規代建统电九
X<).2 \ol. 10 (Serial So.ll0)20|9
朱国帅，朱亮亮
（重庆市设计院，重庆400015）
摘 要：选取某典型办公建筑，分别使用i-bus 和基于ZPLC 技术的控制系统进 行照明设计，通过对比分析，阐述了智能照明系统在办公空间中的适用性及两种方
案的优越性，可为类似办公建筑的智能照明控制方案提供参考。
关键词：智能照明；办公建筑；i-bus 照明系统；基于ZPLC 技术的照明系统
中图分类号：TU 88 文献标志码：B 文章编号：1674-8417（2019）024031七5
DOI ： 10. 16618/j. cnki. 1674-8417.2019.02.008
朱国帅（1991—），男， 从事建筑电气设计相
关工作。
0引言
受光源及控制元件发展的限制，长期以来电
气照明灯具一直沿袭着传统的控制方式，即通过
分合照明配电箱中的开关或者触点开关实现对 照明灯具的控制。20世纪初，随着白光LED 照 明技术日趋成熟和人们对生活便利性、舒适度的
要求及节能意识的提高，结合新型光源的智能照 明控制系统以其灵活性、舒适性、性价比高等性 能逐渐走进国内大众的视野。
1智能照明系统
智能照明控制系统接收外部命令，并将其转
化为可在总线上传输的电信号，再传送至各受控 元件，通过改变线路的电压、电流等参数来实现 电光源控制，其控制目标由传统的启停控制提升
到“在确保灯具正常工作条件下，输出最佳照明 功率，减少过压所造成的照明眩光，使灯光发岀
的光线更加柔和，照明分布更加均匀，同时大幅
度节省电能”。系统中常见的控制接收元件包括 触点开关、场景开关、触控面板、声/光/红外传感
装置等。
智能照明系统常用的总线形式有DMX512、
Modbus 协议为代表的RS485总线；利用数据包
编码代替节点地址编码的CAN 总线；基于欧洲 安装总线协议的KNX 总线；将通信协议封存至 单独芯片的LonWorks 总线以及利用电力载波技 术将配电线路兼作控制信号线的X-10总线等。
系统的受控元件一般为接入配电线路的电源驱
动器、调光器、带地址编码的照明灯具等。
目前，市场上常见的智能照明品牌有i-bus
控制系统,c-bus 、莫顿控制系统，爱默尔、爱瑟菲
智能照明子品牌以及基于电力线通信（ZPLC ）技
术的照明控制系统等。
2办公场所照明方案对比分析
2.1项目概况
重庆某写字楼X 层平面，建筑长宽约为
40 m，面积约为1 600 rr?，平面功能分区包括接待 前台、会议室、开敞办公区、独立办公区、经理、后勤
办公室、储藏间、卫生间等。员工作息考虑以正常
工作时间为主，包括临时加班和夜间巡检照明设
朱亮亮（1983—），男，高级工程师，从事建筑电气设计工作。
• 31
•
•照明技术•
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计。某写字楼灯具布置平面如图1所示。光源选用尺寸600 mm x 600 mm 的LED 面 板灯，与建筑吊顶无缝契合。依照现行规范对办
公场所的照度要求以及照明功率密度限定，灯具
布置见图1中填充块所示，天花面板灯使用效 果如图2所示。
图2天花面板灯使用效果
为了同时满足控制的灵活性、照明的舒适性 及环保要求的节能，照明控制选用智能控制系
统。系统主机利用接待前台处计算机；控制元件
及办公照明配电箱设置于楼层电井内；需就地控
制的区域就近设置控制面板。
2.2系统组成
照明系统的搭建由办公照明配电箱到末端
灯具的配电线路、接入配电线路中的控制元件和
控制元件同主机间的信号线路组成。以下对分
别采用i-bus 和基于ZPLC 技术的照明控制方案 进行对比分析。
(1 ) i-bus 控制系统。i-bus 控制系统通过在
配电线路中串入电源驱动装置来实现回路的通
断，从而控制灯具的启停。单台电源驱动器可同 时对2 ~ 12路配电出线进行控制，控制信号来自
现场操作面板或远程控制主机。i-bus 照明控制 系统如图3所示。
图3 i-bus 照明控制系统
回w h -2
电
回M
尼尔雌醇办公E 走网回 开放办公区照明回路卜5 连接走廊照明回路卜3
休息区照明回踣卜2 会议室照明回路卜3
经理办公室照明回路
偏心轴承
后動办公室照明回路卜3 独立办公室照明回路卜3 储藏室照明回路 卫生间照明回路
播种希望的种子共32踣照明出
针对选取的办公平面灯具布置以及功能划
分至少需要32路照明出线，共需8台4路电源驱 动器。如需对灯具进行调光控制，还需再配备专
用的调光控制器等。
(2)基于ZPLC 技术的控制系统。基于
ZPLC 技术的系统通过导轨式智能开关/智能照
明面板，将控制主机/面板按键传来的控制信号,
转换为可在配电线路上传递的电波信号，并发送 至灯具自带的信号接收装置，从而实现相应灯具 的启停、调光、场景编制等功能。基于ZPLC 技术
的智能照明控制系统如图4所示。
图4基于ZPLC 技术的智能照明控制系统
共需18路物理照明回路
・32
・
•照明技术•
由于利用电力载波技术，可以精确到单灯控制，故不需要考虑按功能分区进行配电回路划分，仅需满足规范：每回路照明光源不超过25盏的要求。针对该建筑，拟定划分18路照明出线，且灯具自带信号接收解码装置，自由控制任一灯具的亮度，无需增加调光设备。
（3）系统对比。
①
可靠性。照明控制系统的可靠性取决于控制主机、控制元件向下级传输信号的稳定性。其中控制元件至末端灯具线路部分；基于ZPLC 技术的系统依靠电力线路传输灯具的控制信号, i-bus系统仅需控制线路的通断；控制主机与控制元件间的连接部分:i-bus系统采用KNX总线，基于ZPLC技术的系统采用RS485总线。两种系统总线形式的各项参数性能对比如表1所示。
表1两种系统总线形式的各项参数性能对比对比KNX RS485备注
定义5层网络仅定义物理
稳定性协议，拥有成套层，规范体系仍KNX较佳的规范标准不完善
1200b/s（为提
传输速率
9600b/s
（标准）
高信号抗干扰
性，通常采用低
速率）
KNX较佳
传输距离700m（标准）
1000m
（低速率）
RS-185较佳
具有载波监听不具备载波监
实时性的功能，可以对
数据进行实时
听的功能，需要
主从轮询以防止
KNX较佳检测数据丢失
节点容量
64（通过分域
耦合，节点数量
可以上万）
32（可以隔离
拓展）
KNX较佳
产品价格
价格较高（制
式设计）
价格低且可选
种类多
RS485较佳
由表1可知，KNX总线在数据传输的速度、稳定性及抗干扰性等方面具有明显优势，综合比较i-bus系统可靠性较佳。
②
灵活性。i-bus系统不仅服务于建筑照明，还能监控通风采暖、幕墙门窗开闭等各类控
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制子系统。因此，选用i-bus系统对业主来说可选的设备种类性能基本就已经固定。而基于ZPLC技术的系统使用的RS485总线应用广泛，衍生产品名目繁多，拓展性强，且系统可以实现单一灯具的独立控制，对于灯具分组编制十分有利。
刘震云百度百科③
经济性。i-bus系统所使用的KNX总线来源于欧洲安装总线（E1B）及欧洲住宅系统（EHS），拥有完备的设计标准，产品均为成套制式设计，价格较高。例如一台4回路电源驱动器售价约为3500元，而一台RS485接口的电力载波控制器售价在千元以内。从工程造价的角度考虑，基于ZPLC技术的系统具有明显优势。
综上所述,i-bus系统拥有完善的设计标准和成套产品链，但价格和可选范围不具有优势；基于ZPLC技术的系统结构简单，可选产品多但难免良莠不齐。针对办公照明控制，基于ZPLC技术的系统适用于独立办公空间的智能照明控制；如果是具有楼宇自控系统的高端办公写字楼，需对全楼照明、通风、采暖等子系统进行全面的控制监测，则采用i-bus系统更加方便。
2.3控制方案
结合i-bus、基于ZPLC技术的智能照明控制系统的功能特性，将从系统如何辅助自然光照、配合使用人员的作息安排及由此带来的节能减排效益等方面进行分析比较。
重庆地处西南内陆，两江交汇，降雨丰富，年平均雾日高达104d，年日照时数仅有1000~ 1400h，是我国日照最短的地区之一。自然光照强度分布如图5所示。自然光照时长分布如图6所示。由图5和图6可知，除7、8月份中午时段外，室内均需开启灯具做辅助照明。
因此，配合自然光强对靠窗灯具进行调光控制尤为重要。如采用i-bus系统，需在所有包含靠窗灯具的照明回路上设置调光驱动器，若要按照灯具与外窗距离区分内外两层灯具的调光幅度，则又需增加至少1倍的回路数量。
相较之下，基于ZPLC技术的系统可以在木破坏原有控制回路编组的基础上，再次将灯具按沉思者
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图5自然光照强度分布
图6自然光照时长分布
照使用需求任意分组，并进行不同程度的调光。
此项优势，在会议室荧幕调光、公共区场景调光 等各类有调光功能需求的场所均有体现。
配合办公人员的作息规律，智能照明系统可
以设置在上班半小时前自动开启侯梯厅和通向 办公区域走道的部分灯具，待到达预设上/下班
时间后，再逐步点亮/熄灭全区照明。i-bus 系统 电源驱动装置控制回路数量有限，仅能对现有编
组进行启停控制。基于ZPLC 技术的系统配合红
外传感器，甚至可以根据提前上班或临时加班人 员的行进路线，依次启停通道和工位处的灯具, 实现照明的全自动控制。
当全员下班离开后，系统进入休眠模式, 一旦感应到巡检人员或返回公司的员工进入，即
开启走道部分照明，使整个智能照明系统在为使 用者提供便捷服务的前提下尽量节省用电能耗。
根据照明系统配合办公人员工作制的控
制描述，将基于ZPLC 技术的系统J-bus 系统以
•照明技术•
及传统照明方式，工作日分时段灯具开启数量占 比进行比较。3种照明方式灯具开启时间比较如
图7所示。
图7 3种照明方式灯具开启时间比较
由图7可见，午夜到凌晨,3种控制方式的灯
具均处于熄灭状态；早晚上下班以及中午休息时
段，智能照明可以通过预设程序关闭部分回路, 保守估计需开启的灯具数量约为传统照明方式
的3/4；上下午工作密集时段，智能照明系统通过 降低部分灯具亮度，仍可节约5%左右的电力。 其中基于ZPLC 技术的系统由于可以精确到单灯
控制，节能效果更加显著。
通过比较图7中3种照明方式对应折线与 时间轴围成图形的面积可知，智能照明系统比传
统控制方式可节省10%-20%的用电能耗。
2012年国务院发布的能源政策白皮书中将
“大力发展绿建筑，实施建筑节能”和“优化产 业结构；加强工业节能；推进交通节能；倡导全民
节能”一起列为我国未来能源结构完善的五大发
展方向。智能照明系统作为目前最先进的照明 控制技术，不仅为绿建节能方案提供技术支持, 更是产品研发和产业革新的基础条件。
3结语
目前，互联网络技术得到空前的发展，包括 办公在内的各类建筑运行数据也在不断充实、完
善。未来城市建设的关键是发展通过分析云端 数据，为居民提供全自动服务的智慧城市和建
筑。智能照明是其中重要的组成部分，尤其与人
们生活息息相关。本文仅从办公空间中智能照 明技术的应用案例出发，分析目前常见控制系统 的功能特点。
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•照明技术•
现代建抚电氐
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考文献I
2013,24(2) ：105-114.
[2]何荥，全利，陈彦君.重庆天然光总照度变化趋势
[J].安全与环境学报,2013,13(5) ：90-94.
收稿日期：2018 12-18
[1]解辉.办公照明的现状与发展[J].照明工程学报,
Comparison of Intelligent Lighting Control Schemes for Office Building
ZHU Guoshuai , ZHU Liangliang
(Chongqing Architectural Design Institute , Chongqing 400015 , China)
Abstract : Combining by a typical office , the intelligent lighting system was designed with i ・bus BA system and the
control system based on zero power line communication ( ZPLC). The applicability of intelligent lighting systems in office space and the superiority of two solutions were illustrated. It can provide references for intelligent lighting control scheme
of similar office buildings.
Key words : intelligent lighting ； office building ； i-bus lighting system ； lighting system based on ZPLC
technology
(上接第17页)
电应严格遵守GB 50016—2014(建筑设计防火规
范》、GB 50052—2016(供配电系统设计规范》等
国家现行规范和规定，必须满足可靠性、安全性、 有效性的要求。建筑管理部门要建立和实行相 应的检查维护制度，定期检查供电线路、器材、设
备的完好性，确保电源和消防设施随时处于良好 状态，保证消防设备及时有效地运行，将火灾事
故损失降到最低。
[1]余君，颜旦旦.关于高层建筑中消防系统的电气防
火设计探索[J].电子世界,2017(23) ：80.
[2] 孙景芝，韩永学.电气消防[M].3版.中国建筑工
业出版社,2016.
[3] 建筑设计防火规范:GB 50016—2014(2018) [S].[4] 供配电系统设计规范:GB 50052—2016[S],
[5] 邓金亮.建筑电气消防设计的探讨[J].中国设备 工程,2018(14) ：212-213.
[6] 薛德沅.初探电气防火中的消防电源和防火门监控
[J].消防界(电子版),2018,4(4) :125-126.[7] 陈波，宋志斌.电气消防设计需关注的问题探讨
[J].现代建筑电气,2018,9(1) ：21-24.
[8]
罗慧娟，罗志明.建筑消防电气设计若干问题探讨
[J].电子世界,2017(14) ：77.
收稿日期：2018 11 09
Power Supply Ensurence of Fire Lighting System in High-rise Building
LIU Hui湖北警官学院南院
(The City College of Jilin Jianzhu University , Changchun 130000, China)
Abstract : From the perspective of fire power safety , the power supply scheme and the power supply requirements of
fire lighting equipments were discussed in high-rise building. The main problems of fire power supply system were
analyzed in high-rise building,and some matters needing attention in fire power supply were expounded.
Key words : high-rise building ； power supply scheme ； electrical equipment ； inspection and maintenance
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•
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
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