( b)
图 3 办 公室照明控制节能效果示意图
通过上面两个例子可以看出 ,采用节能灯具 可以节省约 26% ～39%的电能 ,而通过采用不同 的控制方式可以节省约 19 % ～36 %的电能 。可 见 ,照明控制对于照明节能所起的作用不容忽 视 。照明控制方式很多 ,上述例子仅为通过简单 照明控制说明其产生的节能效果 ,旨在引起广大 设计同仁 、建设单位 、管理部门在关注选用节能
表 1 细管荧光灯 ( T8)替代粗管荧光灯 ( T12)的节能效果
灯管径
镇流器 种类
功率 /W
光通量 / lm
系统光效 / ( lm /W )
替换 方式
节电 率 /(%)
T12 ( 38 mm ) T8 ( 26 mm )三基色 T8 ( 26 mm )三基色
7) 32 ( 4)
(4) 智能照明控制系 统通过使用移 动探测 功能 ,可 以在 有人 (车 ) 来 时自 动将 灯开 启 , 人 (车 )离开后自动关灯 ,减少了灯具的工作时间 , 实现了有效节能 。
·照明控制 ·
(5) 在管理方式上 ,传统照明控制为管理人 员人为地开与关 ,依 赖手工操作 ; 智能照明控 制 系统则将其转换为自动化 、程序化的智能管理 , 实现集中统一管理与监控 ,使整个照明系统更加 高效节能 。
·26·
集中或集散的 、多功能或单一功能的自动控制系 统。
实现上述控制 ,简单的可 采用单控开关 、双 控开关 、光控 开关 、调光开关 、定时开关 、可编程 控制器等 ,复杂的可采用楼宇自控系 统、智能照 明控制系统等 。照明控制方式 的发 展经历了传 统控制 、自动控制 、智能控制 3 个阶段 。智能照 明控制系统采用的主要控制方式有场景控制 、集 中控制 、群 组组合 控制 、定时 控制 、光 感探头 控 制 、就地控制 、远程控制 、图示化监控 、应急处理、 日程计划安排等 。智能照明控 制系 统使照明进 入了智能化控制的时代 ,不仅提高了照明系统的 控制和管理水平 ,使照明质量也有了质的飞跃 , 同时 ,节能效果也十分明显 。
办公室照 明控制的一个重要时段是 午休时 间 (包括午餐时间和午睡时间 ) ,午餐时间可将灯 开启数量减少 50% ,午睡时间将灯全部关闭。假 定午餐时间为 12: 00 ～13: 00,午睡时间为 13: 00 ～14: 00,这种情况节能效果如图 3 ( b)所示。可 以看出 ,节能效果约为 36%。
(2) 传统照明控制方 式通常在某个 场所设 置固定的照度 ,或采用手动调节元件在需要时对 灯具调光 ;控制智能照明控制系统则通过场景控 制方式根据各种场合的不同场景要求 ,精确转换 到合适的照度 ,避免了过高的照度所消耗的电 能。
(3) 智能照明控制系 统通过采用光 感探头 控制方式 ,可根据自然光变化调整照度 。当天气 晴朗时 ,自动将灯调暗 ;天气阴暗时 ,又会自动将 灯调亮 ,有效地利用了自然光 ,减少了灯具消耗 的电能 。
·24·
·照明控制 ·
如图 1 ( a)所 示 ,大的矩形面积对应于全天将 灯 具全部点亮时消耗的电能 ,由不同时段点亮灯具 百分比形成一条折线 ,折线下方的面积表示实际 消耗的电能 ,折 线上方的面积表示节约的电能 。 可以 看 出 , 该 控 制 方 式 产 生 的 节 能 效 果 约 为 18. 8%。如果把灯分为 3组 , 9: 00至 15: 00将全 部灯具点亮 , 22: 00点至次日早晨 6: 00点亮 30% 灯具 ,其他时间点亮 60%灯具 , 节能效果如图 1 ( b)所示 。可以看出 ,该控制方式产生的节能效 果约为 40%。如果把组或时段分得再细些 ,会得 到更理想的照明和 节能效果 。组和时段的划 分 原则主要是根据基本照度 、室内外照度差 、车 库 内车辆及人员流动情况等划分 ,不同地域和不同 建筑划分时点会有所不同。
3 智能照明控制系统与照明节能
智能照明控制系统综合利用计算机技术 、网 络通信技 术、现代控制技术及电子技 术 ,在照明 节能方面与传统照明控制系统相比有以下优势 。
(1) 传统照明控制方 式主要以手动 控制为 主 ,利用手动开关来控制回路的通断 ,实现灯具 的开关控制。该方式简单 、直观 ,但系统 相对分 散 ,无法实现有效的管理 。智能照明控制系统通 过采用事先编制的程序自动控制灯具的开与关 , 相比传统手动控制更加及时准确 ,有效地减少了 灯具的工 作时间 、开灯数量 ,减少了灯具消耗的 电能 。
(1) 每个照明开关所控光源数不宜太多。 每个房间的灯开关数不宜少于 2个 (只设置 1只 光源的情况除外 ) 。
(2) 房间或场所装设有两列或多列灯具时 , 宜按下列方式分组控制 : 所控灯列与侧窗平行分 组 ; 生产场 所按车间 、工段或 工序 分组 ; 电化 教 室 、会议厅 、多功能厅、报告厅等场所 ,按靠近 或 远离讲台分组 。
·照明控制 ·
照明控制与节能
刘家英 (深圳机械院建筑设计有限公司 , 广东 深圳 518027)
摘 要 : 通过对地下车库和办公室的照明节能现状与节能效果的分析 ,阐述了照 明控制方式在照明节能中 所起到 的重要 作用 。简 要介 绍了不 同照 明方 式在各 种 民用建筑中的选用原则 ,并重 点讨论 了智 能照 明控制 系统 。通 过分 析可知 ,采 用 智能照明控制系统可获得比传 统照 明控 制方式更优的节能效果 。
再来分析不同控制方式的 节能效果 。通 常
地下车库 无自然光照入 ,因此 ,不少设计采用长 明灯的照明 控制方式 , 该方式 下的能耗 设为 1。 采用分组控制方式 ,先分为两组 。白天由于室外 光线很强 ,为了减少室内外照度差引起的不适 , 将全部灯具点亮 , 夜间由于人 员 (车辆 )活 动减 小 ,点亮一半灯具 。采用 该控制方式 ,节 能效果
(3) 居住建筑有天然采光的楼梯间 、走道的 照明 ,宜采用节能自熄开关 。应急灯若采用节能 自熄开关 ,其开关应具有消防功能 。
(4) 公共建筑和工业建筑的走 廊、楼梯间 、 门厅等公共场所的照明 , 宜采用集中控制 ,并 按 建筑使用条件和天然采光状况采取分区 、分组控 制措施 。
(5) 旅馆的每间 (套 )客房应设置节能控制 型总开关 。旅馆的门厅 、电梯大堂和客房层走廊 等场所的照明 ,采用夜间定时降低照度的自动调 光装置 。
·25 ·
·照明控制 ·
灯具的同时 ,对照明控制方式予以足够的重视 。
2 照明控制方式选择
对照明设备而言 ,照明控制可分为开关控制 和调光控制 。在照明设计中 ,合理和正确地选用 照明控制方式是节 源的有效措 施。照明控制 通 常根据建筑物的建筑特点 、建筑功能 、使用要 求 等具体情况对照明 控制方式进 行选择 。一般 情 况下 ,民用建筑照明设计应根据照明部位的灯光 布置形式和环境条件按下列原则选择照明控 制 方式 。
2 850 3 350 3 350
57 77. 9 93. 1
— T12 →T8 T12 →T8
— 26. 8 38. 8
注 : 表中“功率 ”一栏括号外为灯管的功率 ,括号内为镇流器的功率 (A2、B 2能效 等级 ) 。
由表 1中数据可看出 ,采用节能灯具 (光源 、 镇流器 )产生的节能效果约为 26% ～39%。需要 指出的是 ,上述结论是光源发出相同光通量的耗 能对比情况 。实际工程中由于灯具效率 、布灯情 况不同 ,实际节能效果会有一定差别 。
智能照明控制 系统 还能保证办公区域和 公 共区域协调的工作 。如工作时 间或办公区域 有 员工加班时 ,电梯厅 、走廊等公共区域的灯就 保 持基本的亮度 。只有在办公区域的人走完后 ,才 将灯降低到安全状态或关掉 ,避免不必要的能源 浪费 。
与传统控 制方 式相比 ,由 于采 用了 定时 功 能 、移动探测功能 、自动调光功能等 ,减少了灯具 开启时间及灯具实际的消耗功率 ,使系统节能效 果更优 ,照明环境更加舒适 ,更加人性化。
节能中的作用及节能效果作一探讨。
1 控制方式节能效果分析
1. 1 地下停车库照明节能效果分析 在当前的地下车库照明设计中 ,均以节能型
荧光灯取代老式的普通荧光灯 ,即以细管荧光灯 ( T5、T8) 替代 粗管荧 光 灯 ( T12) 。细管 荧光 灯 ( T8)替代粗管荧 光灯 ( T12)的节 能效果如表 1 所示 。
如前面提到的 地下 车库照明采用智能照 明 控制系统 ,可使 其照明系统工作在全自动状态 , 除前面提到的按不同时段自动开关灯具外 ,停车 区域还可以采用移动探测传感器 ,当有人 (车 )移 动时开启相应局部照明灯具 ,当人 (车 )离开后延 时自动关灯 ,与传统 控制方式相比 ,进一步减 少 了灯具的工作时间 ,从而节约了更多的电能 。又 如前面提到的办公室照明 ,智能照明控制系统可 预先设置若干工作状态 ,如“白天 ”、“晚上 ”、“工 作 ”、“清扫 ”、“安全 ”、“午休 ”等 ,根据预先设定 的时间段 ,系统可在各种工作状态间自动进行切 换 。上班时 ,系统自动将灯打 开 ,并将照度自 动 调节在预先设定的水平 。靠窗部位的灯具 ,系统 可根据室外自然光 变化进行照 度调节 。当天 气 晴朗时 ,自动将灯调暗 ;天气阴暗时 ,又会自动将 灯调亮 ,以始终保持室内恒定的照度 。该方式中 间部位的灯具也可加入调光 。午休时 ,系统自动 变换到舒适 、柔和的 灯光场景 ,使工作人员能 够 得到很好的休息和 放松 。当一 个工作日结束 进 入晚间状态 ,系统将自动地调暗或关闭各区域的 灯光 。有人 加班 时 ,系 统的移 动探 测功 能将 开 启 ,将无人区域的灯 自动关闭 ,并将有人区域 的 灯光调至最合适的 亮度 。在系 统处于清扫状 态 时 ,移动探测功能也 将开启 ,当清扫人员到达 该 区域时 ,点亮该区域的灯 ,当清扫人员离开后 ,延 时将灯关掉 。安全状态和清扫 状态的工作原 理 相似 。
(6) 医院病房走道夜间应能关掉部分灯具 。 (7) 体育场馆比赛场地照明应分级控制 ,并 宜做到单灯控制。 (8) 候机厅 、候车厅 、港口等大空间场所 应 采用集中控制 ,并按需要采取调光或降低照度的 措施 。 (9) 影剧院、多功能厅、报告厅 、会议室及展 示厅等公共场所宜采取调光控制 。 (10) 有条件的场所 ,宜采用下列控制方式 : 天然采光良好的场所按其照度自动开关灯或 调 光 ;个人使用的办公室采用人体感应或动静感应 等方式自动开关灯 ;大中型建筑按具体条件采用