朱立泉 / 丁進(jìn)勇(山東同圓設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司, 山東 濟(jì)南 250101)

1 概述

綠色照明是美國國家環(huán)保局于上個(gè)世紀(jì)90年代初提出的概念，完整的綠色照明節(jié)能設(shè)計(jì)包含高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適四項(xiàng)指標(biāo)。綠色照明節(jié)能設(shè)計(jì)將幫助工程項(xiàng)目小組明確綠色建筑的目標(biāo)，制訂切實(shí)可行的設(shè)計(jì)策略，使該工程在能源消耗、室內(nèi)空氣質(zhì)量、生態(tài)、環(huán)保等方面達(dá)到國際標(biāo)準(zhǔn)，為用戶提供高質(zhì)量、低維護(hù)、健康舒適的辦公和居住環(huán)境，從而增強(qiáng)在市場上的競爭力。1993年11月我國國家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會開始啟動中國綠色照明工程，并于1996年正式列入國家計(jì)劃。

2 綠色照明節(jié)能設(shè)計(jì)

綠色照明包含光源、電器附件、燈具、配線器材以及智能控制系統(tǒng)等。在充分利用自然光的基礎(chǔ)上，綠色照明節(jié)能設(shè)計(jì)通過采用高效低耗節(jié)能燈具及其節(jié)能附件，并將對應(yīng)照明燈具、附件及其他照明器材系統(tǒng)融于智能化的照明管理系統(tǒng)當(dāng)中，在實(shí)際使用過程中通過智能化的控制程序最大程度的滿足使用需要，降低能耗損失，從而真正實(shí)現(xiàn)照明綠色化、管理科學(xué)化、損耗最小化、實(shí)用最大化的目標(biāo)。

綠色照明節(jié)能設(shè)計(jì)應(yīng)通過以下幾個(gè)措施來實(shí)現(xiàn)：

1)選用優(yōu)質(zhì)光源

電光源一般分為熱輻射光源、氣體放電光源和半導(dǎo)體光源三大類。

熱輻射光源：利用物體通電加熱至高溫時(shí)輻射發(fā)光原理，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，在燈泡額定電壓與電源電壓相同的情況下即可使用。常用的有：白熾燈、鹵鎢燈、低壓鹵素?zé)簟?/p>

表 1 主要電光源的技術(shù)性能指標(biāo)

氣體放電光源：利用電流通過氣體時(shí)發(fā)光的原理，發(fā)光效率高，壽命長，光色品種多。常用的有：熒光燈、高氣壓放電燈。

半導(dǎo)體光源： 包括電致發(fā)光燈和半導(dǎo)體燈。前者是熒光粉在電場作用下發(fā)光,后者是半導(dǎo)體P-N結(jié)發(fā)光。

具體比較可參考表1。

根據(jù)工程性質(zhì)及具體使用要求，在光源選擇上應(yīng)盡量滿足下述要求：

(1)要求選用的燈光源為全色光，即光譜連續(xù)分布在人眼可見光范圍內(nèi)，不容易引起視覺疲勞。

(2)燈光光譜中沒有紫外線和紅外線。

(3)光源色溫應(yīng)盡量靠近自然光。

(4)燈光應(yīng)盡量為無頻閃光。

2)選用高效燈具及其附件

(1)選用配光合理、反射率高、耐用性好的燈具，設(shè)計(jì)選用的燈具效率均應(yīng)在0.7以上。

(2)選用高性能的燈具電器附件，用電子鎮(zhèn)流器或節(jié)能電感鎮(zhèn)流器替代傳統(tǒng)高耗電感鎮(zhèn)流器。

3)科學(xué)合理地選用配線器材

(1)配線選擇要結(jié)合工程實(shí)況，并滿足燈具末端壓降要求。

(2)優(yōu)先選用在線路發(fā)熱狀態(tài)下不產(chǎn)生有害或有毒氣體的導(dǎo)線。

4)合理選擇智能照明控制系統(tǒng)。

智能照明控制系統(tǒng)集多種照明控制方式、現(xiàn)代化數(shù)字控制技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)化布線技術(shù)于一體，不僅為建筑物提供了多種藝術(shù)效果，而且使照明控制和維護(hù)管理變得更為簡單。這樣，照明控制不再依賴于樓宇設(shè)備自動化管理系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立。智能照明控制系統(tǒng)一般采用總線拓?fù)涞姆植枷到y(tǒng)結(jié)構(gòu)形式，利用燈具原有的電源線加載信號線，實(shí)現(xiàn)對光源的控制和監(jiān)測功能。處于最末端的燈具既是受控對象，也是控制元件。

3 綠色照明節(jié)能設(shè)計(jì)在亞洲沙灘排球運(yùn)動會展 覽館工程中的應(yīng)用

亞洲沙灘排球運(yùn)動會展覽館分為主展覽廳及辦公建筑，辦公建筑的辦公室內(nèi)采用人工控制，每間辦公室的燈具開關(guān)不小于兩聯(lián)，所控?zé)袅信c采光窗平行；主展覽廳及辦公建筑的公共區(qū)域均采用智能照明控制，要求每個(gè)功能分區(qū)均可進(jìn)行獨(dú)立管理和控制。設(shè)計(jì)中展廳內(nèi)每個(gè)功能分區(qū)均可進(jìn)行獨(dú)立管理和控制，便于功能性的靈活應(yīng)用及控制，此控制便于對每個(gè)照明回路進(jìn)行邏輯、延時(shí)、預(yù)設(shè)、開閉、分段控制，通過中控系統(tǒng)進(jìn)行總的操作控制?？梢愿鶕?jù)人員及光照度情況自動調(diào)節(jié)，充分地利用自然光照等條件，最大程度節(jié)約能源，降低管理費(fèi)用，提高勞動效率。通過本系統(tǒng)的應(yīng)用，要使該工程的照明能源消耗減少到照明正常能耗的70%。

光源、燈具及電器附件選擇：辦公室、會議室內(nèi)選用T5型節(jié)能格柵熒光燈；走廊等公共區(qū)域采用緊湊型節(jié)能嵌入式筒燈；樓梯間采用緊湊型節(jié)能吸頂燈，展廳、大會議室等場所選用T5 型節(jié)能格柵熒光燈或高顯色金鹵燈；建筑輪廓照明采用LED燈；景觀照明采用高顯色金鹵燈。熒光燈配電子鎮(zhèn)流器，金鹵燈配節(jié)能電感鎮(zhèn)流器，需要調(diào)光的燈具配置專用調(diào)光鎮(zhèn)流器。

智能照明控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)：本控制系統(tǒng)在不同的工作場景和日照強(qiáng)度下，應(yīng)能控制各種照明燈具的亮度、發(fā)光時(shí)間，并結(jié)合實(shí)際工作環(huán)境，調(diào)配出最適合需要的燈光場景，同時(shí)使管理及操作更加簡單化、智能化，并預(yù)留系統(tǒng)發(fā)展空間以備將來系統(tǒng)擴(kuò)容及照明方式變更要求。

具體到照明控制系統(tǒng)，需要實(shí)現(xiàn)以下幾點(diǎn)功能：場景預(yù)設(shè)、場景過渡時(shí)間設(shè)定、紅外遙控、定時(shí)時(shí)鐘、天文時(shí)鐘、電動窗簾控制、遠(yuǎn)程控制、動靜檢測探頭、與會議、報(bào)警、消防、BA系統(tǒng)進(jìn)行集成。

1)場景預(yù)設(shè)置：用戶可預(yù)先將使用的場景通過模塊設(shè)定并存儲，根據(jù)不同的活動場合需要，可通過面板或模塊按鍵直接調(diào)用。

2)場景過渡時(shí)間設(shè)定：用戶可自由設(shè)定場景的淡變時(shí)間，即從一個(gè)場景轉(zhuǎn)換為另一個(gè)場景的過渡時(shí)間，時(shí)間范圍為0～60min。在這個(gè)時(shí)間內(nèi)，燈光會逐漸改變，避免了瞬間開關(guān)對視覺的不良刺激。

3)紅外遙控：用戶可通過紅外線場景遙控器，直接調(diào)用對應(yīng)控制面板上按鍵預(yù)設(shè)的定義場景。

4)定時(shí)時(shí)鐘：系統(tǒng)內(nèi)置時(shí)鐘，用戶可定義在任何時(shí)間觸發(fā)需要的事件(例如打開/關(guān)閉場景)。

5)天文時(shí)鐘：輸入本地的經(jīng)緯度，系統(tǒng)可自行推算當(dāng)?shù)氐娜粘鋈章鋾r(shí)間，根據(jù)這個(gè)時(shí)間來控制事件的觸發(fā)，主要用于樓宇外部泛光及庭院照明。

6)控制電動窗簾：系統(tǒng)可通過控制電動窗簾、空調(diào)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)，對百葉窗、卷簾式窗簾進(jìn)行準(zhǔn)確的定位控制，充分利用自然光。

7)動靜檢測探頭：在走廊或樓梯口增加安裝一個(gè)動靜檢測探頭，在人靠近時(shí)，自動打開燈光；離開時(shí)，延時(shí)一定時(shí)間后自動關(guān)閉。

8)與會議、報(bào)警、消防、BA 系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)集成：系統(tǒng)可通過干觸點(diǎn)控制信號輸入、RS-232/485 串行通信、以太網(wǎng)等接口對會議系統(tǒng)進(jìn)行自動化控制；也能與安防、消防、報(bào)警、BA系統(tǒng)集成。

9)遠(yuǎn)程控制：可利用 Internet 網(wǎng)絡(luò)或局域網(wǎng)在個(gè)人電腦上安裝控制軟件進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。

以展覽廳區(qū)域的某個(gè)會議室為例，會議室具有普通會議狀態(tài)、多媒體會議狀態(tài)、打掃狀態(tài)等多個(gè)場景，并通過系統(tǒng)的多功能用途實(shí)現(xiàn)溫度控制、電動窗簾控制等動作。開會場景下，會議桌上方燈光調(diào)亮至300lx～400lx。周圍背景燈光亮度慢慢調(diào)低至原有的50%；多媒體場景下，會議桌上方的燈光調(diào)暗，周圍背景燈和投影幕布前的燈光慢慢熄滅，電動窗簾慢慢放下，電動幕布自動放下；打掃場景下，會議室只有部分燈打開，保證清潔員有足夠的工作照度，有效地節(jié)約電能。

圖1 會議室平面圖

圖2 系統(tǒng)工作原理示意圖

因?yàn)楦鞴δ芊謪^(qū)的不同，使用網(wǎng)絡(luò)線傳輸不是最佳方案，可能引起控制系統(tǒng)工作的不穩(wěn)定，因此在該項(xiàng)目中采用了光纖數(shù)據(jù)傳輸。各樓的WEBPTRL設(shè)備通過光電轉(zhuǎn)換裝置將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，傳輸?shù)皆O(shè)在一層的中央控制機(jī)房。 控制機(jī)房中設(shè)有光纖交換機(jī)和數(shù)據(jù)服務(wù)器，該服務(wù)器配有圖示化控制軟件對系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和程序編寫。用戶可通過直觀的電子地圖控制系統(tǒng)中任何一個(gè)回路的狀態(tài)。

4 結(jié)束語

綠色照明控制系統(tǒng)日漸成熟，在多種公建項(xiàng)目中得以應(yīng)用(如：大型城市綜合體、會展中心、會議中心、體育場館、娛樂文體中心及醫(yī)院)，綠色照明工程的實(shí)施主要是在滿足視覺照度和環(huán)境照度的要求下，通過合理選用高效低耗照明器材，通過科學(xué)計(jì)算設(shè)計(jì)方法，借助先進(jìn)照明管理系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高效、經(jīng)濟(jì)舒適、安全可靠，提高人們生活質(zhì)量和工作效率、保護(hù)身心健康的照明環(huán)境，以達(dá)到節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的最終目的。

[1]中華人民共和國建設(shè)部,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫局.GB 50034-2004建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) [S].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2004.

[2]中國建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院.全國民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施2009[M].北京: 中國計(jì)劃出版社,2009.

[3]馬小軍.智能照明控制系統(tǒng)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2009.

[4]北京照明學(xué)會照明設(shè)計(jì)專業(yè)委員會編.照明設(shè)計(jì)手冊(第二版)[M].北京:中國電力出版社，2006.