光亮工程的節(jié)能與智能控制

陳 李 華

(廣州珠江工程建設監(jiān)理有限公司, 廣東 廣州　510095)

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光亮工程的節(jié)能與智能控制

陳 李 華

(廣州珠江工程建設監(jiān)理有限公司, 廣東 廣州510095)

結(jié)合廣州圓大廈工程實例,介紹了光亮工程的節(jié)能與智能控制,并對燈具安裝實施作了簡單說明。光亮工程采用環(huán)保、節(jié)能LED燈具,且融合了圖形效果、時間、集中控制功能等智能控制系統(tǒng)的優(yōu)勢,既裝飾了建筑物,又提高了節(jié)能效果,符合國家對新建筑節(jié)能的要求。

光亮工程; 節(jié)能; 智能控制; LED

0　引　言

隨著人們的生活水平不斷提高,迫切需要對城市建筑物和公共空間設計和實施亮化工程,并配以先進的泛光照明設備,建成一些品位高、質(zhì)量好、與城市形象相適應的光環(huán)境場所,使城市具有更強的時代感,充分表現(xiàn)城市環(huán)境文化信息及其建筑美學[1]。本文結(jié)合廣州圓大廈工程實例,介紹了光亮工程的節(jié)能與智能控制。

1　工程概況

廣州圓大廈項目總占地面積約為82 000 m2;總建筑面積約為110 000 m2;建筑立面立放巨型玉璧,外徑為146.6m,內(nèi)徑為47 m,寬為28.8 m,總高度為138 m,其中最大懸挑長度為22 m；建筑層數(shù):地下2層,地上33層,可停泊1 300輛車。該大廈建成后將集科研院所、塑料電子交易中心、展覽廳、多功能會議室、甲級寫字樓于一體。

2　光亮工程節(jié)能與智能控制

2.1光亮工程的節(jié)能設計

光亮工程設計中,通過采用高效、環(huán)保的節(jié)能燈具和光源,按照建筑內(nèi)環(huán)與外環(huán)、建筑南北外立面和室內(nèi)內(nèi)透光分為三個不同的功能區(qū)域,確定不同的功能要求和控制要求,各個控制區(qū)域進行合理的配電回路分配,保障電源的三相平衡。如主樓內(nèi)外環(huán)、南北外立面和室內(nèi)的LED燈具由不同回路進行配電,為光亮工程的節(jié)能控制管理創(chuàng)造條件。

2.2光源與燈具的選擇

光源與燈具選擇時要對光源的各種性能(技術(shù)性和經(jīng)濟性)進行綜合比較、評價,按節(jié)能性、高光效、長壽命的原則選擇光源[2-3]。

發(fā)光二極管(Light Emitting Diode, LED)具有安全可靠、節(jié)省電能、使用壽命長等優(yōu)點,是取代普通白熾或鹵素燈的替代升級產(chǎn)品。

該光亮工程根據(jù)不同的功能區(qū)域采用相應的LED燈具,如建筑內(nèi)環(huán)與外環(huán)部分采用高質(zhì)量的線形輪廓洗墻燈,建筑南北外立面部分采用特制的線條智能洗墻燈,室內(nèi)內(nèi)透光部分采用線條智能投光燈。這些LED燈具與智能控制系統(tǒng)結(jié)合使用,節(jié)約了運行成本。

2.3節(jié)能與智能控制的應用

由于內(nèi)透立面部分和南北外立面部分的面積較大,使用的燈具數(shù)量較多,燈光系統(tǒng)的電能消耗總量較大,僅靠采用節(jié)能光源等措施尚達不到光亮工程意義上的充分節(jié)能。因此,采用智能控制系統(tǒng)對燈光系統(tǒng)進行合理控制。燈光節(jié)能與智能控制系統(tǒng)通過日常模式、周末模式、重大節(jié)假日模式和深夜模式的設計程序,自動開啟/關(guān)閉各個區(qū)域的燈光電氣回路,也可以制定特定時段的程序控制(如廣告宣傳、活動等),方便燈光系統(tǒng)的運行管理[4]。

該光亮工程采用獨立的智能燈光控制系統(tǒng),通過基于DMX512控制協(xié)議的工業(yè)標準EIA-485開放接口,構(gòu)建分布式總線聯(lián)機控制系統(tǒng)網(wǎng)絡,在DMX控制器和服務器之間進行數(shù)據(jù)交換,DMX控制器對所控制的區(qū)域LED燈具進行有效的控制及管理。3個功能區(qū)域使用同一套控制系統(tǒng),其中內(nèi)環(huán)、外環(huán)和外立面燈具均具備檢測反饋功能。每臺DMX控制器有8路輸出端口,每個端口控制512個通道,每個端口連接對應的燈具,并將反饋信號傳送回監(jiān)控中心的燈光系統(tǒng)控制設備。在相應樓層機房分別設置DMX控制器和電源配電控制機柜,對相關(guān)管理區(qū)域的燈光系統(tǒng)進行控制管理。在監(jiān)控中心設置燈光系統(tǒng)控制系統(tǒng)主控設備(含燈光系統(tǒng)網(wǎng)絡交換機、DMX控制器、服務器),負責整個光亮工程控制管理。

2.4智能控制系統(tǒng)

智能控制系統(tǒng)主要包括傳感器單元、控制單元、驅(qū)動電路、燈光系統(tǒng)等,采用數(shù)/模轉(zhuǎn)換、模塊化、分布式總線型控制模式,通過3個控制區(qū)域分別控制各自的DMX控制器,以實現(xiàn)相應的功能。服務器與模塊之間通過網(wǎng)絡總線直接通信,實現(xiàn)靈活控制。

內(nèi)環(huán)與外環(huán)、建筑南北外立面和室內(nèi)內(nèi)透光3個區(qū)域各有不同的控制策略和要求。智能控制系統(tǒng)通過不同的場景設置實現(xiàn)總燈光控制,確保技術(shù)先進、安全可靠、方便管理。

2.5智能控制系統(tǒng)方式和要求

(1) LED燈具的控制。按照三基色原理加數(shù)字灰度(256級灰度)控制技術(shù),LED在運動控制上能實現(xiàn)色彩漸變,色彩變化的速率可調(diào)節(jié)(包括緩變與快速變化)。

(2) 燈光控制系統(tǒng)控制方式為平時模式、周末模式、重大節(jié)日模式和深夜模式,既實現(xiàn)單個區(qū)域控制,又實現(xiàn)多個區(qū)域聯(lián)動控制。

(3) 采用智能前端控制器(協(xié)議兼容DMX512),可實現(xiàn)建筑物上不同廠家的LED燈具聯(lián)動變化,采用UDP/IP協(xié)議信號傳輸方式的控制設備具備電涌抑制、靜電抑制及過壓、短路、溫度保護功能及斜率、空閑保護功能。

2.6電源與控制系統(tǒng)

(1) 驅(qū)動設計確保LED光源穩(wěn)定工作。采用全隔離屏蔽、高效、低功耗器件,保證電源兼容性和安全性。

(2) 電源具有過電流電壓保護、短路保護、過溫度保護等功能。

(3) 單燈可控制并配獨立電源,具有發(fā)光強度可調(diào)節(jié)功能。在25 ℃內(nèi)點燈時,溫升低于20 ℃(外立面)、30 ℃(內(nèi)透),單燈具有并行自動尋址功能。

(4) 整體燈具分布在建筑物每層樓頂,每個燈具均單獨可控,控制每個燈具的控制信號在網(wǎng)絡傳輸中不會影響其他燈具的信號傳輸。每個燈具均配電源,信號傳輸網(wǎng)絡中的信號不受影響。

智能控制系統(tǒng)統(tǒng)一調(diào)節(jié)燈具的發(fā)光強度、亮度,也可局部控制燈具的發(fā)光強度,與DMX512有很好的兼容性,具備調(diào)節(jié)燈具發(fā)光強度變化速率的功能?？刂葡到y(tǒng)原理圖如圖1所示。燈具配電系統(tǒng)如圖2所示。

3　光亮工程安裝實施

該工程設計要求:① 燈體隱蔽,不影響建筑外立面白天的效果,便于維護。② 大面積的玻璃幕墻是內(nèi)透光最好的載體。③ 玻璃幕墻的材質(zhì)與燈具出光的顏色存在極小偏差,但偏色程度可以通過控制系統(tǒng)校正。④ 燈具的眩光控制在可接受范圍。⑤ 雙層夾膠玻璃的透光性能達到70%～75%。

圖2　燈具配電系統(tǒng)圖

光亮工程的施工過程涉及玻璃幕墻施工、室外防火涂料施工以及室內(nèi)裝飾工程施工等,需同步穿插進行。室外燈具安裝既要保證幕墻的氣密性、水密性、抗風壓等性能,又要確保燈具安裝美觀,在保證設備使用安全的前提下達到設計效果。同時,室外燈具安裝大部分都采用高空作業(yè),存在較大的安全風險,給施工管理和實施提出很高的要求。

光亮工程全部采用高效的LED燈具,安裝布置在以下位置:

(1) 外立面內(nèi)、外圓輪廓安裝線形LED洗墻燈,半徑73 310 mm的外圓內(nèi)邊有效布燈弧長為373 792 mm,半徑23 800 mm的內(nèi)圓外邊有效布弧度為155 823 mm。為了增加燈光效果,線形LED洗墻燈均采用側(cè)裝方式,共需安裝1 800支LED線形洗墻燈具。

(2) 外立面玻璃幕墻鋁合金立柱安裝特制LED線形智能燈具,在相隔間距為1 575 mm的玻璃幕墻鋁合金立柱上布置燈具。南、北立面共需布置11 210支配合鋁合金立柱外形的LED線形智能燈具。

(3) 室內(nèi)玻璃幕墻后沿安裝LED線條智能投光燈。為了使主樓立面光亮工程產(chǎn)生璀璨斑斕的效果,利用內(nèi)透光的作用,在玻璃幕墻后沿安裝LED線條智能投光燈,共需布置6 200支鋁合金LED線形投射燈具。

4　結(jié)　語

廣州圓大廈采用獨立的智能燈光控制系統(tǒng),通過采用高效、環(huán)保的節(jié)能燈具和光源,進行不同的場景設置,實現(xiàn)總體的燈光控制要求,符合國家對新建筑節(jié)能的要求。

[1]建筑照明設計標準:GB 50034—2013[S].

[2]廣州市名實照明工程設計有限公司.廣東興業(yè)國際倉儲項目科研主樓亮化工程設計方案[G].2013.

[3]深圳市俄菲照明有限公司.廣東興業(yè)國際倉儲項目科研主樓亮化工程燈光技術(shù)方案[G].2012.

[4]蔣榮.LED控制系統(tǒng)在夜景照明中的應用[J].建設科技,2011(11):74-76.

Energy Conservation and Intelligent Control for Brightness Project

CHEN Lihua

(Guangzhou Pearl River Engineering Construction Supervision Co., Ltd., Guangzhou 510095, China)

Combing by the brightness project of Guangzhou Circle as an example,this paper introduced the energy-saving and intelligent control,and LED installation for brightness project.The brightness project uses the environmental and energy-saving LED lights,and possess the superiorities of the intelligent control system,such as figure effect,time and centralized control function.It decorates the building and enhances the effect of energy conservation which according with the demand of building energy efficiency in our country.

brightness project; energy conservation; intelligent control; LED

陳李華(1959—),男,工程師,從事智能建筑工程的管理和監(jiān)理工作。

TU 201.5

B

1674-8417(2016)06-0044-04

10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.06.011

2015-12-30