淺析建筑照明控制的方式和策略

金付柱

導讀：而為了滿足不同功能、不同時間及使用者的需要則必須改變照明方案，照明控制系統使這一目標的實現成為可能。2照明控制方式適當的照明控制方式是實現舒適照明的有效手段，也是節能的有效措施，應根據不同工程的使用特點和要求進行正確選擇。在每天的使用內容及使用時間沒有很大變化的場所，可采用可預知時間表控制策略。本文研究了現代控制技術在建筑照明控制中的應用，研究了建筑照明設計和控制的方法，對于今后建筑電氣照明設計施工具有一定幫助。

關鍵詞：建筑電氣照明，照明控制，控制方式，控制策略，設計要求

1 引言電氣照明是現代人工照明的極其重要的手段，在現代建筑中發揮了重要的作用，它不僅滿足人們對照明采光的基本需要，保證人們正常的工作、生活和學習等，還能創造優美、理想的光照環境，美化人們的生活環境，因此正確進行電氣照明設計非常重要。而為了滿足不同功能、不同時間及使用者的需要則必須改變照明方案，照明控制系統使這一目標的實現成為可能。本文主要對于建筑照明控制的方式和策略進行分析。

2 照明控制方式適當的照明控制方式是實現舒適照明的有效手段，也是節能的有效措施，應根據不同工程的使用特點和要求進行正確選擇。通常，照明控制方式主要有兩種：開關控制和調光控制。

2.1 靜態控制-開關控制

開關控制是燈具最簡單、最根本的控制方式。采用這種方式可以根據燈具的使用情況以及不同的功能需求方便地開燈、關燈，從而實現控制目的。

開關控制可分為以下幾類：1）蹺板開關控制。該方式是以常見的蹺板開關去控制一套或幾套燈具，其優點在于控制靈活，可以根據設計者的需要隨意布置燈具，在同一房問的不同出人口均可按需設置開關，但線路煩瑣，維護量大，線路損耗多，很難達到照明的舒適性要求。2）斷路器控制。該方式是用安裝在樓層配電箱里的斷路器來控制一組或幾組燈具。3）定時控制，該方式是利用定時元件，根據時間表來控制燈具的開和關。4）光電感應開關控制。該方式是利用感光元件（光電池或光電管）來檢測視覺環境的照度情況，根據預先設定的照度上限值和下限值，控制照明燈具的開和關。5）人員占用傳感器控制。該方式利用人員占用傳感器感知人員是否進入或者離開該空間，從而靈活地控制燈具的開與關。

2.2 動態控制-調光控制

隨著電力電子技術的發展，通過控制可控硅的導通角來調節負載的輸入電壓，改變光源的輸入功率，從而改變光源輸出的光通量。這種方式適合白熾燈等熱輻射光源的調光，且節能效果顯著。熒光燈不同于白熾燈，若采用調壓方式調光，調光范圍有限，電壓下降到一定程度，燈管壁上會出現光暈。目前采用可調光電子鎮流器來實現熒光燈調光的技術已較成熟，即采用調頻或脈寬調制（PWM）的方式，來調節熒光燈管的輸入功率，從而達到改變熒光燈輸出光通量的目的。

3 照明控制策略照明控制策略是照明控制方案的關鍵，常用的照明控制策略有如下幾種：

（1）時間表控制。時間表控制分為可預知時間表控制和不可預知時間表控制兩種。在每天的使用內容及使用時間沒有很大變化的場所，可采用可預知時間表控制策略。這種控制策略可以采用人體活動感應開關控制方式以應付事先不可預知的使用要求，適用于會議室、復印中心、檔案室等場所。（2）晝光（天然光）控制。若能從窗戶，或天空獲得自然光，則可以關閉電燈或降低電力消耗。晝光照明控制器由光敏傳感器和開關或調光裝置組成，隨天然光變化可調節電燈。（3）維持光通量控制。維持光通量策略指的是在初始階段減少電力供應，而在維護周期末達到最大的電力供應，也就是說降低照明系統在初始階段提供的照度（只要符合照度標準即可）。這一控制策略有兩種控制方法。一種是采用預定的斜率：在整個使用維護過程中，電力供應呈線形增加。然而，這一方法要求所有的燈同時更換，而無法考慮有些燈的提前更換。另一種方法是使用類似于晝光探測器的光敏探測器，它可探測燈管老化過程中光輸出的變化。論文格式。（4）明暗適應補償。這一策略利用了明暗適應現象，即在室外變暗時，減少室內光線；在室外變亮時，增加室內光線，這樣便減少人眼的光適應范圍。論文格式。對于隧道，可采用開/關部分燈的方法進行補償；對于高級的零售商店，要求更高的舒適度，則補償應按波動的晝光變化進行。（5）局部光環境控制，照明條件的舒適與否對勞動生產率有一定影響，特別是現代辦公室大量使用VDT裝置（目視顯示裝置），頂棚燈具在屏幕上形成的反射眩光會引起許多視覺不舒適的癥狀，局部光環境控制可以解決這些問題。（6） 平衡照明日負荷曲線控制，作為用戶就可以在電能需求高峰時卸掉一部分電力負荷，以降低電費支出。這一過程應較為緩慢，因而使用者不會覺察到照度水平的變化。為達到此要求，需要一個連續能量管理系統，緩慢地漸變照明。

4 照明控制系統的設計要點（1）合理選擇使用場所

在現階段合理選擇使用場所在設計中至關重要。照明控制系統，就其功能性和美觀性而言，可適用于賓館、展覽館、體育館、商場、辦公室和高檔住宅等等。但是，照明控制系統相對與其他傳統控制來說，卻也價格不菲。目前，在我國大部分的建筑設計中，往往只是在一些重要場所采用照明控制系統。要達到選擇上的合理，除了充分比較其經濟性和功能性，還應從建筑特色、藝術效果、裝飾設計、光源配置等方面進行比較。

（2）制定切實可行的控制要求

照明控制系統的控制方式有許多種。從控制內容說，通常可包括時鐘控制、照度自動調節控制、動靜探測控制、區域場景控制、手動遙控控制、應急照明控制等等。從控制對象說，又可分為對熱輻射光源燈具、氣體放電光源燈具和小型電動設備控制等等。從控制信號形式上說，最常見的有數字開關量信號、不連續模擬量信號和連續模擬量信號等。在確定了控制區域后，選擇相應的控制要求是十分重要的。即要實現設計師對藝術效果的構想，又要盡可能地經濟和可行。

（3）構成相應的系統形式

良好的控制依賴于一個與其相適應的系統，各種系統又各具特色，除了要考慮控制區域和控制內容外，還應結合相應的配電系統，盡可能地做好統籌兼顧。

（4）解決好與上級系統的通信

照明控制系統僅僅是樓宇控制系統中的一個部分。如果要將各個控制系統都集中到控制中心去控制，那么各個控制系統就必須具備標準的通信接口和協議文本。雖然這樣的系統集成在理論上是可行的，但真正實行起來卻十分困難。在工程中，樓宇管理系統可以采用分布式、集散型方式，即各個控制子系統相對獨立，自成一體。樓宇管理系統對各控制子系統只是起一個信號收集和監測的作用。因此，作為子系統之一的照明控制系統從設計伊始就應充分考慮今后與上級系統的連接問題。

5 結語一個好的照明環境能使人們愉快而高效地完成所要做的工作，這也是照明設計的真正目標-為人們將來工作和生活提供一個舒適、愉悅、安心、趣味、功能性的環境。本文研究了現代控制技術在建筑照明控制中的應用，研究了建筑照明設計和控制的方法，對于今后建筑電氣照明設計施工具有一定幫助。