建筑工程照明智能化研究

引言

高效节能照明系统是指通过集成传感器、控制器、网络通信等技术，实现对楼宇内照明设备的智能化管理和控制。与传统照明系统相比，高效节能照明系统能够根据不同的环境条件和用户需求，自动调整照明亮度和色温，从而达到节能、舒适、环保的目的。自适应控制策略作为高效节能照明系统的核心，是实现这一目标的关键。

1 智能照明系统的概念

智能照明系统是基于现代信息技术，与智能硬件相结合的一种照明管理系统，旨在通过自动化和智能化的方式来提高照明的效率、舒适性和可控性。该系统通常包括传感器、控制器、照明设备以及软件应用等组成部分，能够实时监测环境变化和用户需求，自动调节光照强度、光色及开关状态。其核心技术有传感器技术：光敏传感器可感知环境光线强度，自动调节灯光亮度；红外传感器和超声波传感器可检测人员活动，实现“人来灯亮，人走灯灭”等功能。通信技术：有线通信如 KNX 总线、电力载波通信等，适用于稳定性要求高的场景；无线通信如 Wi-Fi、蓝牙、ZigBee 等，便于安装和扩展，支持远程控制和设备联动。自动控制技术：基于预设规则或算法，根据时间、日期、环境变化等因素动态调整灯光状态，如日落自动开灯、无人自动关灯等。人工智能与大数据：系统通过学习用户习惯和分析数据，实现个性化照明方案，并优化节能效果。系统组成包括控制中心、传感器、通信网络、执行设备等部分。控制中心：负责集中管理和监控照明设备，可通过软件界面或中控设备操作。传感器：收集环境数据，如光线强度、人员活动等，为系统提供决策依据。通信网络：连接控制中心、传感器和执行设备，实现信号传输。执行设备：如智能灯具、调光器等，根据控制指令调节灯光的亮度、色温等。智能照明系统的主要功能包括自动控制、场景控制、调光与色温调节、定时控制等。自动控制：根据环境光线、人员活动等因素自动调节灯光亮度和开关状态。场景控制：可预设多种场景模式，如“观影模式”“聚会模式”等，一键切换灯光效果。调光与色温调节：支持灯光亮度和色温的调节，满足不同场景需求。定时控制：可按预设时间表自动开关灯，适用于学校、工厂等场所。

2 智能照明系统在建筑工程中的应用优势

2.1 重视节能环保

智能照明系统在建筑工程中的应用具有显著的节能环保优势。通过自动调节光线强度和色温，智能照明能够根据自然光的变化实时调整室内照明，减少能耗。此外，利用传感器监测人流和环境光水平，系统能够在无人时自动关闭或调暗灯光，这不仅降低了能源消耗，还延长了灯具的使用寿命。智能照明系统通常与新型节能灯具（如 LED 灯具）结合使用。LED灯具本身具有环保优势，与传统灯具（如白炽灯、荧光灯）相比，LED 灯不含汞等有害物质，在生产、使用和废弃过程中对环境的污染更小。而且智能照明系统通过合理控制这些环保灯具的使用，进一步发挥了它们的环保效益。通过采用 LED（发光二极管）等高效光源，智能照明系统进一步减少了碳排放，助力建筑实现可持续发展目标，符合现代社会对环保的高度要求。

2.2 方便管理维护

传统照明系统常需人工巡检，耗时且不高效，而智能照明系统通过集成的管理平台，可以实时监测灯具的运行状态，及时发现故障并自动报警。这种智能化管理不仅减少了维护成本，还提高了维护效率。系统的数据分析功能能够为管理者提供详细的用电情况和故障记录，帮助其制定合理的维护计划，优化资源配置。

2.3 环境舒适提升效率优势

(1)恒照度控制。借助光照度传感器，智能照明控制系统能够实时监测环境光照强度，并根据预设的目标照度值，保持室内光照强度的稳定性。(2)色温调节。智能照明系统支持定时与情景模式设置。如通过调节色温模拟自然光变化(如早晨模拟日出光线唤醒用户)，改善人体生物钟。(3)无级调光。智能照明控制系统与传统瞬时开关照明方式有所不同，避免传统灯具频闪问题，减少视觉疲劳。

3 照明智能化在建筑工程中的具体应用

3.1 利用传感器实现照明系统的自动化调节与节能优化

在现代建筑中，传感器技术的运用为照明系统的智能化带来了显著的提升。常见的传感器包括光照传感器、人体红外传感器和超声波传感器。光照传感器用于检测环境光强度，系统可以根据实时数据动态调整灯具亮度，确保室内光线始终处于舒适水平。例如，在图书馆中，光照传感器可以监测阅读区域的亮度，当自然光不足时，系统会自动调亮灯具，避免读者因光线不足而感到不适。人体红外传感器和超声波传感器则用于检测人员活动。在办公楼的走廊或楼梯间，这些传感器可以感知人员的存在和移动方向，从而实现“人来灯亮、人走灯灭”的自动化控制。例如，当传感器检测到有人进入走廊时，系统会立即点亮该区域的灯具，并在人员离开后关闭，既保证了照明需求，又避免了能源浪费。在节能优化方面，通过结合时间控制和传感器数据，系统可以在非高峰时段自动降低照明强度或关闭部分灯具。例如，在商场打烊后，系统可以关闭主要展示区域的照明，仅保留基础安全照明。这种精细化的控制策略不仅能够显著降低能耗，还能延长灯具的使用寿命，从而减少维护成本，实现更高效的节能效果。

3.2 智能照明调控

电气自动化技术在照明工程中的核心应用，是组建智能化照明自动控制系统，以实现对照明设备的智能调控。在实际应用时，电气自动化技术会和网络通信技术结合，将智能控制系统与众多传感器相连接，形成完整的智能管控中心，实现对照明工程中各项设备运行状况的精准调控。电气自动化技术为照明控制系统提供了多种控制方法。例如，智能控制器与传感器连接，能实现对光线的智能感知。用户可以在照明系统中安设多个自动感光装置，实时检测环境中的光线条件，系统按照内置程序设定智能调节灯光亮度与变更频率；系统能自行获取实时时间信息，依据用户预设的灯光启闭时间自动开灯或关灯，既方便了用户日常生活，又能及时关闭照明设备，达到节电目的。照明控制系统内可以设置自适应照明模块，通过传感器获得环境中的信息，再根据当前照明需求与自然环境条件的变化自行调节灯光颜色、亮度等参数。

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

[1]周广宝,丁晓秋.建筑工程照明智能化研究[J].灯与照明,2025,49(03):83-85.

[2]阎丽洁,袁朋.建筑电气照明系统智能化及节能化[J].中国照明电器,2025,(03):160-162.

[3]徐立军.智能照明系统在建筑电气工程中的应用[J].中国照明电器,2025,(02):147-149.