建筑智能照明技术特点优势及发展运用

秦少雷 王 静 窦安华

中建八局第二建设有限公司

1 引言

智慧建筑与绿色建筑已经成为21 世纪公共建筑的发展方向，就目前来看，全国建筑自动化水平现状调研中仅有7%左右的公共建筑，在建筑方面运用了自动化控制和建筑智能化管理，在不同程度上都呈现出某些功能的自动化智能控制。近几年来，我国建筑领域不断朝向智能化方向的发展，很多公共建筑都运用智能化的控制管理体系。在建筑照明系统建设过程中也完善了智能照明体系，设计理念具有新颖性，可以自动调节灯光亮度并支持多个场景，例如当房间光线较暗时，人工光源的亮度会根据实际场景合理增强，适度调节其他区域的灯光亮度。智能照明体系依托于无线传感网络进行的无线控制，能够有效进行智能化调节，通过室内的照明采集和照明控制，给人们提供自然、舒适与和谐的办公照明环境。

智能照明控制系统不仅可以实现多层次的控制以及不同的灯光效果，同时也可以延长灯具的使用寿命，在后续的维护中减少成本。因此在建筑中使用智能照明系统已经是当前人们生活方式中不可缺少的重要形式之一。本文将从以下几个方面来阐述在建筑中使用智能照明系统的特点和优势，以及在未来如何更好地运用智能照明技术来提高人们的整体生活水平。

2 建筑智能照明系统设计要求

2.1 建筑智能照明系统需求分析

我国颁布的《建筑照明设计标准》中，针对部分建筑明确提出了需要使用智能照明系统。智能照明系统从控制系统方面具有信息采集等多种控制方式，设置了相应的接口实时记录，照明系统的相应信息并汇集成报表，有效促进人机交互信息页面的保留。除此之外，大型公共建筑中也广泛地采用了智能照明系统，对于建筑的所有照明系统进行了智能优化控制。建筑物的照明环境，基于可持续发展的原则下，既节省了耗电量，同时又有助于系统日后的维护和升级。智能照明系统能够依据室外光线的强弱的感应，自动调节室内光线。还可以结合当天的天气情况、以及周边照明环境变化，随时来实现个性化照明需求的设置。

智能照明系统的发展要满足人们对照明效果的个性化需求，结合不同的建筑场景需求，设置多种情景模式。调光系统可以根据人们情景模式的需求变化进行自动调节。在软件设计上要保证系统的先进性，在硬件实施中要保证使用成本较低，助于人们大规模的推广，可靠性较高，不易损坏，而且具备一定的模式化和集成化，便于后期日常维修工作的开展。

2.2 智能照明控制系统

智能照明控制系统能够结合照明灯光，从各个控制区域单个房间发展到多个建筑空间和整栋建筑。依据室内外的光环境进行智能性的调节和科学性的管理，建筑采用智能照明系统，不断提高工作效率，具有一定的实用价值和商业价值。智能照明系统通常是由一定的传感器模块、执行模块和辅助单元模块组成。基于通信协议下的数据传输，结合不同的场景进行人工光源的控制，避免

了烦琐的布线和成本的消耗，能够有效达到节约能源的目的。智能照明系统中的LED 光的调光方式一般主要分为三种，分别为调整正向电流、脉冲宽度调制（PWM）和可控硅调光方式。调整正向电流是从改变电流负载出发，但是当前灯光的色温和色谱会有所变化。脉冲宽度调制（PWM）是针对具体的PWM 信号占空比，对LED 亮度进行调节，快速做到LED 灯光的开关调节。调光过程中不会产生多种色谱变化，而且是结合数字控制进行的调光，即便在很大的调控范围内也不会出现闪屏等问题，同时在调光环节中不会改变原有的电流量的工作状态，不会产生过热的反应。可控硅调光方式，结合交流和直流，在消波、断续中进行LED 灯光的调节，但在可控处接触过开关电流时不能过早，不然会出现LED 闪烁问题。

3 在建筑当中使用智能照明系统的特点和优势

3.1 通过智能方案进行多种线路不同层次照明控制

传统的照明系统只能进行开和关两种控制，并且是通过人工进行操作，在实际的使用过程当中会有极大地不方便性；同时对于有着特殊照明需求的人来讲，仅仅是一种灯光强度会造成生活上的不便[1]。这种智能动态的照明系统采用的是调光模式，在不同场合以及不同的室外光线要求之下来进行针对性的光线调节，从而达到最优质的室内灯光效果；照明控制的智能化可通过编程，使灯光控制不仅是单一的开和关两个功能，而是采用计算机技术和网络技术进行第二控制，这种控制方法较为灵活，自动化程度高而且功能较强，通过一台电脑或者手机就可以对整个建筑物的灯光进行管理，极大程度地提升了管理水平。

3.2 智能自动化控制手段将人力从照明控制中解放出来

对于智能控制系统来讲，多数采用全自动控制，不需要人工进行细致的操作。因此可以大大地将人力资源解放出来，投到其他方面的工作当中[2]。目前的智能照明系统会设置多种基本状态，这些状态根据建筑物及室外的光线或环境温度变化，自动进行设置和切换，在每一个状态之下都会有一个规定的标准值，使其调整更加合理。而用户只需要携带一个相对应的移动终端，例如手机电脑，就可以对于室内外的灯光亮度进行随时调节，增加了使用的便利性，符合当代人们生活、工作和学习上的高效便捷和个性化需求。

3.3 借助智能化控制技术和互联网技术的不断进步，人们更加趋向对照明设计多元化、空间自然化、地域人文化、绿色健康及节能化等方面的追求

利用调光调色、分时段调光等人性化控制开启一个智能照明空间，满足人们日益增长的需求。智能化照明设备可以通过预设及存储不同的灯光场景，来调节房间内的灯光变化，迎合人们的不同需求。例如采用智能化照明，人们走进各种场景空间，聪明的灯光自动开启，自动控制灯光的光色、照度和数量，将其调整到最合适的状态。根据室外的自然光线的变化，室内的灯光也随之自动调整。随着科技的不断发展，在一些路桥隧道内，用智能灯具代替传统灯具，这种灯具不仅可以全天候亮灯，而且还能随着自然光线的强弱而自动调节灯光的强弱。当今智能灯具设计和生产化发展趋势也会向着智能化、一体化、多功能化等方向发展。比如一些智能灯杆等产品，在满足功能性和美观性的同时，还可以增加公共信息播报、天气预报、交通现状、路灯故障、一键报警、实时监控和WIFI 上网等多功能的智能化照明装置，甚至还可以展示一些个性化的科技画面。智能控制系统就可以实现远程控制LED路灯，具备开关、调光、监测等单灯控制、回路控制以及情景照明功能。

3.4 采用的是二芯线进行智能照明系统中的灯光控制

智能照明系统中的灯光控制是运用二芯线的进行控制，结合总线的系统原件和端入口和端出口进行电缆的控制。智能开关不会直接和灯具连接，照明系统安装上不需要思考控制关系，而是等整个照明系统安装完毕之后，结合每个单元的地址编码进行灯光照明系统的控制。这种安装方式不仅极大地节约了安装的成本，同时还节约了人力物力和时间，提高了安装的效率，缩短了设备安装时长，降低了安装成本，用户可以采取便捷的编程器，结合自身的需求，对于场景的变化进行自行设置，满足不同用户之间个性化的灯光需求。除此之外还可以预先设计不同场景，进行人工需求的控制，用户可以通过可编程控制面板对于场景进行调节，适应不同程度的需求，实现智能照明系统的控制，还能减轻用户供电的压力。

4 建筑中智能照明系统的发展运用策略

4.1 智能化照明可采用互联网+物联网技术、通信技术、大数据技术、云端数据分析等技术手段来实现建筑物的整体照明控制

上文已经提到，智能化照明系统的最大特点是用全自动的工作状态系统可以根据管理者已经设置好的模式来根据外界环境的变化进行自由切换[3]。依据智能照明控制中心的技术支撑，或依托云平台为节点，智慧灯具可根据人流量自动调节亮度、远程照明控制、故障主动报警、灯具线缆防盗、远程抄表等功能，还可以进行冷暖光色温调节、定时亮度调节，改善人居生态平衡。

目前针对人们对照明系统有多方位的要求，希望智能照明真正走进大众化生活中来。智能化设备的应用，满足了智能系统的智能化和高度化的发展。智能化设备可以帮助照明系统实现连接，保证线路的传送，同时有效地实现目标的控制，降低能源的消耗。智能化技术可以对电器照明过程中的现场进行监控，可以采取集中监控、照明控制和火灾控制等多种方式。先设置中央监控照明体系，然后保证整个系统和设备的运行之后，在内部安装信息接收器，可以实时对现场进行控制。照明系统安可以安装声控或红外线控制的灯具，方便住户的照明还节省电能。对于一些高层和多层地区可以开自动启动火灾防控预警体系。通过计算机监控有效对火灾事故进行防控。例如某小区建筑或园区内使用智能化照明系统后，可以根据白天和夜晚的不同光线变化自动开启或关闭路灯，并且根据雨雪天等天气状况来调整灯光的强弱程度，由此更加方便居民的出行。通过智能化照明系统设置模式，能够实现整个建筑物甚至是整个小区的照明控制智能调节，提升公共照明管理水平，节省维护成本，因此是未来的一个必然发展方向。

4.2 使用智能照明系统提高管理质量和效率

由于传统的照明系统，尤其是大范围建筑物的整体控制操作当中，镇流器日光灯会存在着高频的闪动现象。对于工作人员的眼睛及大脑工作来讲有着极大地损害，对于健康是一个极大地危害，因此会给人们的工作生活带来一定的负面影响。但是在智能化的照明系统当中，可调光电子镇流器能够克服频繁闪动的情况，给相应的工作人员一个安全的工作场所，极大程度地提高了整体照明系统的管理质量和效率。同时电子自动化管理能够减少人工操作的失误或意外，保证整体智能照明系统在一个安全而有序的环境下运行。

4.3 智能化照明系统具有较强的节能作用

上文当中已经提到这个照明系统具有很强的节能功能，并且由于在使用的过程当中应用较为先进的互联网和电力电子技术，对于市面上的大多数照明产品都能够进行有效地控制。根据室外光线的强弱来调节建筑室内光线的状况，这样可以大大的节约电力成本[4]。智能化照明系统能够有效在灯光的控制时采取先进的电子技术，针对市面上常见的一些光进行智能调控。例如针对水银灯、日光灯、LED 灯等多种灯进行自然的调节，如果当室外的自然光较强的时候，系统会自动地对室内的光照进行调节。如果室外的光照不明朗时，室内会不断地增大，对于光照亮度调节结合自然光的亮度，针对室内外不同气候环境的变化进行光照明暗度的调节能够有效达到节能的目的。同时由于自动化操作能够减少人工操作对于机械设备的损害，因此在后续的维护与保养环境中也能减少不必要的支出，延长照明工具的使用寿命。在未来的发展过程当中，资源可持续是一个新的发展方向，尤其对于照明系统来讲，电力和相关设备的节约是一个很好地经济发展点。

4.4 智能化照明系统的实现了照明控制的智能化

智能化照明系统具有全自动的工作状态系统，可以结合预先设定的若干工作状态进行工作的切换，同时也可以根据时间进行调节。例如某智能小区在一天的工作日结束之后，智能系统会自动地切入到晚上的工作状态，不断调节小区内部的灯光，按照预先设置好的要求进行自动的关闭，并将所有灯光调节到晚上合适的光线亮度。同时小区的管理人员可以依据业主的要求，进行小区不同位置灯光的调节，满足不同场景下人们对灯光亮度的需求。

4.5 提高灯光管理水平

运用智能照明系统可以有效地提高灯光的使用寿命，基于灯光控制方向上通过智能化的控制，改变以往传统的手动控制的原则。极大地避免因为人为因素所带来的资源浪费的问题。同时可以在楼宇内进行高效率、高质量的管理，在智能化的灯光控制下，减少维护灯光的次数。有效地通过系统化和模式化的建立提高灯具的使用寿命。

5 结束语

结合上文的分析不难看出，智能照明是未来一个发展的新方向，智能照明所具有的高科技等性能将得到人们广泛地喜爱与应用。智能照明通过科学的规划及服务管理，通过大数据、大系统共享等模式，实现全面感知、协同运行、高效管理、智能控制、绿色节能，最终实现城市照明可持续发展。

智能照明控制是一种社会人文价值观的体现，它以智能化、人性化为出发点，实现高效运行与管理，在建筑智能照明系统使用过程当中，必须结合建筑本身的实际需要，并结合当地的人文自然环境特征设计一套合理的智能照明控制方案，做到照明效果个性化展现与资源节约同步实现。总而言之，智能照明系统是未来的一个重要发展方向，需要得到相关专业人员和设计人员的重视，并在实际的操作过程中不断积累经验，为我国人民现代化生活提供便利和服务。