智能照明在聯合國駐西非辦公大樓中的應用

鞠凱，楊建華，楊昊明

（山東省建筑設計研究院有限公司）

1 引言

隨著建筑智能化技術的發展和普及，辦公建筑更加注重智能化程度，其中照明設計智能化是對建筑智能化程度最直觀的評價標準。聯合國駐西非辦公大樓項目位于塞內加爾首都，占地13.7hm2，主樓地上8層，地下1層，總建筑面積6.6萬m2，是集聯合國辦公和附屬設施為一體的綜合性辦公項目。

2 主要房間的照明設計方案

2.1 主要房間的照度要求

項目初期，綜合法方建筑方案設計院的設計初衷和JGJ/T 67-2019《辦公建筑設計標準》、GB50034-2013《建筑照明設計標準》及《照明設計手冊》（第三版）中對辦公建筑的設計要求，形成各主要功能房間的照度設計標準如表1所示[1,2]。表1中，Em表示照度，lx；U0表示照度均勻度（最小照度值與平均照度的比值）；Ra則表示光源的顯色指數。

表1 主要房間的照度要求

考慮到該項目建成后需要承擔國際級的重要會議和會晤，因此智能且智慧的照明設計至關重要。受限于篇幅，將以三個典型房間為例，對其照明設計及其控制方式進行介紹。

2.2 基于DALI的圓形會議室照明設計方案

圓形會議室項目的核心區域主要負責議題的投票表決。首先，在燈具的控制方面，為使房間更好地兼容多場景照明，采用具有單燈單控功能的DALI（數字可尋址照明接口）控制方式。該系統主要包括現場控制主機、控制面板以及DALI鎮流器。其工作原理是將每個房間控制面板選擇的不同場景信號傳至DALI控制器，隨后將預設邏輯傳至房間內燈具的DALI鎮流器上，最終實現場景的控制。但是需要注意幾點問題。

①控制器一個接口最大允許的燈具數為64盞。

②燈具應兼容DALI協議。為此在燈具選擇方面，選擇具備DALI接口燈具的同時兼顧發光效率與顯色性、以及投資方所屬國的質檢標準。最終選取iGuzzini illuminazione-QG57 Palco28.5（功率：51W；光通量：5000lm）和iGuzzini illuminezione-S.P.A- P243-LU28（功率：51W；光通量：6400lm）型號的兩組LED燈具。最后進行照度計算及燈具布置，應注意在燈具布置時兼顧照度以及房間頂部裝飾方案的兼容性。經DIALux多次試驗調整，得到房間的燈具布置及等照度曲線計算結果如圖1所示。

圖1 圓形會議室照度計算結果

其中講臺區域平均照度（Em）為918lm；最大照度（Emax）及最小照度（Emin）分別為1415lm和573lm；照度均勻度（U0）為0.62。階梯區域Em為574lm；Emax及Emin為871lm和345lm，U0為0.60。房間功率密度（LPD）最大為4.7 W/m2。綜上所述，本設計同時滿足設計指標及相關規范要求。

2.3 餐廳區域照明設計方案

考慮到餐廳為大面積公共場所，因此其燈具的控制選用集中照明控制系統實現。該系統相較DALI控制雖不能實現單燈單控，但可以通過控制面板對不同回路直接進行分斷控制，成本相對較低且管理方便。在燈具選擇方面，正常照明依據相同原則選用iGuzzini illuminezione-S.P.A- N167.47-LA50（功率：17W；光通量：2100lm）燈具。并選用ILDE WOOD S（功率：2W；光通量：270lm）燈具作為氛圍照明。最后核驗照度得到：Em為383lm；Emax及Emin為841lm和167lm，U0為0.44。LPD最大為1.9 W/m2。可見設計滿足要求。

2.4 通道照明設計方案

通道部分的燈具應優先選擇自動、無需人員介入的控制方式，同時應投資方對無障礙設計的需要，燈具均應具備不低于15min的延時功能。因此，選擇將公共區域的燈具每3個分為一組，2個聲光控+時控點亮和1個常態點亮，并通過開關延時功能實現延時的控制方式。為此選擇了筒燈（iGuzzini illuminazione-Q807）（功率：14W；光通量：1180lm），作為保證照度的燈具。選用了LED燈帶作為常態點亮燈具，以期實現更好的視覺效果。對上述方案進行照度計算，得Em為155lm；Emax及Emin為240lm和89.7lm，U0為0.58。LPD最大為2.0W/m2，滿足要求。

2.5 辦公樓整體的照明控制方案

如此龐大且重要的建筑燈光僅采用上述分布式的控制方式是遠遠不夠的，需要統一的平臺對整個建筑物的燈光進行總體把控。為此設計了GTB（建筑物智能管理）系統，該系統由控制主機，控制分機、數據接口以及傳感器組成，其中主機位于整棟建筑的主控室內；控制分機設置在樓層配電間的照明配電箱中；傳感器可以依據需求選擇，諸如有人存在檢測等各種方式，作為系統的觸發信號。通過該系統可以輕易實現時間段的照明控制，突發事件的燈光啟動，管理人員可根據需要修改照明方式和依賴數據接口進一步實現與智能化系統DDC的通信，使燈光具備更強的智能性。

3 配電線路與保護裝置的選擇

燈具的配電線路通常采用導線進行敷設，且處于配電末端。諸如短路、電弧等故障易于發生，因此如何保護照明的供電線路與其控制方式同等重要。為防止照明配電線路發生短路故障和電弧故障，采用微型斷路器+故障電弧保護的方案保護配電線路。依據《低壓配電設計規范》，末端短路電流不能小于斷路器瞬時或短延時整定電流的1.3倍，因此需要靈敏度校驗[3,4]。經計算，本項目燈具回路的計算電流均小于16A，在前級斷路器統一選擇C型脫口曲線的16A斷路器作為短路保護器件的條件下。依據19DX101-1《建筑電氣常用數據》中公式，最終得不同線徑導線的最長供電距離為：WDZ-BYJ-3×2.5 mm2導線對應46m供電距離；WDZ-BYJ-3×4mm2導線對應73m供電距離；WDZ-BYJ-3×2.5 mm2導線對應110m供電距離；WDZ-BYJ-3×10 mm2導線對應183m供電距離。由此可知，照明配電線路的設計應同時兼顧斷路器參數、回路長度及導線線徑等因素。

4 結語

文章探討了國外某辦公樓的電氣照明設計。首先針對不同的房間分別選擇了不同的燈具及控制方式，最后就保護元件靈敏度對供電線路的供電長度進行了校驗。因該工程有一定的特殊性，故對本次電氣照明設計進行闡述。