摘要：簡(jiǎn)要介紹了KNX智能照明系統的組成，以某項目為例介紹了KNX智能照明
系統的應用，闡述了智能照明系統在辦公樓類(lèi)建筑應用的便利性和節能性。 
 
關(guān)鍵詞：智能照明，便利性，節能
 
1、系統簡(jiǎn)介
KNX照明管理控制系統主要應用于辦公大樓、酒店等建筑，在打造現代化的辦公環(huán)境的同時(shí)也能夠實(shí)現一定的節能。
1.1系統組成
a. 開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器。安裝在照明配電箱內，適用于照明回路的通、斷控制，本系統采用的開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器分為4 路執行器和8路執行器，即可控制4路或8路照明回路，每回路電流為16A 或20A 。
b. 感應器。人體感應器和照度感應器安裝在燈具現場(chǎng)，可壁裝亦可吸頂安裝。人體感應器主要應用于博物館、辦公樓走道等，當有人經(jīng)過(guò)時(shí)點(diǎn)亮燈具；照度感應器應用于可調光場(chǎng)所，通過(guò)控制燈具照度值來(lái)實(shí)現不同場(chǎng)景及節能的需要。
C. 調光控制器。應用于有調光要求的場(chǎng)所的照度控制，節能燈、熒光燈、LED燈等適用，燈具需配置相應的調光整流器。
1.2 系統功能
通過(guò)程序設定能夠自動(dòng)控制現場(chǎng)燈具的開(kāi)關(guān)數量、照度標準、場(chǎng)景變化等。增加配件還能實(shí)現如：電動(dòng)窗簾、室內恒溫、大門(mén)和路障等其它功能。
 
2、工程實(shí)例
某項目建筑面積4萬(wàn)余㎡，地上10 層，地下l層，樓內房間主要為辦公室和實(shí)驗室。
在圖紙的初步設計階段，筆者采用的是傳統燈具加蹺板開(kāi)關(guān)的組合后參觀(guān)了某智能化大廈，對智能照明系統有了形象、直觀(guān)的認識。結合本項目特點(diǎn)和業(yè)主協(xié)商后確定，在本樓每層公共走道和2層400人報告廳分別設智能照明系統控制。
2.1 公共走道(走道平面布置見(jiàn)圖1)
 
圖1 走道面布置圖
樓內公共走道寬 2.3m,吊頂高2.6m,吊頂材料為600*600方格鋁塑板。燈具均選用尺寸為 600*600mm三管格柵日光燈組,燈管選用T5日光燈配電子鎮流器,燈具間隔為4.2m。走道為U 型 ，總長(cháng)度約 270m走道內設照明配電箱7臺，墻壁暗裝；應急照明配電箱4臺，分別設置在兩側4個(gè)強電豎井內。走道內普通照明燈具和應急照明燈具間隔設置。
系統人體感應器探測半徑為5-6m。感應器在走道內設置間距控制在 10-15m，電梯廳、每
層出入口另外設置感應器。在走道照明相關(guān)照明配電箱和應急照明配電箱內設置開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器。走道照明配電系統見(jiàn)圖2。
 
圖2 走道照明配電系統圖
本樓首層中控室內(與消防控制室合用 )設中央控制器，在設備調試時(shí)可根據業(yè)主需求設定控制程序。早8點(diǎn)至晚8點(diǎn)為工作時(shí)間，人體感應器休眠，一般設置半數日光燈長(cháng)明即能滿(mǎn)足13常需要，即日光燈間隔長(cháng)明；當走道光線(xiàn)足夠充足時(shí)，亦可點(diǎn)亮 1/3或關(guān)閉全部燈具。晚 8點(diǎn)下班以后和節假日，走道內日光燈全部關(guān)閉，人體感應器工作：當有人經(jīng)過(guò)走廊
時(shí)，局部普通照明燈具點(diǎn)亮，并延時(shí) 10s關(guān)閉。
樓梯間的燈具沒(méi)有納入智能控制系統，基于以下考慮：辦公類(lèi)建筑在有電梯的情況下，樓梯的使用率不高，如果納入智能照明系統，則需要每個(gè)樓梯間都設置感應器，而且需要樓梯間的兩個(gè)燈具單獨設置回路。故樓梯間燈具采用了傳統聲光控延時(shí)開(kāi)關(guān)控制。
2.2 報告廳(報告廳平面布置見(jiàn)圖3)
 
圖3 報告廳平面布置圖
本樓報告廳位2層，主開(kāi)間面積為600㎡，能夠同時(shí)容納400人進(jìn)行會(huì )議等活動(dòng)。報告廳照度按300lx計算，采用雙管格柵日光燈矩形布置，7行*12列。燈具選用T5燈管。普通照明和應急照明燈具按列間隔布置，相應配電箱設在報告廳控制室內。
報告廳內燈具沒(méi)有調光要求，每列燈具單獨回路，由配電箱內開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器控制。投影幕布共3塊，每塊幕布單獨回路供電，并納入開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器控制。
報告廳能夠實(shí)現會(huì )議時(shí)隔行點(diǎn)亮或全部點(diǎn)亮；當有投影需求時(shí)，投影幕布降下，幕布處燈具點(diǎn)亮，其它座位處燈具熄滅。
如在報告廳頂棚增加照度感應器，則可根據設定不同的照度標準來(lái)實(shí)現多的場(chǎng)景。并可配備紅外遙控器現場(chǎng)控制。
2.3 室外照明
本樓外立面照明和大樓周 圍室外照明納入智能照明系統，由中控室統一管理。采用定時(shí)循環(huán)控制來(lái)實(shí)現不同的燈光效果和場(chǎng)景控制。
 

3、節能分析

通過(guò)與業(yè)主交流了解到，該單位科研人員夜間加班情況非常頻繁，現有科研樓內照 明系統均采用傳統開(kāi)關(guān)就地控制方式，白天和夜間各樓內走道燈具基本都處于長(cháng)明狀態(tài)。
以公共走道為例，若采用智能照明系統，白天可根據現場(chǎng)實(shí)際照度調整燈具的點(diǎn)亮數量，而夜間則實(shí)現走道有人時(shí)亮燈，無(wú)人時(shí)熄燈，基本杜絕了“人走燈不滅”的浪費現象。樓內走道沒(méi)有了蹺板開(kāi)關(guān)，提升了建筑內部的美觀(guān)性。下面以該辦公樓走道為例校驗采用智能照明系統的節能性。
3.1  采用傳統燈具開(kāi)關(guān)
每層走道三管格柵燈72 套，共10層，每套燈具功率3*14W =42W，電子鎮流器功率損耗按 4%計算，總功率為72*10*42*1.04=31.4kW。
按工作12h，一 年工作日265天，科研辦公樓照明用電按0.8元/kW h計算，則一年電費為31.4*12*265*0.8=8萬(wàn)元 。
3.2  采用智能照明系統
采用智能照明系統后，白天工作時(shí)可開(kāi)啟走道燈具的1 /2 或1/3即能滿(mǎn)足日常需要。按工 作時(shí)開(kāi)啟總燈具的1 /3，每年工作日為265天計算：8 *1 /3 =2 .4 萬(wàn)元，每年節省電費5.6 萬(wàn)元。
該工程走道內采用智能照明系統初期投資約為24萬(wàn)元。即在大樓運行4-5年后即可收回智能照明系統初期投資。

4、智能照明系統設計要點(diǎn)
a. 首先明確具體實(shí)施部位，納入本智能照明系統的場(chǎng)所包括:地下車(chē)庫、首層大堂、開(kāi)放式大開(kāi)間辦公室、中大型會(huì )議室、多功能廳等。再根據各部位的特點(diǎn)，逐一明確使用功能。
b. 智能照明系統通過(guò)一條2*2*0.8的EIB總線(xiàn)電纜將系統所有部件連通。在施工圖一次設 計中需要在平面圖中預留SC25鋼管，以備施工后期穿線(xiàn)用。
 
5、安科瑞智能照明控制系統
5.1系統簡(jiǎn)介
Acrel-BUS智能照明控制系統，是基于KNX總線(xiàn)技術(shù)設計的控制系統。KNX總線(xiàn)技術(shù)起源于歐洲，是在EIB，Batibus和EHS這三種住宅和樓宇的總線(xiàn)控制技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的，其中EIB（European Installation Bus,歐洲安裝總線(xiàn)）是該總線(xiàn)技術(shù)的主體。
Acrel-BUS智能照明控制系統采用標準的2*2*0.8EIB BUS總線(xiàn)（即KNX總線(xiàn)）作為總線(xiàn)線(xiàn)纜，將所有的智能照明控制模塊連接到一起并組成一套完整的控制系統，既可實(shí)現照明燈具的遠程集中控制，又可實(shí)現就近控制功能。該系統理論連接控制模塊數量達580000多個(gè)。
安科瑞智能照明產(chǎn)品種類(lèi)齊全，方案完善。用戶(hù)可通過(guò)控制面板、人體感應、照度感應、微波感應、上位機系統、觸摸屏、手機、平板端等多種控制終端實(shí)現靈活多樣的智能控制，特別適合于各類(lèi)智能小區、醫院、學(xué)校、酒店，以及體育場(chǎng)所、機場(chǎng)、隧道、車(chē)站等大型公建項目的照明系統。
5.2系統工作原理示意圖（見(jiàn)圖4）
 
 
 
圖4  系統工作原理示意圖
 

5.3產(chǎn)品選型

5.3.1開(kāi)關(guān)驅動(dòng)器

5.3.2調光驅動(dòng)器

5.3.3可控硅調光模塊

5.3.4傳感器

5.3.5總線(xiàn)電源

5.3.6智能面板

5.3.7干接點(diǎn)、濕接點(diǎn)輸入模塊

 
5.4系統功能
1）光照度（需要配照度傳感器）監測，對利用自然光照明區域，根據自然光照度變化，進(jìn)行照明控制和調節，滿(mǎn)足照明和節能要求；
2）公共區域、走廊、通道、門(mén)廳、電梯廳等的照明，應設置紅外或微波類(lèi)人體感應器，并結合智能控制面板，實(shí)現各種場(chǎng)景照明控制，盡可能較少燈具點(diǎn)亮時(shí)間；
3）樓梯間照明采用人體感應探測控制；
4）設備房、設備房走道采用分組就地控制；
5）室外路燈、景觀(guān)等照明采用光照度控制結合時(shí)控的集中控制方式；
6）監控系統界面友好，畫(huà)面美觀(guān),實(shí)時(shí)顯示各區照明工作狀態(tài)；
7）應具有完善的用戶(hù)權限管理功能，避免越權操作；
 
5.5系統的控制勢
1）系統可通過(guò)、觸摸屏、電腦對現場(chǎng)的燈光、空調及窗簾等進(jìn)行遠程集中控制，使得控制加方便智能，用戶(hù)體驗舒服；
2）系統中控制模塊均工作在直流30V安全電壓下，用戶(hù)操作加可靠、舒服；
3）系統在實(shí)施過(guò)程中，充分結合自然光及人員的活動(dòng)規律來(lái)自動(dòng)控制燈光，減少能源消耗，達到很好的節能效果；
4）系統采用分布分布式KNX總線(xiàn)結構，搭建簡(jiǎn)單靈活，系統內各模塊互不影響，可獨立工作，可靠性高；
5)多種控制方式可供選擇，如本地控制，自動(dòng)感應控制，定時(shí)控制，場(chǎng)景控制和集中控制等，控制方式靈活；
6)系統的自動(dòng)控制、遠程集中控制等功能，在實(shí)現自動(dòng)化的同時(shí)，大量減少了值班人員，提高了管理水平和工作效果；
7)升級系統內控制模塊或改系統功能時(shí)，無(wú)需增加連接線(xiàn)，不需關(guān)閉整個(gè)系統，只需改設備參數即可實(shí)現，維護方便，操作簡(jiǎn)單；
8)系統可與消防系統聯(lián)動(dòng)，在出現消防報警時(shí)，強制打開(kāi)應急回路，方便人員疏散，從而降低了人員傷亡的風(fēng)險，提高了建筑的安全性。
5.6安科瑞組網(wǎng)方案
智能照明控制系統組網(wǎng)方式靈活，擴展方便，當系統模塊數量較少、距離較近、范圍較小時(shí)，各設備以樹(shù)形枝狀延伸，構成支路系統智能照明控制系統；當系統模塊數量較多、距離較遠、范圍較大時(shí)，用支線(xiàn)耦合器組成多條支路，構成區域智能照明控制系統；當系統模塊數量很多、距離很遠、范圍很大時(shí)，用支線(xiàn)耦合器、區域耦合器等構成樓群智能照明控制系統。（見(jiàn)圖5）
 
 
圖5 組網(wǎng)方案
 

6、結語(yǔ)

智能照明系統初期投入高是業(yè)主選用的顧慮,以“性?xún)r(jià)比”概念來(lái)說(shuō)服業(yè)主選用是一個(gè)可行的方案。本項目只選擇報告廳和公共走道做了智能照明，選用簡(jiǎn)單的系統附件和功能，既提升了建筑的整體檔次，也在一定程度上控制了初期投資。還大大提高了日后業(yè)主使用的便利性和節能性。
 
【參考文獻】
[1] 李家駒，instabus KNX智能照明系統在辦公樓中的應用
[2] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11版