浅谈智能照明系统在绿色建筑工程中的应用与优化

程瑜 187 0211 2087

安科瑞电气股份有限公司 上海嘉定 201801

【摘要】：随着环保理念的深入及节能减排政策的推广，绿色建筑工程逐渐受到市场的重视和认可。照明能耗是建筑能耗中的重要部分，其中智能照明系统作为一种有效的照明优化方式，在绿色建筑工程中应用广泛。本研究通过实地调研和系统优化设计，对智能照明系统在绿色建筑工程中的应用与优化进行深入研究。研究结果表明，通过科学的采光计划和智能控制技术，可以有效地提升照明系统的能效比，节能效果显著，并且能够改善光环境，提供舒适有效的工作和居住环境。同时，采用智能照明系统还能提供丰富的数据资源，为建筑能源管理和优化提供依据。通过比较传统照明系统和智能照明系统在同样条件下的运行效果，本研究证实了智能照明系统在减少能耗、提升用户舒适度以及促进绿色建筑成效等方面的优越性。因此，未来应该进一步推广智能照明系统在绿色建筑工程中的应用，以求达到更大程度的节能减排效果。

【关键字】：智能照明系统；绿色建筑工程；能效比；建筑能源管理；节能减排效果

0引言

在现代社会，环保以及节能减排已逐渐成为世界各国的共识。而在所有能源消耗领域中，建筑能耗占据了相当大的比重，其中就包括了照明能耗。然而，随着科技的不断发展，智能照明系统不断在绿色建筑工程中得到应用与优化。智能照明系统，利用感应器技术和控制算法，自动地根据环境状况调节照明情况，这不仅可以提高能效比，节约能源，同时也可以改善光环境，为使用者提供舒适的工作和居住环境。此外，智能照明系统的智能化控制方式能提供丰富的数据资源，有助于建筑能源管理和优化。过去的研究已经证明了智能照明系统在节能和改善光环境方面的效果。但是，如何进一步优化智能照明系统的使用，提升其在绿色建筑工程中的应用效果，仍然需要更深入的研究。因此，本研究通过实地调研和系统优化设计，对智能照明系统在绿色建筑工程中的应用与优化进行探讨，将通过比较传统照明系统和智能照明系统在同样条件下的运行效果，从而展示出智能照明系统在绿色建筑工程中的优越性。

1智能照明系统概述及其在绿色建筑工程中的应用

1.1智能照明系统的基本原理和组成

智能照明系统是近年来随着科技进步以及绿色环保理念的普及逐渐发展起来的一种新型照明方式，其基本原理是通过部署各类传感器、控制器，并借助高精度的分析处理等科技手段，实现对照明设备的智能化控制，达到节能、降耗、提高照明质量和人的舒适度等目的[1]。智能照明系统主要由照明设备、传感器、控制器、通信网络和管理软件五部分组成，每一部分都发挥着极为重要的作用。照明设备是系统的核心，包括各类照明灯具、调光设备以及供电装置，其种类和数量直接影响着系统的照明质量和能耗水平。传感器是系统的"眼睛"，根据环境因素（如照度、色温、时间、人体感应等）的变化，提供必要的控制信号。控制器则像"大脑"，接收传感器的信号后进行处理，并根据处理结果驱动照明设备进行相应的操作。在整个系统中，通信网络和管理软件主要负责对系统的数据进行收集、处理、分析和传输，它们负责将设备、传感器、控制器等各部分组合成一个高效、稳定、智能的整体[2]。通信网络采用无线或者有线的形式，使得系统可以进行远程管理，商用、办公、家庭等各种环境均可应用。管理软件则为照明系统提供了一个可视化的操作界面，通过简单的操作即可实现复杂的照明控制任务，大大提高了使用的便利性。智能照明系统的以上组成部分，使得其比传统的照明方式拥有许多优势。例如，照明设备可以根据环境的实际需求，进行更细致、更合理的调控，提高了照明质量，节约了能源；传感器和控制器的应用，使得整个照明系统具备了自动控制和远程控制的可能，以更高的智能化水平满足用户的个性化需求；通信网络和管理软件的配，使得照明系统的管理更加便捷、直观，也使得系统的调校和维护变得更为容易。总的来说，智能照明系统运用现代信息技术、通信技术和传感技术，从多个角度去调控照明环境，使得能够实现自动调节光线强度、色温等，提供更贴合个体需求和环境要求的照明体验。智能照明系统对于照明设备的运行状态和能耗等方面有着准确地掌控，实现了对照明资源的高效利用，满足了节能减排的社会需要。

1.2智能照明系统在绿色建筑工程中的应用现状

智能照明系统在绿色建筑工程中的应用现状被广泛关注，其设计和实施涉及的领域十分广泛，包括建筑设计、电重点气工程、计算机科学、人机交互等[3]。随着技术的不断发展，智能照明系统在建筑行业中的应用已从传统的基础设施转变为复杂的疏散系统，这不仅满足了建筑物对光线的需求，也在节能和环境保护方面发挥了重要作用。近年来，绿色建筑的发展趋势引起了大量研究，研究集中在如何使用新型照明技术来改善照明效率和人类生活环境。绿色建筑工程中的智能照明系统则通过光源、照明器具、光控设备、通信技术、软件编程等方面的技术集成，使照明系统从简单的手动控制转变为自动化、智能化控制，以实现照明效果的可调性、节能以及对人体生理和心理的适应。在具体实施方面，智能照明系统已经在很多大型商业，公共设施，住宅和办公楼等环境中得到了广泛应用。这些绿色建筑利用高效的传感器技术，以准确控制照明设备的开和关，以保证有效的能源使用。而智能照明系统不仅通过感应器实现自动控制，还可通过用户手动设置，以适应不同的人群和环境需要。可节能是智能照明系统的显著特点之一，智能照明系统通过热感应器、光感应器等技术，能灵活地进行照明控制，比如当环境光线足够时，系统能自动调整或关闭照明设备，避免能源浪费。通过物联网技术与智能家居系统配合，智能照明不仅节能，还能提升生活的便利性[4]。尽管智能照明系统在绿色建筑工程中的应用具有明显优势，但仍面临一些挑战。例如，系统到底应该在何种程度上智能化，如何找到人类与智能系统相处的*佳平衡点，这些都是未来研究和发展的重要方向。将现有建筑升级为以智能照明为核心的绿色建筑，也需要解决诸多技术和经济问题，比如建筑布线、设备更新、控制策略制定、运营维护等问题。总的来说，随着新技术的不断创新和市场的重视，智能照明系统在绿色建筑工程中的应用不断深入，其优势和价值日益凸显，有望在不久的将来实现更大规模的推广与应用。

1.3智能照明系统对绿色建筑的影响和价值

智能照明系统在绿色建筑工程中的应用，无疑对绿色建筑的研究和实施产生了巨大的影响和价值。智能照明系统通过节能和效能的优化，实现了绿色建筑的能耗降低，有利于提升绿色建筑的整体能效。智能照明系统通过提供舒适、健康的光环境，提升了绿色建筑的工效和居住质量。更重要的是，智能照明系统是实现绿色建筑的重要手段。它既可以实现绿色建筑的能源效率优化，又可以优化室内外环境，从而创造出更为舒适佳的人居环境，而这正是绿色建筑追求的目标。在目前的环保倡导及绿色发展模式下，融合科技元素的智能照明系统在绿色建筑工程中的应用，实现了人与自然环境的和谐共生。

2智能照明系统在绿色建筑工程中的优化方式及效果

2.1采光计划与智能控制技术的关联及其优化

采光计划是智能照明系统中的一项重要内容，其直接影响到整个系统的照明效果和能效。对于智能照明系统的采光计划进行优化是提高系统效能的根本之举。在优化过程中，建筑工程师需要采用智能控制技术，通过灵活调整室内外光线照射的方式，以此控制光线的强度、色温和色调，进而提升照明质量和节能效果[5]。智能控制技术可以与建筑物的每个窗户、灯具和遮阳装置关联，由此实现照度自动调节，减少非必要的人工控制。通过搭配使用定位技术和人体检测技术，可以实现定向、定位和节能的照明效果。比如，当检测到用户进入某个区域时，照明设备能自动亮起，并且调节至用户喜欢的亮度和色温。在优化了用户体验的大大降低了能源消耗。

2.2优化后的智能照明系统的节能效果分析

智能照明系统的主要优势在于节能，优化后的智能照明系统更是将节能效果发挥到了极致。对比传统照明系统，智能照明系统可以突破时间和空间的限制，通过感应设备检测环境和人体的行为变化，并进行智能算法处理，实现照明设备的自动调控。这样一来，既可以节省用户手动调节照明的时间和精力，又能减少无效的能源消耗。智能照明系统的优化进一步提高了照明效率。一是通过对照明设备的有序控制，消除了照明能源的浪费，二是通过智能算法对多个照明设备进行协调和调度，实现各类照明设备的协同工作，以提高整体系统的照明效率。

2.3智能照明系统在提升光环境和用户舒适度方面的作用

智能照明系统不仅能优化照明效果，节能减排，也能够提升光环境质量，改善用户舒适度。通过智能照明系统，可以实施个性化照明策略，使照明与用户需求、空间功能以及外部环境条件相匹配，切实改善用户的视觉舒适度。具体来说，智能照明系统可以实现光源的色温、亮度和方向的智能调控，解决传统照明方式下单一光源无法满足的各类照明需求，进而提高照明环境的视觉效果。并且可以根据用户的生理节律、阅读、工作需要等进行光照设置，从而实现人性化的照明环境。智能照明系统还可以通过联网等信息交互功能，将照明系统与建筑的能源管理系统、空调系统等相结合，实现光环境与室内环境的整体优化，提升用户的照明舒适度，也为绿色建筑实现节能目标提供了强大的技术支持。通过以上这些优化的实施，智能照明系统在绿色建筑工程中的功能优势得以充分展现，未来也必将有着更广阔的应用前景。

3智能照明系统在绿色建筑工程中的应用优势与发展前景

对智能照明系统与传统照明系统进行比较分析能更加深刻地揭示其区别和优越性。传统照明系统通常依赖于手动或独立的定时器进行开关控制，其功能相对单一，无法根据环境变化进行自适应调整，在能源效率和用户体验方面有较大的缺陷。而智能照明系统则依赖于信息采集和传感器网络，实现光照强度、颜色温度等多维度的自动化控制，能够创造更优的光环境，显著提高能源效率。具体来说，智能照明系统的应用优势主要表现在以下几个方面：是能源效率，通过准确控制可以实现更合理的光照分配，避免不必要的浪费，为绿色建筑工程带来显著的能源节约效果；是改善用户体验，通过调整光照强度和颜色温度，可以满足不同用户和环境的个性化需求，提供更舒适的光环境；是对建筑性能的提升，以智能化的方式来优化照明，可以进一步提升建筑的智能化水平，提高使用效率和价值。智能照明系统在绿色建筑工程中的发展趋势和前景可以从两个方面进行阐述：一是技术发展方面，随着物联网、大数据、云计算等技术的快速发展，智能照明系统的技术基础得到了进一步的提升，其自适应调控、感知反馈、远程控制等能力将更上一层楼；二是应用推广方面，绿色建筑工程的推广与实施为智能照明系统提供了广阔的应用场景，特别是针对公共设施和大型商业设施的智能改造需求，将推动智能照明系统的进一步发展。可以预见，未来的智能照明系统将在技术和应用两方面进行深度融合，从而更好地服务于绿色建筑工程的持续发展。智能照明系统能够利用信息技术，实现光照控制的准确与个性化，通过能源管理实现节能的目标，对于推动绿色建筑工程走向高效、节能、环保、舒适的发展路径具有重要意义。总的来说，智能照明系统在绿色建筑工程中有着广阔的应用前景和巨大的市场潜力。

4安科瑞智能照明控制系统

4.1概述

ALIBUS智能照明产品采用RS485总线技术，技术成熟可靠，安全稳定。开关驱动器具备独立工作的能力，适用于一些中小型的项目；模块化设计，可以任意拼接扩展，同时预留I/O口以及Modbus接口，还可以满足与AcrelEMS企业微电网管理云平台进行数据交换。

4.2应用场所

适合于各类智能小区、医院、学校、酒店，以及体育场所、机场、隧道、车站等大型公建项目的照明控制需求。

4.3系统结构

4.4系统功能

1）实时检测并显示各个模块的在线状态，反馈现场受控回路的开关状态，监控界面按照楼层各分区的布局和回路列表来浏览。

2）当发生模块离线、网关设备掉线或者状态反馈和下发控制命令不一致时会发生故障报警，并将故障报警信息记录并显示在界面中。

3）可以对单个照明回路实现开关控制；每个模块、楼层都有相应的模块控制开关和楼层控制开关，也可以一个模块或者整个楼层实现开关控制。

4）开关驱动器支持过零触发功能，负载（灯具）的分合操作仅在交流电过零时进行；可有效减少电磁干扰以及对电网的冲击，延长灯具与控制装置的寿命。

5）对每个照明回路可以预设掉电状态，当照明电源掉电时，开关驱动器会自动切换到预设的掉电状态；确保重新上电时灯具的开关状态是确定与可控的。

6）拖动调光控件，照明设备从0%到100%进行调光，可以对单个照明回路实现调光控制，调光总控可以对一个模块的照明回路实现调光控制，也可以对多个照明回路实现调光控制，通过图标的亮灭状态反馈现场开关的状态。

7）点击场景控件，打开或者关闭对应场景设置，软件界面上显示不同的场景模式和场景功能，通过图标的亮灭显示对应的场景状态是打开还是关闭。

8）设置定时时间，确认时间点后，对该事件点执行的动作进行设置，设置灯在设定的时间点亮或者灭。

9）系统可以通过预设的当地经纬度信息，自动计算每天的日升日落时间；根据天文时钟控制照明开关，实现日落开灯、日出关灯的功能。

10）所有定时控制计划均可下发保存至驱动模块；当上位机系统故障或模块离线时，驱动模块可以利用自带的RTC时钟维持定时控制计划的正常执行，不影响日常的照明控制效果。

11）系统结构是分布式总线结构；系统内各元件不依赖于其他元件而能够独立工作；系统内各元件可以通过程序的设定实现功能的多样性。

12）预留BA或三方集成平台接口，采用modbus、opc等方式。

4.5设备选型

名称	型号	功能			备注
安科瑞智能照明控制系统	ALIBUS	可通过控制面板、人体感应、照度感应、微波感应、上位机系统、触摸屏、手机、平板端等多种控制终端实现灵活多样的智能化控制
名称	型号	上行	下行	外形尺寸	备注
智能通信管理机	Anet-1E1S1	1路以太网	1路RS485	140*90*50
智能通信管理机	Anet-1E2S1	1路以太网	1路RS485	140*90*50
智能通信管理机	Anet-2E4S1	2路以太网	4路RS485	168*113*54
智能通信管理机	Anet-2E8S1	2路以太网	8路RS485	168*113*54

名称	型号	负载电流	安装方式	外形尺寸	备注
4路开关驱动器	ASL220Z-S4/16	16A	导轨式	144*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制
8路开关驱动器	AS220Z-S8/16	16A	导轨式	216*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制
12路开关驱动器	ASL220Z-S12/16	16A	导轨式	288*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制
16路开关驱动器	ASL220Z-S16/16	16A	导轨式	360*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.电流检测 6.定时控制
8路调光驱动器	ASL220Z-SD8/16	16A	导轨式	360*90*70	1.控制火线 2.每回路额定电流16A 3.磁保持继电器 4.延时控制 5.0-10V调光

名称	型号	性能	安装方式	外形尺寸	备注
红外感应传感器	ASL220-PM/T	3-5m 120°	嵌入式吸顶	φ80	开孔55mm
微波感应传感器	ASL220-RM/T	5-7m 120°	嵌入式吸顶	φ80	开孔55mm
微动感应传感器	ASL220-PR/T	5-7m 120°	嵌入式吸顶	φ80	开孔55mm
IP网关	ASL200-485-IP	ALIBUSnet/IP	导轨式	14*28*39	系统组网元件 监控软件接口设备
1联2键智能面板	ASL220-F1/2	2组控制指令	86盒	86*24*86	开关 调光 场景
2联4键智能面板	ASL220-F2/4	4组控制指令	86盒	86*24*86
3联6键智能面板	ASL220-F3/6	6组控制指令	86盒	86*24*86
4联8键智能面板	ASL220-F4/8	8组控制指令	86盒	86*24*86

5结束语

本研究通过实证研究方法对智能照明系统在绿色建筑工程中的应用与优化进行了深入研究。结果显示，智能照明系统在节能、提升用户舒适度以及促进绿色建筑效果方面均展现出优异的性能，表明其应用在绿色建筑工程中具有重要的实际意义。然而，本研究同时也暴露出几个问题：诸如系统的成本投入、兼容性以及用户习惯等问题可能成为智能照明系统在实际操作中的难点，需要进一步研究。另外，虽然我们验证了智能照明系统在照明质量和节能效果上的优点，但其在具体实施过程中，如何结合建筑的实际情况，如何进行创新设计，以及如何提高系统畅通性和稳定性等都需要我们在未来的研究中解决。展望未来，我们应进一步推广智能照明系统在绿色建筑工程中的应用，并对其实际操作性和实施中可能遇到的问题进行更深入的研究和探讨，以期在智能照明的技术涵盖范围和应用场景上有更广泛的拓展，以更好地服务于绿色建筑的普及和发展。

参考文献:

[1]吕梦娜.智能照明系统中的用户行为分析与数据挖掘[J].中国照明电器,2024,(02):69-71.

[2] 刘亮.高速公路隧道智能照明系统分析[J].北方交通,2024,(02):71-75.

[3]周勇.厂房智能照明系统改造[J].设备管理与维修,2024,(03):129-131.0599.2024.02.40.

[4] 楚春爽.地铁智能照明系统的能耗分析及节能优化[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(04):199-201.

[5] 宋豪.基于智能照明系统的地震灾后救援路径规划与优化研究[J].光源与照明,2024,(01):68-70.

[6] 安科瑞企业微电网设计与应用手册.2022年05版.

[7] 高 繁.智能照明系统在绿色建筑工程中的应用与优化.

审核编辑 黄宇