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高层建筑的智能LED照明控制系统分析

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供稿:中国工控网 2016/6/6 17:23:07

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  • 关键词: 智能LED照明
  • 摘要:   超高层建筑一般楼层多、建筑面积大及使用功能复杂,需要可靠性高的照明控制。超高层建筑规模大,场景需求多,照明能耗占整个建筑能耗的20%以上,照明节能更加必要。智能照明控制系统通过系统优化不但能满足超高层建筑多功能的复杂控制需求,还能达到降低照明能耗的目的。

智能照明控制系统

  智能照明控制系统是基于总线型的控制系统,具备统一的网络,结构比较简单,通常包括主机、智能控制器及终端模块。

  智能照明控制系统(EuropeanInstallationBus,EIB)控制方式包括:

  (1)手动控制方式。在建筑内设置一定数目的按钮开关等现场控制器,对系统进行手动控制。

  (2)移动控制方式。该方式主要应用在地下车库和公共走廊,设置移动传感器和主动传感器,使设备按照规定时间进行工作。依据车辆和人员的进出情况,照明设备可以自动打开或者关闭,从而节省电能。

  (3)网络控制方式。EIB系统可以通过互联网网关与其他的自控系统进行集成,并依据操作指令来执行有关动作。

  (4)集中控制方式。在建筑值班室安装控制主机,通过提供的大楼模拟图,对建筑内照明设备的运行情况进行实时掌握,并及时调整,以利于能源的节约。

  (5)恒照度控制方式。在建筑内增加模糊开关,依据大厅内的照度变化、已设定的照度值,自动打开或者关闭建筑内的照明设备,以保持建筑内保持恒定照度。

不同区域的控制组合

  A5地块位于汉峪金融商务中心A地块的南侧中部,均规划为超高层建筑。其中A5-2为办公和星级酒店相结合的超高层塔楼,有5层裙房。地上建筑面积:6.62万m2,41层,规划建筑高度为146.6m。拟建成现代化、信息化、人性化和智能化的金融商务大楼,向人们提供安全、高效、舒适、节能和环保的空间环境,使之成为济南金融产业的标志性建筑。

  本项目功能区域比较多,需要在不同区域采取不同的控制组合。

  (1)建筑内的服务间。在本项目固定办公室、客人休闲包间和设备用房,采用常规的硬线控制,由工作人员进行照明开关控制。

  (2)超高层建筑内的公共区域,人流量大,选择合理的照明控制系统十分必要。在本项目公共区域中使用EIB总线控制,公共区域包括大堂区、门厅区、宴会厅、电梯厅、泛光照明、公共走廊和室外道路等,照明控制手段包括红外控制、就地方式、声控方式和定时控制等。

  1、开放式空间

  本项目开放式空间包括大堂区、门厅区和宴会厅等,该区域的灯光布置和灯具选择,除了一般的照明需求,还为了烘托气氛,体现装饰的美感和整体形象,营造舒适的环境。所以,采用预先编程控制方式对开放式空间内的照明控制,并依据各区域的实际情况,准备了多种灯光场景组合,而且工作人员可以直接通过触摸屏或智能面板现场操作,以满足不同的需求,达到不同的视觉效果。

  电梯厅照明通过设置定时器与人体移动感应器控制,人流高峰期开启全部的普通与装饰照明,平时只开启普通与部分装饰照明,人流较少时,只开启普通照明,并结合人体感应器控制。

  2、泛光照明(建筑物泛光照明、景观照明、广告照明和道路照明等)

  超高层建筑一般作为标志性建筑,泛光照明的总体效果很重要。本项目通过智能照明控制系统,把照明组合进行预先设置,依据不同情况选择不同的控制方式。本项目泛光照明、景观照明和广告照明使用定时器,在不同的季节设置不同的开启时段,并结合不同的节日、事件进行场景控制;道路照明使用亮度控制器结合定时器控制,降低能耗。

  3、走廊、室外道路和运输通道等区域

  在本项目服务区内对该区域的照明控制进行设定,一般采用自然光进行照明,当自然光较暗时采用人工照明,依据当时的自然光强度,使用照度传感器和定时器等对照明系统实施分段控制、分时控制。此外,室外道路的照明控制具备远程控制功能,运输通道、走廊具有智能开关控制功能,其开关分别设置在值班室、每层电梯厅。

  在建筑的适当位置还要设置适量的照度传感器。感应开关通过测定的照度值,对比设定值,来控制照明开启,最大限度利用自然光,实现节能。设置自然光照度为50lx,当自然光照度小于50lx时走廊照明就会开启,室外道路、运输通道设置的自然光照度水平分别为20lx、75lx,如表1所示。

  4、办公区域和地下车库

  超高层建筑内办公区域独立设置智能照明控制系统,在办公区域入口处安装智能控制面板,通过不同场景设置,满足不同的需求,提供舒适的灯光环境,提高工作效率。对于自然采光好的场所,安装照度传感器,当照度值达到办公照度值时,可以关闭靠窗侧的照明。

  本项目地下4层为车库,面积比较大,灯具多,传统简单开关控制会造成长时间无效照明浪费。通过智能照明控制系统,车库分不同区域、时段、功能,按应急、车道、车位和坡道不同照明回路间隔控制。满足正常照度的前提下,只开启部分照明,降低能耗。安装车辆移动传感器,根据车辆进出情况,实现车道的节能控制。

智能疏散指示系统

  超高层建筑由于楼层多、建筑面积大、人员密度高且疏散较困难。发生火灾时,人员的安全疏散已成为首要任务,应急照明及疏散指示标志相当重要。根据山东省政府令《山东省火灾高危单位消防安全管理规定》第十三条要求:“新建人员密集场所火灾高危单位应当设置智能应急照明和疏散逃生引导系统”。

  本工程采用了与火灾自动报警系统联网的智能疏散指示系统。当建筑内发生火灾时,根据火灾联动信号,确定火灾区域后,自动地选择最佳疏散路线,调整现场的动态疏散指示标志方向,同时语音引导,疏散人群至安全场所。

  智能疏散指示系统的智能集中控制型消防应急灯具自带独立地址,集中电源供电;系统对终端灯具实时在线巡检,并显示所有工作状态。当系统内任一设备发生故障时,应发出声光报警信号,排障后,报警自动消除。应急照明集中电源为智能消防应急灯具提供正常的工作电源和火灾时的应急电源。应急照明分配电装置具有回路监控功能,并接受应急照明控制器的实时监控。发生火灾后,系统根据火灾自动报警系统的联动信号,系统自动执行以下操作:

  (1)顺序开启全楼疏散通道的消防应急灯具,系统全部转入应急状态,按照系统指示的疏散预案执行命令。

  (2)点亮通向安全区域的出口灯并进行中英文语音提示,原指向危险区域的应急标志灯调整为指向安全区域。

智能控制系统的效益

  (1)节能效益良好

  智能照明控制系统,对不同时间不同环境的光照度进行设置和管理过程中,利用各种不同的预设置控制方式和控制元件,来实现节能效益最大化,一般可达30%以上。同时,对荧光灯等进行调光控制的电子镇流器,采用有源滤波技术,可以降低谐波的含量,提高功率因数,降低无功损耗。

  (2)灯具寿命延长

  灯具寿命延长不但可以节省大量资金,而且大大减少灯具更换维修工作量,降低照明的故障率和运行费用,让管理维护变得轻松很多。

  智能照明控制系统可以使电网电压的波动得到有效抑制,通过系统对电压的限定和滤波等功能,同时软起动和软关断技术的采用,可以避免损害灯具、光源,通常灯具的寿命可延长2~4倍。

  (3)照明质量改善

  智能照明控制系统控制灯具不再是采用传统的平开关,而是采用调光模块控制面板,这样可以使各房间内整体的照度值得到有效控制,从而使照度均匀性提高。

  (4)照明效果多

  智能照明控制系统配置在建筑物内大堂、中庭以及室外泛光照明,采用相应的预设置场景,按不同时间、不同用途和不同的效果进行控制,可以实现丰富多样的艺术效果。

  (5)管理维护方便

  智能照明控制系统以模块式的自动控制为主,手动控制为辅。照明场景预置的参数存储在控制模块中,设置和更换这些信息十分方便,这让建筑物照明管理和设备维护变得更简单。

  (6)经济回报较高

  按照类似工程推测,只是从节省灯具和省电这两项:用4年左右的时间,业主就可把智能照明控制系统所增加的全部费用基本收回。而智能照明控制系统在照明环境改善、工作效率提高以及维修和管理费用减少等方面,也为业主节省可观的费用。 

        

 

审核编辑(王雪)
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