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智能化照明系统在现代建筑中的应用

作者

张曌

上海创霖建筑规划设计有限公司西安分公司 陕西西安 710000

引言

在现代建筑领域,照明系统作为建筑功能的重要组成部分,其作用不仅仅是提供基础的光照,更关乎建筑使用者的舒适度、工作效率以及能源消耗等多方面因素。传统照明系统往往存在能源浪费严重、控制方式单一、无法满足多样化场景需求等问题。而智能化照明系统借助先进的技术手段,如物联网、传感器、自动化控制等,实现了对照明设备的精准、智能控制,为现代建筑带来了全新的照明体验。它不仅能够根据不同的环境条件和用户需求自动调节灯光亮度、颜色等参数,还能有效降低能源消耗,提高照明系统的管理效率,因此在现代建筑中得到了越来越广泛的应用。

1 智能化照明系统的概述

智能化照明系统在现代建筑中起着至关重要的作用。它通过自动化控制和智能感应技术,在不同行为模式和场景需求下提供优质的照明解决方案。这不仅极大节省了能源消耗,而且还提高了用户的生活质量和安全性。应急照明系统作为智能化照明系统中一个重要的关键组件,在正常电源失效后,能迅速启动,保障人员安全。在 2024 年实施的 GB/T42824—2023《应急照明》标准中,对应急照明的分类和参数提出了更严格、更详细的要求,指导设计人员在规划智能化照明系统时提升系统的可靠性和安全性。智能化照明系统的功能不仅限于提供照明,还包括能耗监控、故障检测、远程控制等多种智能管理功能。通过这些功能,建筑管理者可以实时监控照明系统的状态,进行快速响应和调整。这种高度智能化的管理方式,极大减少了人为错误和维护成本,提高了设备的运行效率,满足了绿色建筑的建设标准。这些特点使智能化照明系统成为现代建筑设计中不可或缺的一部分,尤其是在商场、办公楼、医院等人流密集、高安全性要求的场所,发挥着不可替代的作用。

2 智能化照明系统在现代建筑中的应用

2.1 智能照明与建筑自动化系统的集成方案

智能照明系统与建筑自动化系统的集成,是实现智能建筑全面自动化管理的关键。建筑自动化系统通常包括暖通空调(HVAC)、安防、照明、电力等多个系统,而智能照明作为其中重要的一环,与这些系统的集成能够大幅提升建筑的舒适性与节能效果。在具体的集成方案中,智能照明系统与建筑自动化系统通过统一的管理平台进行信息交换和协调控制。例如,当建筑的暖通空调系统检测到室内温度过高时,自动调整空调的制冷模式,同时智能照明系统会自动调整室内光照强度,避免过度的能耗和光源浪费。同样,当建筑的安防系统启用时,智能照明可以根据安防需求自动启动应急照明或室外区域的安防灯光,提供更强的安全保障。集成方案还允许不同系统之间的互联互通,形成协同工作机制。通过云平台和数据分析,建筑内的能源管理系统可以实时监控能源消耗,并根据不同区域、不同时间段的需求调整照明和其他设备的运行状态,从而进一步降低建筑的总体能耗。

2.2 光源与灯具的选择

根据室内照明亮度需要,在室内灯具选择上选择节能、紧凑型荧光灯,采用吊顶安装、吸顶安装的方式。针对室外照明则采用 LED 灯光,并加装日光感应装置,由智能BAS 系统进行统一控制,在建筑立面的光源选择上采用LED 光源,并利用智能控制器进行控制,也可以由 BAS 系统控制。在室内照明线路中采用YJV-0.6/1kV 穿阻燃PC 管埋地敷设,室外照明采用TT 接地系统,并设漏电保护。

2.3 照明设备的配置

为实现最佳的照明效果,灯具布置需要结合每个区域的功能特性和实际需求。手术室的灯具布置极为精细,采用无影灯为主光源,并辅以 LED 灯管对手术区域进行全面覆盖,确保操作时无阴影和死角。同时,手术室周围安装了调光型 LED 面板灯,提供均匀的环境光,以减少视觉疲劳。ICU 的灯具配置相对灵活,采用嵌入式LED 筒灯和可调节的床头灯结合的方式。筒灯提供基础照明,确保病房明亮。床头灯提供局部照明,满足医护人员夜间操作和查房需求。同时,其可调节的设计也有助于患者休息。普通病房则采用吊灯和壁灯相结合的方式。吊灯提供整体照明,壁灯则创造温馨的氛围,为患者和家属提供舒适的光环境。走廊和公共区域的灯具布置更注重安全和指引功能,为此选用线性灯和导向地灯结合的方式。线性灯安装在天花板两侧,提供均匀的基础照明。地灯安装在走廊地面或墙角,指引方向,确保夜间行走的安全。在急诊中心等需要快速反应的区域,布置高亮度的紧急照明灯具,确保任何情况下都能提供足够的照明。

2.4 应急照明与安全保障

智能化照明系统在高铁站的应急照明方面发挥了重要作用。在发生火灾、地震等紧急情况时,系统能够自动切换至应急照明模式,确保旅客疏散通道和安全出口的照明需求。同时,系统还能通过与消防报警系统的联动,在火灾发生时,自动切断非应急照明电源,避免因电气故障引发二次火灾,为旅客的安全疏散提供了有力保障。此外,智能化照明系统的故障自动检测和报警功能,能够及时发现照明设备的故障隐患,确保照明系统的正常运行,提高了高铁站的运营安全性。

2.5 智能照明系统的维护与故障诊断技术应用

智能照明系统在提升建筑照明效率和用户体验的同时,也伴随着更高的技术要求和维护挑战。因此,系统的有效维护和故障诊断技术成为智能照明系统成功运作的关键。随着技术的发展,智能照明系统的故障诊断技术也得到了显著提升,能够更快速、更精准地发现和解决问题。智能照明系统的维护首先体现在实时监控和数据采集上。通过安装在各个设备上的传感器,系统能够实时监测照明设备的工作状态,收集电流、电压、温度等数据。当某个照明设备出现异常时,系统会立即通过云平台发送警报,通知维修人员。在一些高级的系统中,平台不仅能检测到问题,还能通过数据分析推测故障的具体原因。例如,系统能够判断是由于电压不稳定、灯泡老化,还是线路故障引起的问题,从而提前做好维修准备,避免长时间的故障停运。故障诊断技术还包括设备的远程诊断功能。通过智能手机或者其他终端设备,维护人员可以远程进入系统后台,检查设备的运行状态,甚至通过远程操作进行一些基础的调整或修复。这种远程诊断大大减少了现场检查和修复所需的时间,提高了维修效率,降低了维护成本。另外,智能照明系统还具备自修复功能。当检测到某个灯具出现小故障时,系统能够通过调节其他灯具的亮度来补充照明,保证整个区域的照明需求不会受到影响。这种自适应调整机制在大规模建筑中尤为重要,能够有效减少因单个设备故障导致的整体照明中断问题。

结语

智能照明系统在建筑工程中的应用具有显著的优势和广阔的前景。通过智能化控制,系统不仅能够有效降低能源消耗,还能提升用户的生活质量和工作效率。其灵活性和可扩展性使得智能照明系统能够适应各种建筑类型和功能需求,成为现代建筑设计中不可或缺的一部分。因此,建筑工程师和设计师应积极采纳和推广智能照明技术,以推动建筑行业向更加智能、绿色和可持续的方向发展。

参考文献:

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[2] 陈建璋 . 智能照明系统在民用建筑电气中的应用 [J]. 绿色建造与智能建筑 ,2024(10):113-115.

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