辦公項目智能照明系統設計實例中的價值工程分析研究

黨金申

摘 要：筆者從事室內裝飾行業內的建筑電氣設計多年，尤其對知名外資企業的辦公項目中智能照明系統的應用較多，大部分的應用為美國綠色建筑認證（LEED）項目，但是智能照明系統應用中存在過度設計及存在設計缺陷的現象，造成LEED認證花費了不少的代價，缺乏價值工程的研討。因此，本文針對智能照明系統設計（尤其對高檔辦公項目中的應用）提出方案和優化對策，真正地實現價值工程目標。

關鍵詞：智能照明控制;系統設計;價值工程

1 前言

智能照明在國內市場應用中普遍的存在諸多問題，主要如下：

1）前期投資大。

2）智能照明系統品牌眾多，通訊協議和系統結構均不同，標準化較為難統一。

3）系統設計過于復雜，普遍存在過度設計。

4）設計存在缺陷，無法實現全自動智能控制。

5）客戶反饋的使用體驗差。

因此，遠遠沒有國外市場的普遍度和接受度，全自動運行、無人為操作、智能的滿足人對燈光的需求已是國外市場應用中最基本的理念，我們還有較大的差距。同時電氣照明能耗是一個重要的能耗點，其能耗值占到了整個建筑能耗的14%，因此加大推廣智能照明系統的應用和更合理的智能照明的設計十分必要，設計人員應提升各種系統的設計能力，避免供應商深化最大化的利益驅動造成的過度設計，解決初期的成本居高不下以及客戶的使用體驗又不好的問題，針對不同具體的工程實踐進行價值工程研討，論述筆者在智能照明設計中的心得。

2 系統品牌及架構選擇

智能照明系統種類繁多，如路創、飛利浦、施耐德、羅格朗等品牌，系統構成與產品線均有不同，由于設計師對各個系統及產品線熟悉程度不同，對于智能照明系統設計均由各個品牌的供應商來設計，這個會造成利益驅動的過度設計，系統中該有的不要的都上，造成系統設計過于復雜且沒有實際使用價值，怎樣選擇，各個品牌也各有不同的長處和短處，本文以下結合筆者實際的工程經驗總結的對比表如下：

3 系統設計價值工程分析

3.1 基本的功能需求的確定

首先明確目標，LEED或WELL認證，還是單純的節能考慮，或是為了大型會議或展示的多樣化需求，或是對靈活辦公空間自由組合控制需求，以及對未來維護和客戶改造的需求。根據需求確定一下基本控制功能。

3.1.2 照度可調

是否需要調光與否影響較大，不僅影響整個智能照明系統的造價，同時對照明燈具的成本也有很大的影響。對于調光方式（切向，可控硅，0-10V，DALI）也會影響整體造價

3.1.2 色溫可調

根據人體的一天的節律，調節色溫，如上午色溫較冷，高效辦公環境，中午就餐時段漸暖

3.1.3 場景控制

對于多功能會議的多功能模式的需求，會議模式，投影模式，分路手動調節等，投影幕或電視墻的分區獨立控制.

3.1.4 時間控制

系統中的時鐘設計為較為常規的設計，根據正常辦公的時間規律，照明實行自動化分時控制和人員占空相結合的控制。一般設置的模式（1）正常辦公時段，設定某個時段全亮，應考慮避免燈具頻繁開啟;（2）加班模式，人員感應控制為主，但必須考慮保留必要的出入口及廁所通道照明。（3）換休假日的控制，365日歷及易于模式設置。如狹長的走道間隔控制和大開間辦公空間方塊成組控制.

3.1.5 占空感應控制

主要的智能照明控制方式，一般多為紅外感應控制。對于占空與非占空的兩種狀態進行相應的控制照明和空調內機。

3.1.6 集中控制及遠程控制

可兼容樓宇智能化及音視頻控制系統，較為流行的控制為移動終端，一鍵開關，可面向客戶定制，界面簡單，易于操作。不同時段，不同模式下的設置需求。不同場景下的使用習慣的采用不同的控制方式，滿足客戶的基本需求同時提高客戶的使用體驗。

每個功能都可以用不同的實現方法，都可以作為價值工程分析，提高功能，降低成本或減少使用率較低又能大幅度減少成本功能。

3.2 典型案例分析

3.3 根據案例價值工程分析設計要點

3.3.1 控制方式選擇

紅外動作感應及時間控制的并聯控制原理，如案例中，在綠色建筑認證動作感應器要求覆蓋75%控制區域，因此人員動作感應為主要的控制方式。

3.3.2 感應器的布置

首先對于感應器探測技術進行選型，目前比較流行的是紅外感應，對于紅外加超聲波雙鑒型的應用一般在普通辦公份額環境中不推薦使用。大部分的紅外感應都是模糊控制，對于靈敏性各有特點，對于不同空間高度和形狀特點，對控制區域的輕微或大幅度動作進行預測，對于每個感應器的探測半徑應進行空間布局，根據吊頂高度，繪制出探測的范圍（如圖2中的藍色虛線圓圈），應該注意的是，需要考慮因為感應器的探測范圍需要對應下方工位的布置范圍，必要時調整電源控制回路，如案例中，合理的狀態是一個感應器對于六個燈盤，六個工位，當然也可以考慮覆蓋范圍適當的交疊。

3.3.3 走廊感應器的設置

如案例中有過度設計的設置，根據感應器的覆蓋范圍，感應器已經覆蓋了走道的范圍，且在走道上的動作均為大幅動作，因此在專門設置走道感應器是多余，在設置邏輯控制時，只要設置任何一路辦公區的工位上方的占空感應信號同時可啟動走道一半照明。即使在加班狀態下，也需要保證走道的明亮是設計師常常忽略的，尤其是在加班時的客戶的使用感受，燈具的頻繁開關對工作人員有轉移注意力的影響。

3.3.4 光感的設置

光感的一般設置原則是，由于每個朝向的采光不一樣，因此案例中只需考慮兩個光感即可。由于光感的設計，需要將控制的回路需要細分，應該按照距窗的距離分三排分開控制，這樣能充分的利用自然采光，進行距窗的層次化調光，最大的實現節能，如采光好的情況下，可以設置最靠窗邊0%，第二排50%，第一排100%，具體的設置需要現場實際測量，校準并設置調光比例。

3.3.5 邏輯控制表設計

理想的狀態下，控制回路與工位和紅外感應器一一對應，但對于覆蓋重疊或者相關聯區域應考慮聯動邏輯，比如如上所說控制回路11，13，15，16，18均需要關聯控制回路8。

時間控制的基本邏輯，根據經驗和客戶的辦公室的利用率和使用習慣，為避免在人員較少情況下，在工作人員流動較為頻繁，會造成局部區域的燈具頻繁開啟的情況，時間控制設置兩種模式，正常工作模式和加班模式以及清掃模式。正常工作時間時間控制優先，加班模式人員感應控制，清掃模式，時間控制特定回路點亮。同時在設計時為了便于分時控制，在燈具布置時采用多路交錯更加精細化分組控制。

4.無線與有線系統架選擇

無線系統核心元件有無線路由器，無線負載模塊，無線面板開關，無線占空感應。除無線路由器需要供給電源外，其余設備均不? 需要電源供給。

有線系統的核心元件有多路智能模塊，時鐘控制器，有線面板，有線占空探頭。

根據上圖，有線系統比無線系統在電源控制配線上節省很多。

根據上表，有線與無線的系統造價基本持平，但如果同樣的功能，無線系統的調試靈活，有線系統固定位置很難調整，必要時還需要增加感應器來覆蓋死角，調試簡單，調試控制模塊是可以看到負載照明的控制，不需要布線人員的對線配合，邏輯編輯容易，由于人工的成本增加，有線的布線成本會越來越高于無線系統，無線系統的接受度會高于有線系統未來的應用將會是無線控制系統占有率會逐漸超過有線系統。對于后期維護及改造，無線更具有優勢，同時使用與改造項目，無需對裝飾面的破壞，張貼即可。尤其是對靈活辦公，移動隔斷的房間無法布置面板的房間，可以設置無線面板張貼在玻璃上，無需設置設備帶實現玻璃隔斷房間全方位透明的裝飾效果。

5.結論與展望

以上分析，每個系統的設計步驟都有優化的空間，結合客戶的基本需求來實現價值工程的最大化，一是降低較少不需要的功能，大大降低成，二是功能不變，找到最優的合理配置，化繁為簡來降低成本。三是應用無線控制系統大大提升功能，降低未來運營的成本。無線是未來的發展方向，同時也期待國內燈控企業更好的抓住機遇，讓產品做得更穩定，占領更大的市場，為推進國家的節能減排及建筑可持續發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]周芳 ， 劉美根 . 智能照明控制系統在電氣照明節能設計中的應用 [J]. 電器與能效管理技術 ，2007（16）：576-576.

[2]北京照明學會照明設計專業委員會. 照明設計手冊（ 第二版）[M]. 北京 ： 中國電力出版社 ，2006.

[3]楊穩， 曾欣， 凌志友， 等. 智能照明控制系統的設計與實現[J]. 自動化應用， 2018 （8）： 1 - 4.

[4]路創產品手冊