中國第一高樓做到了智能照明

　　上海中心大廈，目前的中國第一高樓，現(xiàn)已完工，正在積極準(zhǔn)備投入運(yùn)營。這棟刷新上海城市天際線的大廈，高632米，僅次于828米的迪拜哈里法塔。2016年，隨著660米高的深圳平安金融中心的建成，上海中心大廈將“退位”至中國第二高、世界第三高。

　　上海中心大廈位于上海浦東陸家嘴金融貿(mào)易核心區(qū)，主體建筑總高度632 m，總建筑面積57.6 萬m2，是一座集辦公、酒店、會展、商業(yè)、觀光等功能于一體的垂直城市。

　　作為全球可持續(xù)發(fā)展設(shè)計(jì)理念的引領(lǐng)者，上海中心大廈不僅是建筑高度的第一，同時嚴(yán)格參照綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，集合采用各種綠色建筑技術(shù)，綠化率達(dá)到33%，是第一個采用智能化照明及控制系統(tǒng)的超高層建筑。

　　繼2012年獲得由中國國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部授予的《三星級綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)識證書》之后，前不久2015年11月27日，上海中心大廈被美國綠色建筑認(rèn)證委員會正式授予有著綠色建筑“奧斯卡”之稱的LEED-CS白金級認(rèn)證，成為獲中美“雙認(rèn)證”的世界最高綠色建筑，也是全球范圍內(nèi)400米以上的第一棟LEED-CS白金級建筑。

　　上海中心大廈涉及4 萬多盞帶DALI 接口數(shù)據(jù)燈具，超過5 000 條照明回路，受控的照明配電箱達(dá)1 000 多臺。為實(shí)現(xiàn)智能控制，系統(tǒng)配置了超過1 500 個各類傳感和探測器，超過500 個智能控制面板，整個系統(tǒng)的控制設(shè)備達(dá)到5 000 多個。本項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)理念從設(shè)計(jì)節(jié)能、產(chǎn)品節(jié)能、控制節(jié)能三方面入手，同時采用了合同能源管理新模式，充分體現(xiàn)最新照明技術(shù)及新型能源服務(wù)模式在上海中心大廈項(xiàng)目的亮點(diǎn)。

　　一、設(shè)計(jì)節(jié)能

　　以設(shè)計(jì)為源頭，減少光污染，降低光浪費(fèi)，以設(shè)計(jì)帶動節(jié)能。

　　1、淡化、簡化照度指標(biāo)

　　對照明質(zhì)量的要求可概括為三個層次：明亮，舒適，有藝術(shù)表現(xiàn)力。三者融為一體是最佳的照明。在上海中心大廈的照明設(shè)計(jì)中，根據(jù)每個場景的實(shí)際情況進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)，滿足區(qū)域?qū)φ彰髻|(zhì)量的要求。

　　2、關(guān)注節(jié)能、環(huán)保和健康

　　節(jié)能、環(huán)保和健康是綠色照明的基本宗旨。目前綠色照明的實(shí)施已有強(qiáng)大的技術(shù)支持，結(jié)合節(jié)能效益分析軟件，給上海中心大廈的照明設(shè)計(jì)提供了一系列最優(yōu)產(chǎn)品組合。

　　3、設(shè)計(jì)觀念和設(shè)計(jì)手法的革新

　　對照明質(zhì)量的全面理解與照明新技術(shù)的涌現(xiàn)促成了設(shè)計(jì)觀念及手法的革新。以人為本，個性化的設(shè)計(jì)——普及照明調(diào)控，關(guān)懷個人對光的不同需求，追求個性化的照明風(fēng)格;注重光色的選擇，用光營造情調(diào)和氛圍，滿足人們心理上和精神上的追求;如非均勻照明，動態(tài)照明，在需要光的時間，把適量的光送到需要的地點(diǎn)。在公共區(qū)域設(shè)計(jì)中，不僅對每個樓道進(jìn)行了革新化的設(shè)計(jì)，同時對于電梯間、洗手間也做了個性化設(shè)計(jì)，結(jié)合調(diào)控，做到了一體化智能照明方案。

　　二、產(chǎn)品節(jié)能

　　在上海中心大廈項(xiàng)目方案中采用了融合最新照明科技及高效率的照明產(chǎn)品，在提升照明效果的同時達(dá)到高節(jié)能效果。在產(chǎn)品選擇上，用更節(jié)能的LED照明產(chǎn)品替代原來普通熒光燈及鹵鎢燈，除了前文提到的LED 優(yōu)點(diǎn)外，在辦公區(qū)域方面，依據(jù)GB/T 20145—2006《燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性》，考慮以擴(kuò)散出光的LED 光源作為照明產(chǎn)品，建議采用4 000K 以下色溫的LED。4 000K 的光源藍(lán)光傷害低于輻亮度限值100 Wm-2 Sr-1，屬于無危險級別, 即使眼睛長時間注視也不會造成視網(wǎng)膜損傷，且4 000K 色溫是國際IEC 推薦的辦公室內(nèi)照明的色溫標(biāo)準(zhǔn)。

　　三、控制節(jié)能

　　上海中心大廈照明方案里的燈具均包含了控制電源，從控制系統(tǒng)方面進(jìn)行智能化設(shè)計(jì)，以提供更好的節(jié)能及照明效果。

　　1、智能節(jié)能

　　據(jù)專業(yè)資料統(tǒng)計(jì)，智能建筑的照明用電約占整個建筑用電的20%。而在大多數(shù)情況下，很多區(qū)域并不需要把燈全部打開或調(diào)至最亮，過度的照明不僅形成光污染，還會造成能源浪費(fèi)。在當(dāng)今能源緊張、國家大力倡導(dǎo)節(jié)能的形勢下，使用智能照明管理系統(tǒng)對于最大程度地節(jié)能具有非常實(shí)際的意義。通過智能控制可最大限度降低電能消耗，另外采取合理的控制系統(tǒng)，包括日光感應(yīng)，紅外感應(yīng)、動靜感應(yīng)以及合理降低使用浪費(fèi)，策略上采取時間集中控制、日光采集控制、動靜感應(yīng)控制以及實(shí)時使用控制，從而節(jié)約費(fèi)用。

　　2、高效管理，整合設(shè)計(jì)

　　照明回路數(shù)量多、容量大，如何提高運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，使控制和操作更加簡單、方便、靈活，使管理更加自動化、高效化，減少大量簡單重復(fù)的勞動，是照明設(shè)計(jì)考慮的重點(diǎn)。在上海中心大廈方案中，根據(jù)不同區(qū)域的照明要求，系統(tǒng)可提供不同控制手段，如調(diào)光、場景、恒照度等，使用方便靈活，管理高效。從項(xiàng)目立項(xiàng)到施工設(shè)計(jì)的整個過程，綜合考慮了上海中心大廈的具體情況，進(jìn)行了系統(tǒng)化設(shè)計(jì)，科學(xué)化的節(jié)能減排數(shù)據(jù)量化分析，整合設(shè)計(jì)了最終的方案。

　　3、人性化

　　該智能照明管理系統(tǒng)方案不僅可實(shí)現(xiàn)基本的燈光控制，還可通過場景、調(diào)光、自動控制等手段，提升照明環(huán)境的品質(zhì)，使員工在一個舒適溫馨、高品質(zhì)的光環(huán)境下愉快、高效地工作。

　　4、控制方法

　　對于大空間、開放式辦公室，房間較大，房間辦公人員多，劃分不同的辦公區(qū)域，其主要功能為工作和休息，因此回路多，每個回路的功率負(fù)載較大，燈具種類也較多，不同區(qū)域控制方式不同，靠近窗戶的照明要根據(jù)時間和室外光線照度強(qiáng)弱進(jìn)行調(diào)光，因此控制方式相對比較復(fù)雜，特別是設(shè)計(jì)在辦公室照明方案中引入了恒照度控制概念，恒照度是指人工照明和自然照明互補(bǔ)，使工作面保持在工作所需的穩(wěn)定照明程度上。

　　恒照度概念的出現(xiàn)是由于室內(nèi)空間的縱深不同，自然采光強(qiáng)度出現(xiàn)變化，近窗的區(qū)域采光條件好，無須人工照明，而遠(yuǎn)窗的區(qū)域采光條件差，就需要一定的人工照明來補(bǔ)光。

　　在控制方式上，采用KNX 系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)恒照度控制，采用KNX 系統(tǒng)開關(guān)面板直接控制燈光回路;采用EIB 系統(tǒng)開關(guān)模塊直接控制燈光回路;采用KNX 系統(tǒng)DALI 模塊配合DALI 數(shù)字電子可調(diào)光鎮(zhèn)流器進(jìn)行調(diào)光控制，使燈光達(dá)到1%或3%～ 100%的調(diào)光，實(shí)現(xiàn)完美調(diào)光。

　　采用最先進(jìn)的數(shù)字調(diào)光技術(shù)，通過借助數(shù)字控制裝置，對需要的光源進(jìn)行調(diào)光控制，在不改變燈光回路的情況下，最大限度滿足客戶個性化的安裝要求，并節(jié)約成本。

　　采用KNX 系統(tǒng)的存在感應(yīng)器實(shí)現(xiàn)“人來燈亮，人走燈滅”，根據(jù)該產(chǎn)品的恒照度控制功能實(shí)現(xiàn)對辦公區(qū)域的光線照度控制，并實(shí)現(xiàn)綠色、節(jié)能的管理模式。采用KNX 系統(tǒng)定時模塊進(jìn)行時間段控制，采用KNX 系統(tǒng)中控軟件直接控制。

　　其他控制功能包括以下幾種。

　　實(shí)時監(jiān)控功能：將照明系統(tǒng)的狀況用圖形模擬顯示在監(jiān)視器上，操作者可在屏幕上觀察到燈具的實(shí)際開關(guān)狀態(tài)，并可通過鼠標(biāo)點(diǎn)擊燈具圖形來控制各回路。

　　數(shù)據(jù)采集功能：將照明設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)通過控制器，經(jīng)由網(wǎng)關(guān)及數(shù)據(jù)前置處理服務(wù)，采集到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

　　報警及通知功能：根據(jù)對控制器、照明設(shè)備報警閥值的設(shè)置，獲取即時數(shù)據(jù)時，如果出現(xiàn)超過閥值的，進(jìn)行系統(tǒng)報警，可以短信通知和郵件通知相關(guān)人員進(jìn)行維修。

　　查詢統(tǒng)計(jì)功能：提供各業(yè)務(wù)的查詢，包括控制器、燈的運(yùn)行參數(shù)、報警數(shù)據(jù)等，統(tǒng)計(jì)燈的用電量、報警數(shù)據(jù)、損壞率以及檢修數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)做報表分析，報表提供圖表和表單等形式。其中，圖形報表分析業(yè)務(wù)的趨勢、分布等，如每時用電趨勢、每時警告分布等;表格報表分析業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的明細(xì)、匯總等，如提供警告條目、警告總數(shù)等。

　　通過加入控制系統(tǒng)，使整個項(xiàng)目的技術(shù)方案得以充分補(bǔ)充優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了綜合節(jié)能的最優(yōu)方案。

　　四、節(jié)能成果

　　項(xiàng)目中首次采用100% LED 照明產(chǎn)品與智能控制系統(tǒng)相結(jié)合的方式，通過恒照度控制系統(tǒng)，始終保持桌面上照度標(biāo)準(zhǔn)，并可與窗簾進(jìn)行聯(lián)動，既能有效防止日光照射導(dǎo)致正午時分室內(nèi)溫度過高，引起空調(diào)大負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。又能有效引導(dǎo)日光照射到桌面，以此來降低人工照明的亮度，達(dá)到節(jié)約能耗目的。項(xiàng)目節(jié)能效果顯著，達(dá)到58%的節(jié)能率，控制系統(tǒng)的使用將節(jié)能效果再提升20%。綜合節(jié)能率：辦公區(qū)域達(dá)到69.59%，停車庫達(dá)到67.74%。

　　節(jié)能改造后可以節(jié)約標(biāo)煤8799 t/ 年，從而減少了導(dǎo)致“溫室效應(yīng)”和酸雨的氣體排放量。

　　在節(jié)地、節(jié)水、節(jié)能、節(jié)材、室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量以及運(yùn)營管理等方面都達(dá)到國家三星級綠色建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

　　上海中心大廈商業(yè)照明使用LED 燈具約30 000 套、綠化景觀戶外照明、燈光秀約7 200 套，均采用最新LED 產(chǎn)品和高效節(jié)能光束燈，配合智能控制系統(tǒng)，設(shè)定平日模式、節(jié)能模式、節(jié)假日模式，根據(jù)不同應(yīng)用需求，演繹動態(tài)燈光效果并考慮能效利用。尤其是節(jié)能模式，此時段整幢大樓能耗降到最低。綜合大樓的節(jié)能數(shù)據(jù)，根據(jù)國家的標(biāo)準(zhǔn)傳統(tǒng)照明達(dá)到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的耗能量，節(jié)能量見下表。