saving: lighting control intelCNMHG