建筑绿色照明和节能控制的探究

姚金阳

摘 要：建筑室内光环境直接影响着人们的生活健康、工作效率以及视觉对建筑的艺术形态，随着现代照明技术和计算机科学技术的迅速发展，传统的照明设计和计算方法正在逐渐向着科学化、合理化以及以人为本的思想方向发展。同时，对于绿色照明和节能控制方面都有很大的促进作用，对于合理而高效的自然采光，以及自然采光与人工照明相结合的研究将会更加广泛和深入，为此本文将就建筑绿色照明和节能控制展开探讨。

关键词：建筑；绿色照明；节能控制

中图分类号：TM93.34 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）06-0003-01

1 选择适宜的配电部件和照明方式

第一，选择适宜的配电部件。通过对设计方案的验证和评估，电气设计师选择适宜的配电部件和变配电装置，确保在满足负荷要求的基础上实现安全经济和绿色环保；在选择容量时，通常选择稍微大于实际值，以便在确保安全的基础上减少各配电设备的损耗；在选择适宜配电装置时，还要考虑合适的导体截面，通常选择载流量略大于实际值，同时导体所在的电压又不能超过电压指定值。

第二，选择适宜的照明方式。不同的建筑或空间功能对于照明方式是截然不同的，对于一般照明而言，可能只是要求达到相应的照度值以及照度均匀度的要求，而有些特殊的房间则需要选择合适的照明方式，例如局部照明或是重点突出某个被照物的照明方式。合理化的设计开关控制的不同照明方式，使照明方式存在合理性和科学性，例如对于靠窗位置，自然采光相对于房间内部要好一些，对于照明方式也应该合理化分布。此外，对于某些场合或空间采用光控来控制照明方式，有些地方却需要采用声控或红外线感应等等，不同环境条件采用不同的照明方式。

第三，选择适宜的照明光源。选用光源一般应注意以下方面内容：考虑使用照明场所功能性特点和建筑所处环境，进而选用合适的光源和照明方式；考虑要求选择光源所呈现处的色温、光效以及频闪率等；尤其对于广泛应用的荧光灯中的启动装置和相关附件的考虑，也是做到绿色照明很重要的一项考虑因素。

2 智能照明系统的应用

2.1 智能照明系统的应用背景

手动控制和自动开关控制属于传统的照明控制方式，原理和设备较为简单，这种简单开关控制只适用于小区域的、控制区域内的灯具数量有限、而且控制的逻辑较为简单，对于灯具也只能是简单的分组控制，而不能根据需要对单个灯具的照度进行调节，场景单调。传统控制虽然简单、直观，但是设计完成后系统的改动就变的很困难，不利于后期的改进控制；再者，对于复杂的控制，传统控制布线就会非常复杂，使得出现故障的机会增多，可靠性降低，一旦出现故障，后期维修也相当麻烦，这都会影响照明质量。

近年来，照明系统也在逐渐智能化，尤其是“互联+”等概念的提出，智能照明系统技术正在逐渐广泛出现在我们的日常生活中。针对高档住宅的照明个性化需求，办公建筑的重要区域比如会议室的灯光控制，或大型标志性的建筑的场景控制，再或者大的酒店的照明，这些需求决定了引入智能照明系统的必要性。智能照明系统在控制方式、照明方式、管理方式以及布线、后期维护、系统可靠性方面均有着极大的优势。

2.2 智能照明系统的工作原理和应用案例

图1为一个典型的智能照明系统，其采用ZigBee技术，主要由ZigBee节点模块、ZigBee无线通信网络、调光控制电路和远程控制上位机四个部分组成。通过信息采集电路采集到的信息，首先传输到单片机进行处理，然后通过ZigBee收发节点模块使其转换为无线电信号，接着发送到ZigBee无线网络中，再通过ZigBee收发协调器模块给上位机传输，使上位机能获得到了实时的现场环境信息。当上位机得到实时信息后以此信息为依据，管理员根据实际需要，通过操作PC上位机发出相关指令，该指令再传输给执行电路让其做出相应的动作从而控制节能灯具。

3 自然采光控制

自然采光控制也是采光照明中的一个重要的环节，目前主要是通过百叶窗的开关控制来控制太阳光入射到空间的范围。图2为百叶窗控制系统框图，在正常的照度要求和视觉舒适度的条件下，由照度传感器采集室内外的照度基准值，并与目标值一起送到控制器中，通过相应的控制分析处理，得出需要调节的百叶窗角度值，而检测模块通过测量值再反馈至结果，从而实现了调节室内照度值的目的（即照度传感器检测到室内照度低于目标值时，系统调节百叶窗开启一定角度增加进光量；传感器检测到高于目标值的照度时，减小百叶窗开启角度进而减少进光量）。

4 照明供电设计的优化

首先，照明负荷分回路供电。具体说来：冲击性负荷采取单独电源供电，较大功率的负荷单独供电，在条件允许的情况下，这些负荷和照明负荷分别采用不同变压器供电；对于照明质量要求高的场所，以及照明负荷较多的情况下，可以设置单独的照明用电变压器，保证照明供电电压质量。

其次，电源设在负荷中心。建筑电气设计时，变电所的位置应该布置在负荷中心，而并不是建筑物的中心，也不是到各个负荷的平均距离最短。负荷中心指的是各个终端负荷用户到变电所的导线上产生的电能损耗的总和最小，即变电所布置在传输导线上的电能损耗的平均值最小。当电流在导线上的电能损耗最小，电流在导线上的电压降也是最小，终端负荷到变电所的导线上产生的电压偏差最小。

最后，合理选择导线。电气照明工程中的导线有母线、电缆和低压绝缘导线。选择导线时，优先选择铜芯导线而不是铝芯，这是因为铜的电阻率约为铝的三分之一，在相同截面积下铜芯导线的电阻是铝芯导线的三分之一，显然铜芯导线可以明显降低电压损耗；铜芯导线的载流量是相同截面积的铝芯导线的1.3倍，相同載流量下铜芯的截面积要小于铝芯导线，综合电阻与电阻率和截面积的关系，铜导线的电阻小于铝导线，电压降小。

5 结语

由于光源在空间各方向中发出的光通量不均匀、大小也不相等，而我们传统的建筑照明设计更多是满足于理论计算或更多依靠经验理论，在现实应用中却难以满足实际工作要求，此外对于绿色照明和照明节能设计，以及是否能更加准确地统计照明能耗和智能控制等方面还存在许多不足，故我们的电气设计师未来应在此方面进行更深入的研究。

参考文献

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[2]李春娇.绿色照明与建筑照明节能设计[J].工程技术，2016，（7）.

[3]蒲永红.绿色照明在建筑设计中的应用[J].大陆桥视野，2017，（16）.