建筑物中常用三種照明控制系統(tǒng)比較分析

1、建筑物中常用的三種照明控制系統(tǒng)的比較分析廣州市河?xùn)|電子有限公司徐建飛、引言近年來，伴隨著我國房地產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，建筑智能化行業(yè)發(fā)展也十分迅速，各類高檔住宅小區(qū)、 政府辦公樓、 商務(wù)樓盤、公共建筑及智能化家居對智能化的應(yīng)用也越來越廣泛， 對智能化功能的要求更趨向于多元化和綜合化。 智能化建筑 已成為當(dāng)今建筑發(fā)展的主流技術(shù)之一， 涵蓋了包括從樓宇自控系統(tǒng)到安全防范系 統(tǒng)，以及完善的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信系統(tǒng)。 在建筑物的電力消耗中， 照明系統(tǒng)通常 占整個建筑電耗的 1/3 左右，而事實(shí)上， 當(dāng)前在工程設(shè)計(jì)中智能照明控制并未受 到足夠的重視， 大多仍采用傳統(tǒng)的照明控制方式。 雖有部分智能大廈采用樓宇自 控

2、系統(tǒng)來監(jiān)控照明， 但也只能實(shí)現(xiàn)簡單的區(qū)域照明和定時開關(guān)功能， 無法實(shí)現(xiàn)調(diào) 光、場景控制等功能來靈活自如地管理照明設(shè)備。就照明系統(tǒng)而言， 它不僅要控制照明光源的發(fā)光時間、 亮度來配合不同應(yīng)用 場合做出相應(yīng)的燈光處理， 而且還要考慮到管理智能化和操作簡單化以及靈活適 應(yīng)未來照明布局和控制方式變更等要求。 目前，在建筑物中存在著三種照明控制 系統(tǒng)，即傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)、樓宇自控（BA）監(jiān)控照明系統(tǒng)和智能照明控制系統(tǒng) 并存的局面。 其中，智能照明控制系統(tǒng)是應(yīng)用較廣泛的一種， 也是很容易在實(shí)際 操作中與樓宇自控系統(tǒng)混淆的子系統(tǒng)之一。隨著智能照明控制系統(tǒng)技術(shù)的提高及產(chǎn)品的日漸豐富， 其優(yōu)越的功能及節(jié)能 效果

3、愈來愈受到建筑業(yè)主、 用戶、 設(shè)計(jì)者的關(guān)注和重視， 在一些特殊及重點(diǎn)工程 項(xiàng)目中，已作為建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)的一部分進(jìn)行工程設(shè)計(jì)和實(shí)施。一個優(yōu)秀的照明控制系統(tǒng)不僅可以提升照明環(huán)境的品質(zhì)， 而且還關(guān)系到在建 筑物里工作和生活人員的舒適和健康。下面就針對這三種系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)的比較：、三種照明控制系統(tǒng)的綜合比較A、從單控線路上進(jìn)行比較 1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)： a. 控制開關(guān)直接接在負(fù)載回路中； b. 當(dāng)負(fù)載較大時， 需相應(yīng)增大控制開關(guān)的容量； c. 當(dāng)開關(guān)離負(fù)載較遠(yuǎn)時，大截面電纜用量增加。2、樓宇自控監(jiān)控照明系統(tǒng)： a. 在負(fù)載回路中增加交流接觸器； b. 通過 DDC 控制器控制交流接觸器觸點(diǎn)的打開和

4、閉合。3、智能照明控制系統(tǒng)： a. 負(fù)載回路連接到輸出器件的輸出端，控制開關(guān)用控 制總線與輸出器件相連； b. 負(fù)載容量較大時僅考慮加大輸出器件容量，控制開 關(guān)不受影響； c. 開關(guān)距離較遠(yuǎn)時， 只須加長控制總線的長度， 節(jié)省大截面電纜 用量。B、從多控線路上進(jìn)行比較 1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)： a. 實(shí)現(xiàn)雙控時用兩個單刀雙置開關(guān)，開關(guān)之間連接照 明電纜；b.進(jìn)行多點(diǎn)控制時開關(guān)之間的電纜連線增多， 使線路安裝變得非常復(fù) 雜，工程施工難度增大。2、樓宇自控監(jiān)控照明系統(tǒng)： a. 由于現(xiàn)場通常不設(shè)置開關(guān)，所以一般不設(shè)雙控 或多控；b.若要實(shí)現(xiàn)雙控或多控，則需要增加 DDC空制器的數(shù)量。3、智能照明控制系

5、統(tǒng)： a. 在實(shí)現(xiàn)雙控或多控時只需簡單地在控制總線上串聯(lián) 一個或多個開關(guān)，開關(guān)之間僅用一條總線連接，線路安裝簡單方便； b. 如果有備用的開關(guān)按鍵時，在不增加設(shè)備的情況下只需要對其進(jìn)行重新編程定義即可。1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)： a.制方式單一，只有開和關(guān)；C、從控制方便性上進(jìn)行比較 采用手動開關(guān)控制， 必須一路一路地開或關(guān)； b. 控2、樓宇自控監(jiān)控照明系統(tǒng)：a. 所有照明回路通過樓宇自控中控室控制，現(xiàn)場c. 對照明的管理主要是通過人去操作和管理。無法根據(jù)實(shí)際情況干預(yù)照明狀態(tài)， 使用不便； b. 控制功能簡單， 只能實(shí)現(xiàn)定 時、開關(guān)的功能，若要實(shí)現(xiàn)場景預(yù)設(shè)、亮度調(diào)節(jié)，軟啟動軟關(guān)斷等復(fù)雜的功能技

6、術(shù)難度較大。3、智能照明控制系統(tǒng)： a. 采用低壓信號進(jìn)行控制，控制功能強(qiáng)、方式多、自 動化程度高， 通過場景的預(yù)設(shè)置和記憶功能， 操作時只須按一下控制面板上某一 個鍵即可啟動一個燈光場景 （各照明回路不同的亮暗搭配組合而成的一種燈光效 果），各照明回路隨即自動變換到相應(yīng)的狀態(tài)； b. 可通過軟件設(shè)置多種功能， 如開/ 關(guān)、調(diào)光、定時、場景預(yù)設(shè)、亮度調(diào)節(jié)、軟啟動等； c. 可實(shí)現(xiàn)能源管理 自動化，通過分布式網(wǎng)絡(luò)，只需一臺計(jì)算機(jī)就可實(shí)現(xiàn)對整幢大樓的管理。D從系統(tǒng)的可靠性、經(jīng)濟(jì)性上進(jìn)行比較 1、傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)： a. 由于手動開關(guān)是直接接在負(fù)載回路上， 對人體有很大 的潛在危險； b. 沒有任何

7、的節(jié)約能源、方便管理的措施。2、樓宇自控監(jiān)控照明系統(tǒng)： a. 由于其并非獨(dú)立的一個系統(tǒng)， 因此使用上有一定 的局限性；故當(dāng)樓宇自控系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，照明系統(tǒng)亦受到影響； b. 考慮造價 因素，這些回路的數(shù)量一般較少， 一般只是大面積區(qū)域控制； 若將回路劃分的較 細(xì)則造價昂貴。3、智能照明控制系統(tǒng)： a. 采用先進(jìn)、成熟的分布式結(jié)構(gòu)，既能滿足中央監(jiān)控要 求；又能減少故障波及面，易于系統(tǒng)擴(kuò)展； b. 分區(qū)就地控制完全獨(dú)立，互不干 擾，一個分區(qū)停止工作不影響其它分區(qū)的正常運(yùn)行； 系統(tǒng)中任意器件損壞也不影 響本區(qū)內(nèi)其它器件正常工作； c. 系統(tǒng)分區(qū)就地控制由獨(dú)立的控制面板操作完成。三、智能照明控制系統(tǒng)在

8、使用場合、功能上的優(yōu)勢樓宇自控系統(tǒng)中的照明控制一般使用在一定范圍的公共照明區(qū)域， 如樓道樓梯照明、室外景觀照明、停車場照明、燈飾照明、航空障礙燈等。但除以上區(qū)域 外，還具有較多為客戶服務(wù)的公共區(qū)域， 如（多媒體） 會議室、 展廳、多功能廳、 大堂等，這些區(qū)域往往需要調(diào)光控制以及場景控制， 這時樓宇自控系統(tǒng)就難以滿 足控制要求。而智能照明控制系統(tǒng)可對這些區(qū)域的白熾燈、 日光燈（專用鎮(zhèn)流器） 、 節(jié)能燈、石英燈等多種光源， 進(jìn)行調(diào)光以滿足各種環(huán)境對照明的要求。 適用于寫 字樓、學(xué)校、醫(yī)院、劇院、會議室、俱樂部、夜總會、餐廳、多功能廳、高檔住 宅等室內(nèi)照明以及體育場館、市政工程、廣場、公園等室外公共

9、場合照明。通過采用智能照明控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)以下控制內(nèi)容：1、時鐘控制：通過時間設(shè)定各照明區(qū)域的不同控制；2、調(diào)光控制：通過照度探測器和調(diào)光模塊，達(dá)到各區(qū)域照度值始終在預(yù)先設(shè)定值左右和建筑在使用期照度的一致性；3、區(qū)域場景控制：通過控制面板和調(diào)光模塊，實(shí)現(xiàn)各照明區(qū)域的場景切換控制。4、紅外移動探測控制：能過紅外移動探測器和調(diào)光 / 開關(guān)模塊，實(shí)現(xiàn)各照明區(qū) 域的自動開關(guān)控制；5、手動與紅外（無線）遙控器控制；6、應(yīng)急照明控制等。四、智能照明控制系統(tǒng)在節(jié)能、方便管理上的優(yōu)勢1、集中管理，減少人為浪費(fèi)在現(xiàn)代高層建筑大樓中， 人為造成照明能源浪費(fèi)的現(xiàn)象仍然非常嚴(yán)重， 無論房間、走道、洗手間等區(qū)域有人還是

10、無人，經(jīng)常是“長明燈”。智能照明控制系 統(tǒng)既能分散控制又能集中管理， 在大樓的中央控制室， 管理人員通過操作鍵盤即 可關(guān)閉無人房間的照明燈； 也可以運(yùn)用手機(jī)， 在輸入正確的密碼后， 通過短信息方式直接控制燈光。2、自動調(diào)光，充分利用自然光智能照明控制系統(tǒng)中的照度探測器通過測定工作面的照度，與設(shè)定值比較， 來控制照明開關(guān)， 這樣可以最大限度地利用自然光， 達(dá)到節(jié)能的目的， 也可提供 一個不受季節(jié)與外部氣候環(huán)境影響的相對穩(wěn)定的視覺環(huán)境。 一般來講， 越靠近窗 戶自然光照度越高， 從而人工照明提供的照度就越低， 但合成照度應(yīng)維持在設(shè)計(jì) 照度值。3、 自動調(diào)光，保持照度的一致性一般照明設(shè)計(jì)師對新建的建

11、筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時，均會考慮到隨著時間的推移， 燈具的效率和房間墻面反射率會不斷衰減。 因此，其初始照度均設(shè)置得較高， 這 種設(shè)計(jì)不僅造成建筑物使用期的照度不一致， 而且由于照度偏高設(shè)計(jì)造成不必要 的浪費(fèi)。采用智能照明控制系統(tǒng)后， 雖然照度還是偏高設(shè)計(jì)， 但由于可以智能調(diào) 光，系統(tǒng)將會按照預(yù)先設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)亮度使照明區(qū)域保持恒定的照度， 而不受燈具效率降低和墻面反射率衰減的影響， 這也是智能照明控制系統(tǒng)可節(jié)約能源原因之4、安裝便捷，節(jié)省電纜智能照明控制系統(tǒng)采用一根控制線， 將系統(tǒng)中的各個輸入、 輸出和系統(tǒng)器件連接起來，大截面的負(fù)載電纜從輸出器件的輸出端直接接到照明燈具或其他用電 負(fù)載上而無須經(jīng)過智能開

12、關(guān)。 安裝時不必考慮任何控制關(guān)系， 在整個系統(tǒng)安裝完 畢后再通過軟件設(shè)置各個器件的地址編碼， 從而建立對應(yīng)的控制關(guān)系。 由于系統(tǒng) 僅在輸出單元和負(fù)載之間使用負(fù)載電纜連接， 與傳統(tǒng)控制方法相比節(jié)省了大量原 本要接到普通開關(guān)的電纜，也縮短了安裝施工的時間，節(jié)省人工費(fèi)用。5、延長燈具壽命燈具損壞的致命原因是電網(wǎng)過電壓， 只要能控制過電壓就可以延長燈具的使 用壽命。智能照明控制系統(tǒng)采用軟啟動和軟關(guān)斷的方式， 能控制電網(wǎng)沖擊電壓和 浪涌電壓， 使燈絲免受熱沖擊， 從而燈具壽命得到延長。 智能照明控制系統(tǒng)通常 能使燈具壽命延長 2-4 倍，不僅節(jié)省大量燈具， 而且大大減少更換燈具的工作量， 有效地降低了照

13、明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用， 對于大量使用燈具和安裝困難的區(qū)域具有特 殊的意義。6、節(jié)約能源，降低運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用由于智能照明控制系統(tǒng)中采用了紅外移動探測器、 照度探測器、 定時開關(guān)以 及可調(diào)光技術(shù)， 使整個照明系統(tǒng)可以按照經(jīng)濟(jì)有效的最佳方案來準(zhǔn)確運(yùn)作。 其將 普通照明人為的開與關(guān)轉(zhuǎn)換成了智能化的運(yùn)行管理模式， 不僅使建筑的管理者能 將其高素質(zhì)的管理意識運(yùn)用于照明控制系統(tǒng)中去， 而且將大大減少大樓的運(yùn)行維 護(hù)費(fèi)用，最大限度地節(jié)約能源， 并帶來極大的投資回報； 與傳統(tǒng)的照明控制方式 相比較，可以節(jié)約電能 20-30%。7、 改善工作環(huán)境，提高工作效率智能照明控制系統(tǒng)運(yùn)用先進(jìn)的電力電子技術(shù)， 配備可調(diào)光電子整流

14、器的日光 燈和傳統(tǒng)照明系統(tǒng)的日光燈相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)： 因?yàn)榕溆袀鹘y(tǒng)鎮(zhèn)流器的日光燈 以100Hz的頻率閃動（電網(wǎng)頻率的2倍），這種頻閃容易使工作人員頭暈、眼睛疲勞，之內(nèi)，從而降低了工作效率。而可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器則工作在頻率40-70kHz范圍 不僅克服了頻閃， 而且消除了由于使用啟輝器造成啟動燈時亮度不穩(wěn)定的改善了辦公環(huán)境，在為人們提供健康、舒適環(huán)境的同時，也提高了工作效率。五、智能照明控制系統(tǒng)的其他優(yōu)勢樓宇自控系統(tǒng)中的照明監(jiān)控設(shè)計(jì)是以盡可能簡單的完成控制功能為前提， 般僅實(shí)現(xiàn)對照明回路的開關(guān)控制， 雖然設(shè)計(jì)也能實(shí)現(xiàn)一些復(fù)雜功能， 但投入成本 較高，可靠性低， 因此，樓宇自控系統(tǒng)中的照明監(jiān)控系統(tǒng)

15、并不是真正意義上的智 能照明控制系統(tǒng)。 在工程設(shè)計(jì)中， 根據(jù)實(shí)際情況和業(yè)主的需求， 可采用與樓宇自 控系統(tǒng)相對獨(dú)立的智能照明控制系統(tǒng)。智能照明控制系統(tǒng)是一個專門針對照明需要而開發(fā)的一個智能化系統(tǒng)， 可以 獨(dú)立運(yùn)行；它有一套獨(dú)立的控制協(xié)議， 相對樓宇自控系統(tǒng)來說比較簡單， 完全能 滿足對照明控制的需求， 價格也更有競爭力。 如果將照明作為一個獨(dú)立的子系統(tǒng) 來設(shè)計(jì)，采用專業(yè)的照明控制系統(tǒng)， 既可降低造價又可實(shí)現(xiàn)更加完美的智能照明控制。系統(tǒng)具有分布式智能控制的特點(diǎn)和開放性，可以和其它建筑管理系統(tǒng) (BMS)、樓宇自控系統(tǒng)(BA)、保安及消防系統(tǒng)結(jié)合起來，以提高物業(yè)智能化管理 水平，符合現(xiàn)代化生活的發(fā)

16、展趨勢。目前，智能照控制系統(tǒng)還具有以下優(yōu)勢： 1、系統(tǒng)設(shè)有中央監(jiān)控裝置，對整個系統(tǒng)實(shí)施中央監(jiān)控，以便隨時調(diào)節(jié)照明的現(xiàn) 場效果，例如系統(tǒng)設(shè)置開燈方案模式， 并能在計(jì)算機(jī)屏幕上模仿照明燈具的布置 情況，顯示各燈組的開燈模式和開 / 關(guān)狀態(tài)。2、系統(tǒng)具有燈具異常啟動和自動保護(hù)的功能。3、系統(tǒng)具有燈具啟動時間、累計(jì)記錄和燈具使用壽命的統(tǒng)計(jì)功能。4、在供電故障情況下，系統(tǒng)具有雙路受控電柜自動切換并啟動應(yīng)急照明燈組的 功能。5、系統(tǒng)設(shè)有自動 / 手動轉(zhuǎn)換開關(guān)，以便必要時對各燈組的開、關(guān)進(jìn)行手動操作。6、系統(tǒng)具有場景預(yù)設(shè)、亮度調(diào)節(jié)、定時、時序控制及軟啟動、軟關(guān)斷的功能。7、系統(tǒng)軟件具有進(jìn)行遠(yuǎn)程控制的功能，并

17、可以隨時方便地根據(jù)用戶需求在軟件 中修改控制關(guān)系，而無須重新敷設(shè)電纜。8、系統(tǒng)的照明線路設(shè)計(jì)簡單，安裝方便，操作維護(hù)容易，其軟件的可編程性和 硬件的靈活結(jié)構(gòu)， 大大節(jié)省建筑開發(fā)商的投資成本和維修運(yùn)行費(fèi)用， 縮短安裝工 期，提高投資回報率。9、系統(tǒng)內(nèi)各器件的控制信息獨(dú)立存儲，不會因?yàn)橄到y(tǒng)中某個器件故障而使整個 系統(tǒng)癱瘓。存儲的信息具有停電后不丟失的功能， 在恢復(fù)供電時， 系統(tǒng)會自動恢 復(fù)到停電前的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)無人值守。10、實(shí)現(xiàn)照明的人性化： 由于不同的區(qū)域?qū)φ彰髻|(zhì)量的要求不同， 要求調(diào)整照度， 以實(shí)現(xiàn)場景控制、 定時控制、 多點(diǎn)控制等各種控制方案； 方案修改與變更的靈活 性能進(jìn)一步保證照明質(zhì)

18、量。隨著智能照明控制系統(tǒng)的進(jìn)一步開發(fā)與完善，其功能將進(jìn)一步得到增強(qiáng)。五、結(jié)束語照明系統(tǒng)是眾多樓宇建筑設(shè)備之一， 在智能建筑中根據(jù)要求需對建筑設(shè)備進(jìn) 行合理監(jiān)視和控制，以達(dá)到方便、快捷、安全、管理高效、節(jié)約能源的目的，就 當(dāng)前技術(shù)而言， 實(shí)現(xiàn)整個建筑照明系統(tǒng)的智能控制是完全可行的， 在較短的時間 也能收回增加的投資，但在實(shí)際運(yùn)用中存在以下矛盾： 1、對于大部分建筑，系統(tǒng)的投資者是開發(fā)商，受益者是購買或租賃的業(yè)主，除非開發(fā)商能從銷售中得到利益，否則不愿做更多的投資。2、對于業(yè)主單一的建筑，系統(tǒng)安裝、控制和管理較方便；而對于業(yè)主構(gòu)成復(fù)雜的建筑，特別是業(yè)主根據(jù)自身的要求對房屋進(jìn)行二次裝修的，其安裝、控制和管理較難。正是基于以上矛盾，部分智能建筑將照明系統(tǒng)的公共區(qū)域納入樓宇自控系統(tǒng)之中，實(shí)現(xiàn)照明系統(tǒng)的部分智能化管理控制 （其他部分采用傳統(tǒng)的開關(guān)控制或智 能控制的模式） 。這也就造成了在有些建筑里面?zhèn)鹘y(tǒng)照明控制系統(tǒng)、 樓宇自控監(jiān) 控照明系統(tǒng)、 智能照明控制系統(tǒng)三者并存的局面。 當(dāng)然，具體的系統(tǒng)選用原則應(yīng) 根據(jù)工程實(shí)際情況及建筑的功能需求而定， 但不論采用何用控制模式， 作為建筑 智能化的一部分， 照明系統(tǒng)