建筑照明的控制系統及其節能效果探索

伍時杰

摘 ?要：在能源供應日益短缺的當下，建筑能耗在社會總能耗中所占據的比重偏大，主要以建筑照明能耗為主。因此，新建建筑應科學選擇、合理設計照明控制系統，盡可能設計出滿足規范標準的控制系統，有效照明節能。作者將圍繞建筑照明，首先，介紹控制系統及節能。然后，分析控制系統的工作原理。最后，探討節能效果的提升策略。

關鍵詞：建筑照明;控制系統;節能效果

前言

隨著社會的發展與經濟的增長，生活質量日益提升，照明用電量不斷增加，仍舊存在供電不充分、照明用電率不高、照明用電嚴重浪費的問題。在新時期，如何貫徹科學發展觀，均衡、有效用電，已成為消費者面臨和思考的主要問題，也是電氣設計者需要解決的根本任務。

1 控制系統及節能

1.1 照明控制系統

在建筑照明中，旨在通過照明控制系統來增加燈具的使用時間、節約更多的能源、縮減運行經費、控制環境污染、提升利用率，迎合人工光環境的基本功能，彰顯人性化、現代化照明控制。依托照明環境自身的技術指標、數據信息收集與傳送來全面控制照明設備，進而達到生產生活、日常工作、常規學習、正常運營和節省能源等各種需求。照明控制系統主要采用多種現代技術，工作效率高、組成多樣，便于拓展，從長遠運行層面而言，綜合性價比偏高，包含技術指標設計、現場信息收集、數據傳送與處理等多個環節。

1.2 照明節能

現階段，照明控制系統被大面積應用到不同的領域中，例如，體育場館、星級酒店、別墅和辦公大樓中。隨著科技的不斷進步與經濟適用性的增加，其應用范圍也將進一步拓展，可能被應用到公共建筑，在民用建筑中也可能會有所應用。為實現能源節約目標，離不開便捷的控制，借助一個按鈕，可適應不同類型的控制模式，借助計算機網絡來監控整體建筑內部的照明，不僅包含室內，還涉及室外以及道路照明[1]。外加照明控制系統中主要選取低電壓開關，安全系數較高。

照明節能作為一項國家戰略，十分重要。隨著計算機技術的發展，促進了計算機通信，開始慢慢應用開放式網絡，讓控制區域內部的所有系統都可實現通信與聯動。同時，人們只要在現場以及控制室借助計算機便可實現照明控制。總的來說，照明節能具有安全、經濟和便捷的顯著優勢。

1.3 控制方式和控制系統的選擇

目前，照明控制系統包含多線制與總線制這兩種控制方式。其中，多線制主要借助一個總控器來圍繞整個照明系統進行檢測和控制，不同照明點的控制操作與信息處理均借助總控制器來實現。此種控制方式具有集中管控的優點，還可監控整個系統，然而，若總控制器發生故障，則整個系統將徹底失控。為規避這種隱患，總線制應運而生，且較為常用，具體是指將所有子系統與總線進行掛接，子系統借助通信協議實現信息傳遞。每一個子系統據此能夠在相應區域范疇內獨立實施照明控制，還可依托主控制器實施集中控制。若某個子系統發生運行故障，其波及面只是停留在子系統中。在總線制結構中，其拓展性較強。對于采用總線制的控制系統依據功能能夠劃分成輸入、輸出、輔助、系統單元與軟件系統，不同的單元分別利用不同的模塊進行組建，不同單元的功能也存在差異[2]。對于輸入單元，可轉換外部控制信號，使其變成系統內部能夠分辨的系統信號;輸入單元包含控制面板以及遙感器等部分;輸出單元可有效接收控制總線內部輸入單元傳送的控制信號，同時，落實控制功能，有效管控負載回路;輸出單元涉及開關控制、開關量控制等多種模塊。

另外，在選擇智能照明控制系統時，應從實際情況著手，因專業、系統化的控制系統擁有現代性和先進性，在具體的實踐活動中，應率先使用該照明系統。同時，還應結合建筑規模、基本屬性與業主的條件合理選擇，禁止像防火漏電開關一樣，尚未經過分析，胡亂使用。設計者應盡可能設計科學、高效、實用、滿足規范標準的控制系統，并在設計環節與型號選擇過程中和建設單位進行有效的溝通，嚴格落實技術交底工作。

2 建筑照明控制系統的工作原理

現階段，在建筑照明中主要采用智能照明控制系統，借助電磁調壓技術，依托電子感應技術，圍繞供電情況開展動態監控和全程追蹤，自主調整電路電壓，適當變動電流幅度，優化照明電路內部因不均衡負荷而引發的額外功耗，增加功率因素，縮減燈具的溫度，減少線路的運行溫度，實現改善供電的目標。智能照明控制系統可在保證燈具常規照明的基礎上，為燈具提供一個最理想的照明功率，不僅能夠降低因過壓而引發的照明眩光，讓燈光光線盡可能柔和，確保照明均衡分布，還可顯著提升電能的節省量[3]。另外，智能照明控制系統主要實施計算機編程，可把外部監控、燈具追蹤與觀察、系統改善積聚到相同平臺中，便于實施智能化管理，且相對集中。智能照明控制系統主要具有下述特點：（1）智能化。集信息收集、傳送、邏輯處理、智能剖析、反饋調控等特點于一身，是一個綜合性的控制系統。（2）系統集成性。包含計算機信息技術、自主調控技術、數據庫技術等多項內容于一身，屬于一個現代控制系統。（3）兼容性。在建筑物中，智能照明控制系統與其余相關智能控制系統在控制以及監測信號層面具有兼容性，它還可組建成獨立的系統，還可是整座大樓的基本組成成分。（4）網絡化。智能照明控制系統屬于一個涉及范圍廣闊的控制系統，離不開硬件技術，依賴軟件技術，主要依托網絡通信技術，進而實施控制信息交換，開展通信。

3 節能效果的提升策略

3.1 借助自然光實施照度補償

照度傳感器實時監控周邊環境的實際照度，并將其和設定值進行比較，以此來管控照明開關[4]。若室外光偏強，室內照度將會自動調暗，而室外光線偏弱時，在此條件下，室內照度將會自動調亮，讓室內照度一直處于恒定值周邊，進而有效利用自然光，實現節能。簡單來說，與窗邊的距離越近，自然光照度則也將越高，人工照明所對應的照度將會越低，確保合成照度恒定不變，進而使其與設計照度值相一致。

3.2 提升管理水平，降低維護費用

在智能照明控制系統中，可把常規照明條件下的人為開關進行轉換，使其成為智能化管理，既會增強建筑物內部管理員的綜合素質，還可增強管理意識，使其完全應用到照明控制系統。與此同時，顯著縮減建筑物整體的運轉維護經費，增加投資回報。

3.3 利用智能照明控制，維持照度恒定不變

對于建筑照明，一般在使用四年左右的時間后，照度將會減少，甚至不到初始設計值的一半。由此而知，電氣工程在面向新建建筑著手電氣設計工作時，存在將初始照度設計偏高的可能性，此種設計將可能因照度設計過高而引發一定的浪費，在傳統照明系統中，房間照度曲線主要呈現鋸齒形，隨著使用時間的增長，燈具效率將會降低，墻面反射率也會減小，使得照度出現下降，經由兩次裝修操作后，可重新恢復最初的照度值。若應用智能控制系統，最終的照度設計可能仍然過高，然而，因選擇智能調光系統，可能會參照前期設計的亮度，讓照明區域內部的照度維持不變，以水平直線的形式進行表現，免遭燈具效率以及墻面反射率的干擾。

4 結束語

近年來，能源消耗總量迅速增加，環境問題尤為突出，當代的節能環保意識更加強烈，在建筑這個照明消耗量偏多的行業，能源一直也是熱議的問題。只有有效利用科學技術，妥善處理各種節能問題，方可節約能源，進而規避照明浪費問題的出現，緩解能源供應。

參考文獻

[1]吳少鑫.建筑照明中節能策略探討[J].電氣應用，2014，25（8）：130-133.

[2]石華軍，李玉梅.談智能照明控制系統及其在工業廠房照明設計的應用[J].工程建設與設計，2015（6）：73-76.

[3]陳定東.基于建筑照明節能問題分析與探討[J].城市建設理論研究（電子版），2015（22）.

[4]祝祿金.議建筑照明的智能控制系統及其節能設計[J].房地產導刊，2014（33）.

[5]耿亞男.探討智能照明控制系統及其抗干擾措施[J].科學與財富，2013（11）：296.