醫療建筑智能照明設計控制方案分析

趙婉禎 路 程 郭曉巖 . 遼寧省建筑標準設計研究院，遼寧 沈陽 000; . 中國建筑東北設計研究院有限公司，遼寧 沈陽 000

近年來，照明節能措施在建筑中的應用成為建筑電氣設計的重要內容，醫院建筑作為民用建筑的一種，由于其服務對象特殊，其照明應努力營造出舒適、輕松的氣氛;整潔安靜的環境，既要滿足醫生診病的工作需要，又要滿足患者治療與康復的需要，在此基礎上實現節能環保。為此，筆者針對參與設計的某大型醫院綜合醫療樓，提出一些設計觀點。

1 工程概況

某大型醫院綜合醫療樓屬一類高層建筑,系三級甲等醫院，總建筑面積129 760m2，地下3層，地上23層，裙房5層，主要用于心腦外科手術。

2 智能照明控制系統方案

2.1 大廳照明控制方案

大廳是人員較密集的場所，通常包括門廳、掛號廳、取藥廳和候診廳等。患者從掛號開始到候診、治療、交費和取藥需要在此等待較長的時間。所以，大廳的照明設計應考慮給患者提供一個輕松安靜的氛圍，以簡潔明快的三基色熒光燈具為主，而不宜選擇豪華的裝飾燈具。當采用熒光燈照明的面積較大，燈具數量較多時，應采用電子鎮流器或三相配電，來抑制熒光燈的噪聲和頻閃現象。有條件的場所應盡可能充分利用自然光，并根據不同時段的需要進行照明節能控制。例如根據廳內亮度的變化，采用間隔和分區控制方式或采用照度傳感器，自動調節光源的狀態。當大廳局部利用自然采光時，光源的控制要注意克服眩光和照度均勻度等問題。同時，日落后的大廳照度仍需保證均勻度，使廳內沒有太大的照度差異。例如，采用頂棚自然采光的大廳，在采光頂棚也應均勻分布照明燈具。

由于大廳是病人和家屬進入醫院的必經之路，大廳區域的照明最能體現智能照明的節能特點。智能照明系統可以采用時鐘定時控制和照度傳感器控制，根據醫院的工作時間，在不同的時段開啟不同組合的燈光，使室內保持最佳的亮度；也可以根據大廳外部的照度開啟不同的組合燈光。同時在大廳服務臺處配置智能控制面板，可根據需要手動控制就地開關燈具。如圖1所示：

本工程大廳采用時鐘定時控制的場景控制模式如下：

每天8:00～18:00，定時打開所有照明回路（除應急照明外），此時段人流量較大。

每天的18:00～24:00，人流量較小，可采用節電模式，定時打開1/2燈光，即關閉圖1中符號為●的燈具。

每天的24:00～8:00，人流量很小，只需打開很少一部分燈光，保持基本的照明就可以，即只開啟圖1中符號為◎的燈具。

當大廳外照度較高時，可通過照度傳感器關閉靠門側A區（陰影區域）的燈光及1～8號燈具。

大廳控制方式如下：

中央控制：在主控中心對所有回路進行監控，通過計算機操作接口控制回路的開關。

定時控制：平時、清潔、節假日、白天、晚上、下半夜定時控制。

現場智能面板控制：通過程序設計的方式確定每個開關按鍵所控制的回路單鍵，可控制單個回路及多個回路。

照度傳感器控制：根據外界自然光亮度來控制室內的燈光。

2.2 病房照明控制方案

僅僅滿足照度指標的病房照明不是理想的設計。當患者臥床不起，每天80%的時間不得不面對天花板時，天花板上明亮的光源會使患者產生煩躁情緒。所以，安裝在天花板上的燈具，應采用向著墻壁或天花板的上照光方式，這樣既可以減少眩光，又能增加病人周圍的亮度。應避免對鄰床患者產生眩光及視覺不適。同時,安裝在墻壁上的上照光的高度還應考慮站立的工作人員以及探望者的視線高度。由于上照光容易產生幻像，設計師應避免使用上照光作為夜間照明。為給病人提供一些個性化的控制以適應使用時周圍的環境，用于閱讀的照明都應該是可以調光的。帶有調節方向功能的光源由于控制眩光困難、燈具容易損壞、不易清洗，故設計時應避免采用。研究表明，無論對醫務工作者還是患者，對外觀望都是非常重要的。因為它能提供與自然接觸的機會以及另一種環境。患者喜歡接觸外面世界的感覺，對外觀望可以使患者的心情愉悅，加快患者的康復速度。即使病人處于昏迷狀態，當其住在帶有日光的病房里時，也會加快恢復的速度。

病房燈光控制在設計中也很重要，不同的燈光亮度能直接影響病人的心情，智能照明系統不僅對病房的燈光進行智能化控制，還可對病房內的各種電器和窗簾進行控制。病房的照明平面圖如圖2所示；將病房智能控制系統設備布置在相應的位置，如圖3所示。

在病房和客廳進門處配置彩色觸摸屏，病房和客廳各配置一個無線射頻遙控器，彩色觸摸屏和射頻遙控器均可預設多種燈光場景，以適應不同場合的燈光需求。同時可對窗簾、空調、電視等電器進行智能控制。

彩色觸摸屏或射頻遙控器對病房燈光的控制過程如下：

病房休息模式：只開燈帶，30%亮度；

病房看電視模式：吊燈30%亮度，床頭燈80%亮度；

病房全開模式：開啟病房全部燈光；病房全關模式：關閉病房全部燈光；彩色觸摸屏或射頻遙控器對客廳燈光的控制過程如下。

會客模式：吊燈、燈帶100%亮度；壁燈臺燈50%亮度；

看電視模式：吊燈30%亮度、臺燈80%亮度；

客廳全開模式：開啟客廳全部燈光；客廳房全關模式：關閉客廳全部燈光。

衛生間和客廳入口采用紅外傳感器自動控制，人來燈亮，人走燈滅。當有人進入衛生間時，系統自動打開照明燈光;當人離開時，系統延時15s關閉衛浴燈光。也可以通過門口觸摸屏進行場景控制。

2.3 走廊、電梯廳照明控制方案

照度指標：較差的照明設計方案過于強調水平面的照明，而沒有足夠地考慮到垂直平面或天花板。為避免用運輸床運送病人時，躺在推車上的病人看見上方的燈光閃現而產生煩躁感，以及安裝在天花板表面或嵌裝在天花板里的燈具在光滑的地板上產生可能混淆部分視線的明亮的反光，宜采用間接照明方式，如：暗燈槽照明或檐板照明。如在走廊中間設光源，應配有具有散透射或漫投射性能的燈罩。如果晚間通道照明燈具不能進行調光，會使得從黑暗的病房中出入的病人感覺不舒服。通道照明燈具外泄的光線也可能進入病房而影響病人入睡。

為解決上述問題，本設計在走廊采用自動照明控制，白天啟用照度傳感器控制，根據外界自然光照度值自動調節燈光亮度；晚上啟用紅外傳感器控制，達到人來燈亮、人走燈滅的節能效果。

圖4是綜合醫療樓的走廊照明及傳感器平面布置圖，對節能筒燈進行開關控制，對熒光燈管進行調光控制；在走廊的四角和轉彎處安裝壁掛式紅外傳感器，在走廊的四個角安裝照度傳感器。

白天時開啟照度傳感器，照度傳感器根據外界自然光亮度值自動調節熒光燈亮度或開關節能筒燈。外界自然光亮度高時，關閉一半節能筒燈，熒光燈調暗至30%亮度；外界自然光亮度低時，打開全部節能筒燈，熒光燈調至100%亮度。

晚間，人流量比較少時，關閉照度傳感器，開啟紅外傳感器。無人經過時只開啟地腳燈，當紅外傳感器探測到有人經過時，系統自動打開人所在區域30%亮度的熒光燈。

電梯廳的控制與走廊類似，當電梯廳無人出入時，只開啟30%亮度的熒光燈；有人出入時吸頂式紅外傳感器會及時探測到，并實時打開電梯廳的燈光。

走廊、電梯廳的控制方式：

中央控制：在主控中心對所有回路進行監控，通過計算機操作接口控制回路的開關。

定時控制：高峰期、低峰期定時控制。

紅外傳感器控制：人來燈亮，人走燈滅。

照度傳感器控制：根據外界自然光亮度來控制室內的燈光。

3 結束語

醫院智能照明設計，既要符合客觀實際需要，又要嚴格遵守國家的有關規范。做到有利于提高醫護人員的工作效率，有利于發揮醫療設備的作用，有利于患者的治療與康復，充分地實現醫院的專業功能，真正達到醫院建筑照明綠色、節能、舒適、環保和高效的最終目標。

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