医疗建筑智能照明设计控制方案分析

2012-07-30赵婉祯郭晓岩辽宁省建筑标准设计研究院辽宁沈阳000中国建筑东北设计研究院有限公司辽宁沈阳000

智能建筑电气技术 2012年4期

赵婉祯路程郭晓岩 . 辽宁省建筑标准设计研究院，辽宁沈阳 000; . 中国建筑东北设计研究院有限公司，辽宁沈阳 000

近年来，照明节能措施在建筑中的应用成为建筑电气设计的重要内容，医院建筑作为民用建筑的一种，由于其服务对象特殊，其照明应努力营造出舒适、轻松的气氛;整洁安静的环境，既要满足医生诊病的工作需要，又要满足患者治疗与康复的需要，在此基础上实现节能环保。为此，笔者针对参与设计的某大型医院综合医疗楼，提出一些设计观点。

1 工程概况

某大型医院综合医疗楼属一类高层建筑,系三级甲等医院，总建筑面积129 760m2，地下3层，地上23层，裙房5层，主要用于心脑外科手术。

2 智能照明控制系统方案

2.1 大厅照明控制方案

大厅是人员较密集的场所，通常包括门厅、挂号厅、取药厅和候诊厅等。患者从挂号开始到候诊、治疗、交费和取药需要在此等待较长的时间。所以，大厅的照明设计应考虑给患者提供一个轻松安静的氛围，以简洁明快的三基色荧光灯具为主，而不宜选择豪华的装饰灯具。当采用荧光灯照明的面积较大，灯具数量较多时，应采用电子镇流器或三相配电，来抑制荧光灯的噪声和频闪现象。有条件的场所应尽可能充分利用自然光，并根据不同时段的需要进行照明节能控制。例如根据厅内亮度的变化，采用间隔和分区控制方式或采用照度传感器，自动调节光源的状态。当大厅局部利用自然采光时，光源的控制要注意克服眩光和照度均匀度等问题。同时，日落后的大厅照度仍需保证均匀度，使厅内没有太大的照度差异。例如，采用顶棚自然采光的大厅，在采光顶棚也应均匀分布照明灯具。

由于大厅是病人和家属进入医院的必经之路，大厅区域的照明最能体现智能照明的节能特点。智能照明系统可以采用时钟定时控制和照度传感器控制，根据医院的工作时间，在不同的时段开启不同组合的灯光，使室内保持最佳的亮度；也可以根据大厅外部的照度开启不同的组合灯光。同时在大厅服务台处配置智能控制面板，可根据需要手动控制就地开关灯具。如图1所示：

本工程大厅采用时钟定时控制的场景控制模式如下：

每天8:00～18:00，定时打开所有照明回路（除应急照明外），此时段人流量较大。

每天的18:00～24:00，人流量较小，可采用节电模式，定时打开1/2灯光，即关闭图1中符号为●的灯具。

每天的24:00～8:00，人流量很小，只需打开很少一部分灯光，保持基本的照明就可以，即只开启图1中符号为◎的灯具。

当大厅外照度较高时，可通过照度传感器关闭靠门侧A区（阴影区域）的灯光及1～8号灯具。

大厅控制方式如下：

中央控制：在主控中心对所有回路进行监控，通过计算机操作接口控制回路的开关。

定时控制：平时、清洁、节假日、白天、晚上、下半夜定时控制。

现场智能面板控制：通过程序设计的方式确定每个开关按键所控制的回路单键，可控制单个回路及多个回路。

照度传感器控制：根据外界自然光亮度来控制室内的灯光。

2.2 病房照明控制方案

仅仅满足照度指标的病房照明不是理想的设计。当患者卧床不起，每天80%的时间不得不面对天花板时，天花板上明亮的光源会使患者产生烦躁情绪。所以，安装在天花板上的灯具，应采用向着墙壁或天花板的上照光方式，这样既可以减少眩光，又能增加病人周围的亮度。应避免对邻床患者产生眩光及视觉不适。同时,安装在墙壁上的上照光的高度还应考虑站立的工作人员以及探望者的视线高度。由于上照光容易产生幻像，设计师应避免使用上照光作为夜间照明。为给病人提供一些个性化的控制以适应使用时周围的环境，用于阅读的照明都应该是可以调光的。带有调节方向功能的光源由于控制眩光困难、灯具容易损坏、不易清洗，故设计时应避免采用。研究表明，无论对医务工作者还是患者，对外观望都是非常重要的。因为它能提供与自然接触的机会以及另一种环境。患者喜欢接触外面世界的感觉，对外观望可以使患者的心情愉悦，加快患者的康复速度。即使病人处于昏迷状态，当其住在带有日光的病房里时，也会加快恢复的速度。

病房灯光控制在设计中也很重要，不同的灯光亮度能直接影响病人的心情，智能照明系统不仅对病房的灯光进行智能化控制，还可对病房内的各种电器和窗帘进行控制。病房的照明平面图如图2所示；将病房智能控制系统设备布置在相应的位置，如图3所示。

在病房和客厅进门处配置彩色触摸屏，病房和客厅各配置一个无线射频遥控器，彩色触摸屏和射频遥控器均可预设多种灯光场景，以适应不同场合的灯光需求。同时可对窗帘、空调、电视等电器进行智能控制。

彩色触摸屏或射频遥控器对病房灯光的控制过程如下：

病房休息模式：只开灯带，30%亮度；

病房看电视模式：吊灯30%亮度，床头灯80%亮度；

病房全开模式：开启病房全部灯光；病房全关模式：关闭病房全部灯光；彩色触摸屏或射频遥控器对客厅灯光的控制过程如下。

会客模式：吊灯、灯带100%亮度；壁灯台灯50%亮度；

看电视模式：吊灯30%亮度、台灯80%亮度；

客厅全开模式：开启客厅全部灯光；客厅房全关模式：关闭客厅全部灯光。

卫生间和客厅入口采用红外传感器自动控制，人来灯亮，人走灯灭。当有人进入卫生间时，系统自动打开照明灯光;当人离开时，系统延时15s关闭卫浴灯光。也可以通过门口触摸屏进行场景控制。

2.3 走廊、电梯厅照明控制方案

照度指标：较差的照明设计方案过于强调水平面的照明，而没有足够地考虑到垂直平面或天花板。为避免用运输床运送病人时，躺在推车上的病人看见上方的灯光闪现而产生烦躁感，以及安装在天花板表面或嵌装在天花板里的灯具在光滑的地板上产生可能混淆部分视线的明亮的反光，宜采用间接照明方式，如：暗灯槽照明或檐板照明。如在走廊中间设光源，应配有具有散透射或漫投射性能的灯罩。如果晚间通道照明灯具不能进行调光，会使得从黑暗的病房中出入的病人感觉不舒服。通道照明灯具外泄的光线也可能进入病房而影响病人入睡。

为解决上述问题，本设计在走廊采用自动照明控制，白天启用照度传感器控制，根据外界自然光照度值自动调节灯光亮度；晚上启用红外传感器控制，达到人来灯亮、人走灯灭的节能效果。

图4是综合医疗楼的走廊照明及传感器平面布置图，对节能筒灯进行开关控制，对荧光灯管进行调光控制；在走廊的四角和转弯处安装壁挂式红外传感器，在走廊的四个角安装照度传感器。

白天时开启照度传感器，照度传感器根据外界自然光亮度值自动调节荧光灯亮度或开关节能筒灯。外界自然光亮度高时，关闭一半节能筒灯，荧光灯调暗至30%亮度；外界自然光亮度低时，打开全部节能筒灯，荧光灯调至100%亮度。

晚间，人流量比较少时，关闭照度传感器，开启红外传感器。无人经过时只开启地脚灯，当红外传感器探测到有人经过时，系统自动打开人所在区域30%亮度的荧光灯。

电梯厅的控制与走廊类似，当电梯厅无人出入时，只开启30%亮度的荧光灯；有人出入时吸顶式红外传感器会及时探测到，并实时打开电梯厅的灯光。

走廊、电梯厅的控制方式：

中央控制：在主控中心对所有回路进行监控，通过计算机操作接口控制回路的开关。

定时控制：高峰期、低峰期定时控制。

红外传感器控制：人来灯亮，人走灯灭。

照度传感器控制：根据外界自然光亮度来控制室内的灯光。