智能照明系统在医院建筑中的应用

2021-03-27吴运铨

光源与照明 2021年5期

吴运铨

福州大学至诚学院，福建福州 350002

0 引言

智能照明系统是电磁调压及电子感应技术的延伸，改变照明电路中由于不平衡负荷带来的额外损耗，利用提高功率因数来降低照明电器的工作温度，实现智能照明[1]。智能建筑是指将建筑物的结构、系统、服务、管理等因素组成用户所需求的最优组合，给用户提供一个舒适便利、快捷的居住环境。文章重点介绍智能照明系统在智能建筑中的实际应用。

1 传统照明系统存在的问题

智能照明系统是基于传统照明发展而来的，因此针对传统照明系统存在的问题进行分析，可以不断改进智能照明系统，完善其照明功能。以医院建筑为例，分析传统照明系统存在的主要问题。

1.1 照明系统布局不合理，规划不科学

灯光照明在医院不同区域，其布局和设计也各不相同。通常，传统模式基于设计一体化，在各个区域均采用统一方案，没有考虑医院实际情况，造成部分地方照明亮度不足，而部分地方则亮度过高，从而影响整体的照明效果。

1.2 照明灯具不能与时俱进

医院的灯光对医院工作者和患者都有着重要的作用，可是医院的灯具暴露出来一些问题，如光源暴露、遮光角过大、灯具产品频闪严重、显色性低，色温不一致、出光效率低等，同时部分损坏灯具未能及时得以更换，这些问题都将影响其照明效果。

2 智能照明系统分类及其工作原理

控制系统是智能照明的根本所在，其原理是根据不同的时间、亮度控制不同区域的照明设备，是智能家居的核心组成部分。智能照明系统之所以深受广大人民的喜爱，主要是因为可以随亮度进行编程控制，人们可以根据不同的需求进行提前设定。这些提前设定的系统称为场景，可以让调光器系统或者中央建筑控制系统通过编程实现自动调用。智能照明系统类型较多，主要分为以下几类。

2.1 遥控照明

遥控照明是通过无线电信号来控制灯具的一种控制方法，具有简单、方便的特点。该控制技术已经非常成熟，采用数码控制的效果替换传统机械开关进行控制。这种控制技术主要是通过无线数字识别，可以让每个开关独立工作，不是彼此依存，因此不存在干扰行为。但是，无线数码技术存在以下问题：遥控器指向难以把控，接收器接收信息的准确性难以感应。无线射频遥控无方向性，其信号无辐射且具有很强的穿透力，开关方便更换，而且安装时接线简单，仅需要将开关和电灯直接连接，不影响房间的布局和美观。

2.2 感应照明

感应照明的介质是人，人体源源不断散发热量，产生特定波长的红外线，感应照明通过对特定波长来判定是否有人经过，从而控制照明灯具的开关。感应照明具有延时性，这是其与遥控开关最大的区别。根据感应照明这一延时特性，可以控制其范围内的灯光，实现人来则亮，人走则灭的功能。

2.3 触感照明

触感照明通过在相关设备内设置感应芯片，主要采用的是电容感应，手的触摸可以改变电容，以此控制开关[2]。

智能照明系统多种多样，不同的设备具有不同的工作原理，但目的都是服务用户，实现智能控制的普及化。

3 智能照明系统的优点

随着科学技术不断发展，智能化覆盖了各行各业。人们的生活水平不断提高，消费水平不断提高，对居住环境的智能化、舒适化的要求也不断提高。智能化照明系统的应用，能让建筑物内部各种用电设备节约能源，提高设备的使用寿命。智能照明系统对更加先进的电子设备的作用会更加明显，实现了对各种用电设备的控制。其中，智能调光控制系统可以让室内的灯光根据建筑物外部的光度变化，对自然光进行合理的利用，从而实现节约能源。

4 智能照明系统在医院智能建筑中应用的优势

智能照明系统是智能建筑最基本的设施，具有非常重要的地位。医院是一个时刻都需要保持设备安全的场所，照明设备是医院设备的基础，是医院照明系统的根本所在。

智能照明系统在实现照明控制智能化的基础上，还可改善工作环境，提高工作效率和管理水平，能实现可观的节能效用，减少维护费用，这些优势使其在医院建筑设计中的应用越来越广泛。

4.1 实现照明自动调节

智能照明系统可以使医院的照明设备处于全自动控制状态。通过事先对照明设备进行合理分配，可以事先对照明设备根据智能医院的需求时间进行编程化管理，合理利用照明设备，进行有效、有序的全自动切换。例如，休息时间，智能照明系统通过编程，切换到舒适工作状态，自动调节各个区域的亮度，开启时时监测系统。在无人区，照明设备自动关闭；检测到有人时，将灯光调整到合适的亮度。通过编程，产生固定的工作模式，从而实现整个建筑开关的智能控制，营造满足不同时间，不同需求的环境。

4.2 改善工作效率和工作环境

在传统照明系统中，日光灯会有100 Hz的频率闪动，这种频闪会让工作人员的眼睛产生疲劳，降低其工作效率，而智能照明系统中的可调光电子镇流器工作在较高的频率，达到7 000 Hz，可以让灯光保持稳定[3]。

4.3 实现节能降本

智能照明系统对大多数灯具进行智能调光，根据室外光的强弱，自动调整室内光的强度，让室内的光强度始终保持在一个恒定值，充分利用自然光，达到节能的目的。

智能照明系统让传统的照明系统机械化开关变成可智能化、可编程化管理，能够让整楼的管理者将管理意识运用到照明系统中，以减少大楼的运行维护费用，提升投资回报率。

5 智能照明系统在医院智能建筑中的具体应用

智能照明系统由于其自身具有的优势，被广泛应用在门诊大厅、护士工作区域、公共区域、特别区域等。

5.1 门诊大厅

在白天，可以让光线感应到自动控制大厅的照度。根据光照度强弱，将相应的灯光开启或者关闭，能够让门诊大厅保持照度达到一个恒定值，以达到节能的目的。

在夜间，可一根据患者数量以及不医院的光照来进行调节亮度。通过光线的感应以便于控制大厅的窗帘，在夏天光线强烈时，自动放下窗帘，以调节亮度。

5.2 护士工作区域

在护士工作区域可以对各病房的照明可以进行定时管理。通过传感器和控制器控制相关照明设备的自动开关；深夜的光度需求较少，为1～2 1x，系统感应到声音，会开启灯光，并持续相应的时间。

5.3 公共区域

在公共区域的灯光多数需要达到节能化的要求。因为公共区域通常对电力损耗较大，如果使用一般照明设施，可能存在24 h常亮的情况，这造成了资源的严重浪费。根据前文可知，控制系统是智能照明的根本所在，其可以根据时间、亮度需求控制不同区域的照明设备，用户根据自己的不同需求可以进行提前设定，使其受到广泛应用。白天光照充足，需要灯光的地方只有走廊等较暗公共区域，所以其他地方的灯控系统就会暂时性关闭，这既保证了暗处需要灯光的效果，也能够最大程度节约能源，因此智能照明控制系统是公共区域的最佳选择。