试论光亮工程的节能与智能控制论文_黄钜斌

广州隧开新技术工程有限公司 510370

摘要:随着人们的生活水平不断提高,迫切需要对城市建筑物与公共空间设计与实施亮化工程,并配以先进的泛光照明设备,建成一些品位高、质量好、与城市形象相适应的光环境场所,使城市具有更强的时代感,充分表现城市环境文化信息及其建筑美。

关键词:光亮工程;节能;智能控制

引言

结合广州国际灯光节为例,介绍光亮工程的节能与智能控制,并对灯具安装实施作了简单说明。光亮工程采用环保、节能LED灯具,且融合图形效果、时间、集中控制功能等智能控制系统的优势,既装饰建筑物,又提高节能效果,符合国家对新建筑节能的要求。

一、工程介绍

广州国际灯光节是由广州市人民政府主办的,广州市锐丰音响科技股份有限公司承办的,每年一度的广州大型公共艺术文化盛事。

本届灯光节将于2017年10月27日正式开幕,将设立花城广场、珠江前航道七座桥梁及珠江新城14座连廊作品展区。其中花城广场灯光作品展期为2017年10月27日-11月19日;珠江七座桥梁灯画展期为2017年10月27日-2018年5月4日;珠江新城14座连廊展期为2017年10月27日-2018年5月4日。

今年的广州国际灯光节是世界城市日的配套活动之一,将以光为媒,推动创新城市治理、绿色发展、改善广州市民的生活质量与居住环境,全力扩大世界城市日的影响力。

二、亮工程节能与智能控制

2.1光源与灯具的选择

光源与灯具选择时要对光源的各种性能进行综合比较、评价,按节能性、高光效、长寿命的原则选择光源。

发光二极管(LED)具有安全可靠、节省电能、使用寿命长等优点,是取代普通白炽或卤素灯的替代升级产品。该光亮工程根据不同功能区域采用相应的LED灯具,如建筑内环与外环部分采用高质量的线形轮廓洗墙灯,建筑南北外立面部分采用特制的线条智能洗墙灯。这些LED灯具与智能控制系统结合使用,节约运行成本。

2.2光亮工程的节能设计

光亮工程设计中,通过采用高效环保的节能灯具与光源,按建筑内环与外环、建筑南北外立面与室内内透光分为三个不同功能区域,确定不同的功能要求与控制要求,各控制区域进行合理的配电回路分配,保障电源的三相平衡。

2.3节能与智能控制的应用

由于内透立面部分与南北外立面部分的面积较大,使用的灯具数量较多,灯光系统的电能消耗总量较大,仅靠采用节能光源等措施尚达不到光亮工程意义上的充分节能。因此,采用智能控制系统对灯光系统进行合理控制。灯光节能与智能控制系统通过日常模式、周末模式、重大节假日模式与深夜模式的设计程序,自动开启与关闭各区域的灯光电气回路,也可制定特定时段的程序控制,方便灯光系统的运行管理。

2.4智能控制系统

智能控制系统包括传感器单元、控制单元、驱动电路、灯光系统等,采用数/模转换、模块化、分布式总线型控制模式,通过3个控制区域分别控制各自的DMX控制器,以实现相应的功能。服务器与模块之间通过网络总线直接通信,实现灵活控制。

内环与外环、建筑南北外立面与室内内透光3个区域各有不同的控制策略与要求。智能控制系统通过不同场景设置实现总灯光控制,确保技术先进、安全可靠、方便管理。

2.5智能控制系统方式与要求

(1)LED灯具的控制

按三基色原理加数字灰度(256级灰度)控制技术,LED在运动控制上能实现色彩渐变,色彩变化的速率可调节。

(2)灯光控制系统控制

方式为平时模式、周末模式、重大节日模式与深夜模式,既实现单个区域控制,又实现多区域联动控制。

(3)采用智能前端控制器

可实现建筑物上不同厂家的LED灯具联动变化,采用UDP/IP协议信号传输方式的控制设备具备电涌抑制、静电抑制及过压、短路、温度保护功能及斜率、空闲保护功能。

2.6电源与控制系统

(1)驱动设计确保LED光源稳定工作。采用全隔离屏蔽、高效、低功耗器件,保证电源兼容性与安全性。

(2)电源具有过电流电压保护、短路保护、过温度保护等功能。

(3)单灯可控制并配独立电源,具有发光强度可调节功能。在25℃内点灯时,温升低于20℃(外立面)、30℃(内透),单灯具有并行自动寻址功能。

(4)整体灯具分布在建筑物每层楼顶,每个灯具均单独可控,控制每个灯具的控制信号在网络传输中不会影响其他灯具的信号传输。每个灯具均配电源,信号传输网络中的信号不受影响。智能控制系统统一调节灯具的发光强度、亮度,也可局部控制灯具的发光强度,与DMX512有很好的兼容性,具备调节灯具发光强度变化速率的功能。

三、光亮工程安装实施该工程设计要求

①灯体隐蔽,不影响建筑外立面白天的效果,便于维护。②大面积玻璃幕墙是内透光最好的载体。③玻璃幕墙的材质与灯具出光的颜色存在极小偏差,但偏色程度可以通过控制系统校正。④灯具眩光控制在可接受范围。⑤双层夹胶玻璃的透光性能达到70%~75%。

光亮工程施工过程涉及玻璃幕墙施工、室外防火涂料施工及室内装饰工程施工等,需同步穿插进行。室外灯具安装既要保证幕墙的气密性、水密性、抗风压等性能,又要确保灯具安装美观,在保证设备使用安全的前提下达到设计效果。室外灯具安装大部分都采用高空作业,存在较大的安全风险,给施工管理与实施提出很高要求。

光亮工程全部采用高效的LED灯具,安装布置在以下位置:

(1)外立面内、外圆轮廓安装线形LED洗墙灯,半径73310mm的外圆内边有效布灯弧长为373792mm,半径23800mm的内圆外边有效布弧度为155823mm。为了增加灯光效果,线形LED洗墙灯均采用侧装方式,共需安装1800支LED线形洗墙灯具。

(2)外立面玻璃幕墙铝合金立柱安装特制LED线形智能灯具,在相隔间距为1575mm的玻璃幕墙铝合金立柱上布置灯具。南、北立面共需布置11210支配合铝合金立柱外形的LED线形智能灯具。

(3)室内玻璃幕墙后沿安装LED线条智能投光灯。为了使主楼立面光亮工程产生璀璨斑斓的效果,利用内透光的作用,在玻璃幕墙后沿安装LED线条智能投光灯,共需布置6200支铝合金LED线形投射灯具。

结束语

本文采用独立的智能灯光控制系统,通过采用高效、环保的节能灯具与光源,进行不同的场景设置,实现总体的灯光控制要求,符合国家对新建筑节能的要求。

参考文献

[1]广州市名实照明工程设计有限公司.广东兴业国际仓储项目科研主楼亮化工程设计方案[G].2013.

[2]深圳市俄菲照明有限公司.广东兴业国际仓储项目科研主楼亮化工程灯光技术方案[G].2012.

论文作者:黄钜斌

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/13

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