醫(yī)療建筑智能照明設(shè)計控制方案分析

趙婉禎 路 程 郭曉巖 . 遼寧省建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計研究院，遼寧 沈陽 000; . 中國建筑東北設(shè)計研究院有限公司，遼寧 沈陽 000

近年來，照明節(jié)能措施在建筑中的應(yīng)用成為建筑電氣設(shè)計的重要內(nèi)容，醫(yī)院建筑作為民用建筑的一種，由于其服務(wù)對象特殊，其照明應(yīng)努力營造出舒適、輕松的氣氛;整潔安靜的環(huán)境，既要滿足醫(yī)生診病的工作需要，又要滿足患者治療與康復(fù)的需要，在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保。為此，筆者針對參與設(shè)計的某大型醫(yī)院綜合醫(yī)療樓，提出一些設(shè)計觀點。

1 工程概況

某大型醫(yī)院綜合醫(yī)療樓屬一類高層建筑,系三級甲等醫(yī)院，總建筑面積129 760m2，地下3層，地上23層，裙房5層，主要用于心腦外科手術(shù)。

2 智能照明控制系統(tǒng)方案

2.1 大廳照明控制方案

大廳是人員較密集的場所，通常包括門廳、掛號廳、取藥廳和候診廳等。患者從掛號開始到候診、治療、交費和取藥需要在此等待較長的時間。所以，大廳的照明設(shè)計應(yīng)考慮給患者提供一個輕松安靜的氛圍，以簡潔明快的三基色熒光燈具為主，而不宜選擇豪華的裝飾燈具。當(dāng)采用熒光燈照明的面積較大，燈具數(shù)量較多時，應(yīng)采用電子鎮(zhèn)流器或三相配電，來抑制熒光燈的噪聲和頻閃現(xiàn)象。有條件的場所應(yīng)盡可能充分利用自然光，并根據(jù)不同時段的需要進行照明節(jié)能控制。例如根據(jù)廳內(nèi)亮度的變化，采用間隔和分區(qū)控制方式或采用照度傳感器，自動調(diào)節(jié)光源的狀態(tài)。當(dāng)大廳局部利用自然采光時，光源的控制要注意克服眩光和照度均勻度等問題。同時，日落后的大廳照度仍需保證均勻度，使廳內(nèi)沒有太大的照度差異。例如，采用頂棚自然采光的大廳，在采光頂棚也應(yīng)均勻分布照明燈具。

由于大廳是病人和家屬進入醫(yī)院的必經(jīng)之路，大廳區(qū)域的照明最能體現(xiàn)智能照明的節(jié)能特點。智能照明系統(tǒng)可以采用時鐘定時控制和照度傳感器控制，根據(jù)醫(yī)院的工作時間，在不同的時段開啟不同組合的燈光，使室內(nèi)保持最佳的亮度；也可以根據(jù)大廳外部的照度開啟不同的組合燈光。同時在大廳服務(wù)臺處配置智能控制面板，可根據(jù)需要手動控制就地開關(guān)燈具。如圖1所示：

本工程大廳采用時鐘定時控制的場景控制模式如下：

每天8:00～18:00，定時打開所有照明回路（除應(yīng)急照明外），此時段人流量較大。

每天的18:00～24:00，人流量較小，可采用節(jié)電模式，定時打開1/2燈光，即關(guān)閉圖1中符號為●的燈具。

每天的24:00～8:00，人流量很小，只需打開很少一部分燈光，保持基本的照明就可以，即只開啟圖1中符號為◎的燈具。

當(dāng)大廳外照度較高時，可通過照度傳感器關(guān)閉靠門側(cè)A區(qū)（陰影區(qū)域）的燈光及1～8號燈具。

大廳控制方式如下：

中央控制：在主控中心對所有回路進行監(jiān)控，通過計算機操作接口控制回路的開關(guān)。

定時控制：平時、清潔、節(jié)假日、白天、晚上、下半夜定時控制。

現(xiàn)場智能面板控制：通過程序設(shè)計的方式確定每個開關(guān)按鍵所控制的回路單鍵，可控制單個回路及多個回路。

照度傳感器控制：根據(jù)外界自然光亮度來控制室內(nèi)的燈光。

2.2 病房照明控制方案

僅僅滿足照度指標(biāo)的病房照明不是理想的設(shè)計。當(dāng)患者臥床不起，每天80%的時間不得不面對天花板時，天花板上明亮的光源會使患者產(chǎn)生煩躁情緒。所以，安裝在天花板上的燈具，應(yīng)采用向著墻壁或天花板的上照光方式，這樣既可以減少眩光，又能增加病人周圍的亮度。應(yīng)避免對鄰床患者產(chǎn)生眩光及視覺不適。同時,安裝在墻壁上的上照光的高度還應(yīng)考慮站立的工作人員以及探望者的視線高度。由于上照光容易產(chǎn)生幻像，設(shè)計師應(yīng)避免使用上照光作為夜間照明。為給病人提供一些個性化的控制以適應(yīng)使用時周圍的環(huán)境，用于閱讀的照明都應(yīng)該是可以調(diào)光的。帶有調(diào)節(jié)方向功能的光源由于控制眩光困難、燈具容易損壞、不易清洗，故設(shè)計時應(yīng)避免采用。研究表明，無論對醫(yī)務(wù)工作者還是患者，對外觀望都是非常重要的。因為它能提供與自然接觸的機會以及另一種環(huán)境。患者喜歡接觸外面世界的感覺，對外觀望可以使患者的心情愉悅，加快患者的康復(fù)速度。即使病人處于昏迷狀態(tài)，當(dāng)其住在帶有日光的病房里時，也會加快恢復(fù)的速度。

病房燈光控制在設(shè)計中也很重要，不同的燈光亮度能直接影響病人的心情，智能照明系統(tǒng)不僅對病房的燈光進行智能化控制，還可對病房內(nèi)的各種電器和窗簾進行控制。病房的照明平面圖如圖2所示；將病房智能控制系統(tǒng)設(shè)備布置在相應(yīng)的位置，如圖3所示。

在病房和客廳進門處配置彩色觸摸屏，病房和客廳各配置一個無線射頻遙控器，彩色觸摸屏和射頻遙控器均可預(yù)設(shè)多種燈光場景，以適應(yīng)不同場合的燈光需求。同時可對窗簾、空調(diào)、電視等電器進行智能控制。

彩色觸摸屏或射頻遙控器對病房燈光的控制過程如下：

病房休息模式：只開燈帶，30%亮度；

病房看電視模式：吊燈30%亮度，床頭燈80%亮度；

病房全開模式：開啟病房全部燈光；病房全關(guān)模式：關(guān)閉病房全部燈光；彩色觸摸屏或射頻遙控器對客廳燈光的控制過程如下。

會客模式：吊燈、燈帶100%亮度；壁燈臺燈50%亮度；

看電視模式：吊燈30%亮度、臺燈80%亮度；

客廳全開模式：開啟客廳全部燈光；客廳房全關(guān)模式：關(guān)閉客廳全部燈光。

衛(wèi)生間和客廳入口采用紅外傳感器自動控制，人來燈亮，人走燈滅。當(dāng)有人進入衛(wèi)生間時，系統(tǒng)自動打開照明燈光;當(dāng)人離開時，系統(tǒng)延時15s關(guān)閉衛(wèi)浴燈光。也可以通過門口觸摸屏進行場景控制。

2.3 走廊、電梯廳照明控制方案

照度指標(biāo)：較差的照明設(shè)計方案過于強調(diào)水平面的照明，而沒有足夠地考慮到垂直平面或天花板。為避免用運輸床運送病人時，躺在推車上的病人看見上方的燈光閃現(xiàn)而產(chǎn)生煩躁感，以及安裝在天花板表面或嵌裝在天花板里的燈具在光滑的地板上產(chǎn)生可能混淆部分視線的明亮的反光，宜采用間接照明方式，如：暗燈槽照明或檐板照明。如在走廊中間設(shè)光源，應(yīng)配有具有散透射或漫投射性能的燈罩。如果晚間通道照明燈具不能進行調(diào)光，會使得從黑暗的病房中出入的病人感覺不舒服。通道照明燈具外泄的光線也可能進入病房而影響病人入睡。

為解決上述問題，本設(shè)計在走廊采用自動照明控制，白天啟用照度傳感器控制，根據(jù)外界自然光照度值自動調(diào)節(jié)燈光亮度；晚上啟用紅外傳感器控制，達到人來燈亮、人走燈滅的節(jié)能效果。

圖4是綜合醫(yī)療樓的走廊照明及傳感器平面布置圖，對節(jié)能筒燈進行開關(guān)控制，對熒光燈管進行調(diào)光控制；在走廊的四角和轉(zhuǎn)彎處安裝壁掛式紅外傳感器，在走廊的四個角安裝照度傳感器。

白天時開啟照度傳感器，照度傳感器根據(jù)外界自然光亮度值自動調(diào)節(jié)熒光燈亮度或開關(guān)節(jié)能筒燈。外界自然光亮度高時，關(guān)閉一半節(jié)能筒燈，熒光燈調(diào)暗至30%亮度；外界自然光亮度低時，打開全部節(jié)能筒燈，熒光燈調(diào)至100%亮度。

晚間，人流量比較少時，關(guān)閉照度傳感器，開啟紅外傳感器。無人經(jīng)過時只開啟地腳燈，當(dāng)紅外傳感器探測到有人經(jīng)過時，系統(tǒng)自動打開人所在區(qū)域30%亮度的熒光燈。

電梯廳的控制與走廊類似，當(dāng)電梯廳無人出入時，只開啟30%亮度的熒光燈；有人出入時吸頂式紅外傳感器會及時探測到，并實時打開電梯廳的燈光。

走廊、電梯廳的控制方式：

中央控制：在主控中心對所有回路進行監(jiān)控，通過計算機操作接口控制回路的開關(guān)。

定時控制：高峰期、低峰期定時控制。

紅外傳感器控制：人來燈亮，人走燈滅。

照度傳感器控制：根據(jù)外界自然光亮度來控制室內(nèi)的燈光。

3 結(jié)束語

醫(yī)院智能照明設(shè)計，既要符合客觀實際需要，又要嚴(yán)格遵守國家的有關(guān)規(guī)范。做到有利于提高醫(yī)護人員的工作效率，有利于發(fā)揮醫(yī)療設(shè)備的作用，有利于患者的治療與康復(fù)，充分地實現(xiàn)醫(yī)院的專業(yè)功能，真正達到醫(yī)院建筑照明綠色、節(jié)能、舒適、環(huán)保和高效的最終目標(biāo)。

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