黄雅萍
浙江中南建设集团有限公司 浙江杭州 310052
摘要：利用计算机技术进行“绿色建筑”设计，可对建筑光环境的实际数值进行模拟分析，对自然光进行调度，对人工照明进行合理使用，以达到节能环保的目的。通过3DMAX和ECOTECT建筑分析软件对建筑空间人工光照明和分布、自然光分布等进行分析和效果模拟。在建筑草图落成时使用3DMAX建模，在对草图进行渲染时需结合空间内部设施，然后采用ECOTECT建筑光环境包括自然采光和人工照明两方面数据进行分析研究，得到有效的照明效果。通过数字化技术的支持，可制作出良好的照明设计方案，既能满足室内照明要求，还能达到节能、美观的目的。
关键词：数字化技术；建筑空间光环境；照明设计
1数字化技术在建筑空间光照明设计中的应用
数字化技术的发展使其与现代化建筑空间光照明设计完美融合，以数字化为基础的现代综合性设计形式在建筑空间光照明设计中应运而生，成为建筑空间光照明设计发展的潮流和趋势。随着能源问题的紧张化，建筑空间如何对自然光进行充分利用，如何节省照明用电等问题日益受到人们重视，在建筑空间光照明设计中，借助数字化技术对建筑空间进行采光仿真模拟，在设计初期对建筑空间进行数据分析和模拟规划，建立完整的数字模型，能对光线性能进行更为直观有效的检测，以减少不必要的浪费。
2 LED照明模组与LED灯具
LED灯具相对于传统灯具具有体积小、颜色丰宫、控制方便、低压供电、热量小和安全等优点，在现代化城市建筑及景观照明中起着越来越重要的作用。
(1)LED为单颗发光的固体光源。将若干颗LED组合在一起作为一个控制点来控制，这样控制点就是像素点。若干个像素点经过一定的排列组合成一个发光的模组，这样的模组通常作为电源与控制的分控单位来组合。
(2)光源由单颗LED组成，体积小，形状灵活，在传统灯具中很难实现的设计，可以用LED来完成。
(3)LED灯具颜色丰富，控制方便。因为LED灯具为多颗光源组合发光，可以通过红、绿、蓝三色来组合任何色彩；而LED的发光亮度与通过的电流成正比，可以通过控制电流来控制LED的亮度。另外，LED的半导体具有很快的响应速度，并且不会因为亮灭次数而影响其寿命。
3现代建筑的结构及照明方式
(1)现代建筑的形式与结构的发展，新技术、新材料的应用，使得传统照明很难达到我们的需求。相对于传统照明依附的方式，新的照明方式更强调结合。互为一体。灯具本身就是建筑的一部分，光是由建筑自身发出的。
(2)新的照明理念与照明方式需要智能化的控制，它根据环境、人、气候与时节的的变化来调节灯光的效果。
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(3)夜晚灯光组合的艺术非常精妙，
4 3DMAX技术在建筑空间光照明设计中的应用
4.1自然光在艺术设计软件3DMAX中的模拟照明
在现实的世界中，自然光主要是由阳光构成。阳光是以一条直线进行照射，并以一定方向性发出，以平行方式照射，而被照射的建筑空间光影明暗变化较大。随着时间、太阳角度的变化，阳光的照射也随之发生改变。而天光是由阳光与环境漫射后的结果，其光线均匀，变化缓慢，且不具有方向性。接受照射的建筑空间光影柔和，且强度较阳光要弱。在3DMAX中，我们可以使用标准灯光中的平行光来模拟阳光的平行照射，也可以使用光度学灯光中IES阳光及IES天光来模拟现实场景中的阳光与天光。平行光的光线分布是朝一个方向投射平行光线。在相对平行的光源上我们还可以调整灯光的颜色和位置并在三维空间中旋转灯光。由于平行光线是平行的，所以平行光线呈圆形或矩形棱柱形式，主要用于模拟太阳光。
4.2人工光照在艺术设计软件3DMAX中的模拟分析
除了阳光和天光以外，在我们周围使用更多的是人工光照明方法。利用人工照明可以对建筑空间的光影变化进行再设计，利用光线对空间进行造型进行二次分割，使空间色彩更加丰富绚丽，为空间增添五彩魅力的光影效果。在3DMAX中，采用标准灯光进行建筑空间的渲染操作。其计算方式为直接计算，即模拟计算方式，不需要提供相应数据。因此我们可以采用3DMAX中标准类型灯光进行模拟计算，只需要将灯光阵列的方式在场景中，通过个人感官来评定渲染效果。除标准光源外，我们还可以使用基于物理的运算方式来模拟真实场景中光源渲染效果的光度学灯光，它同时也准确计算了场景中光线的分布情况。
5 ECOTECT技术在建筑空间光照明设计中的应用
无论是从光照角度还是节能的角度来看，自然采光对建筑空间光照明设计具有非常重要的作用。一个优质的“绿色建筑”需满足在没有任何辅助设备的情况下，充分利用自然光使建筑空间达到明亮、节能的效果。由于在建筑构件初期，对空间采光分布情况很难准确预计，因此，使用ECOTECT数字化分析软件对建筑在虚拟空间内结合实际环境数据进行合理分析是非常必要的手段。随着阳光的变化，建筑内部的光照强度也会随之改变，使用ECOTECT对建筑内部的采光进行分析，使项目达到绿色标准。
6数字照明控制系统的优越性
（1)设计简单易行
传统模拟控制在设计阶段需要考虑通过不同分组来实现不同场景的控制。因此在设计中需要许多单独的控制回路。布线复杂且布线成本较高，且在控制区域重新布局分隔时需要重新布线和设计。LuxCONTROL的数字控制系统设计简便。设计主要通过数字信号接口相互连接，并联到2芯控制线上。所有分组和场景均可在安装调试对通过计算机软件编程，不仅节约了布线成本，对于设计修改、重新布局和分隔也只需更改软件设置而不需重新布线，非常简单易行。
（2)安装简单经济
安装DALI接口有2条主电源线，二条控制线。对线材无特殊要求。安装时也无极性要求，只要求主电源线与控制线隔离开。控制线无需屏蔽。要注意的是当控制线上电流在250mA，线长300)1∈时压降不超过2v。控制线和电源线可并行。无需另外埋线。设计紧凑的控制组件无需专门的控制柜。如此安装简便且经济。
（3)操作简单方便
DAL[镇流器内部是智能型的，可自动处理灯丝预热，点燃，调光、开关，故障检测等功能，用户界面十分友好的。用户无需对此理解很深就能操作控制。如发送一个改变现行场景的命令，各个相关镇流器根据现行亮度与场景要求亮度之差，各自计算调光速率以达到所有镇流器都同步调光到要求的场景亮度。如发送查询命令就可回收各镇流器的运行状态和参数。
（4)数字控制精确可靠
DALI和DSI均为数字信号，不同于模拟信号，1010的信号可以实现无干扰控制，不会因长距离压降而使得控制信号失真。因此即使DALI数字信号控制线与强电线同走一条线管也不会受干扰。DALI信号是双向传输。不但可前向传输控制命令，也会将镇流器和灯管的状态故障信息、开关。实际亮度值的信息反馈回系统。
（5)通信结构简单可靠
DALI接n通信协议由19bit位数组成，第l位是起始位。第2到第9位是地址位，第lo到第17位是数据。第18、19位停止位。采用独特的曼彻斯特编码避免出现误码。传输速率1200波特可保征没备之间通汛不被干扰，控制线上高电平为16V。控制线上的每个控制器在通信中作为MASTER功能，而控制线上的像镇流器这样的控制电器只是响应MASTER的命令起SLAVE的作用。系统具有分布式智能功能。
结束语：
光照明设计是人民现代化生活中不可或缺的重要部分，在满足人们采光需要的基础上，关注人们审美的心理需求。现代建筑设计与数字化技术的有机结合，将设计过程中建筑空间环境直观的展现出来。数字化技术在现代建筑空间光照明设计中的运用具有重要现实意义。
参考文献：
[1]郭琳,张昕.健康光环境的范围界定与标准衔接问题[J].照明工程学报.2017(06)
[2]李建华,孙玉涵.浅谈建筑光环境的设计与分析[J].智能建筑与智慧城市.2018(08)
论文作者:黄雅萍
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第34期
论文发表时间:2019/4/4
标签：建筑论文; 空间论文; 自然光论文; 灯光论文; 阳光论文; 光线论文; 采光论文; 《建筑学研究前沿》2018年第34期论文;