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)計標(biāo)準(zhǔn)，集合采用各種綠色建筑技術(shù)，綠化率達到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1 000 多臺。為實現(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)備達到5 000 多個。本項目設(shè)計中的設(shè)計理念從設(shè)計節(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目的亮點。

　　一、設(shè)計節(jié)能

　　以設(shè)計為源頭，減少光污染，降低光浪費，以設(shè)計帶動節(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)計中，根據(jù)每個場景的實際情況進行了合理設(shè)計，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。目前綠色照明的實施已有強大的技術(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)計提供了一系列最優(yōu)產(chǎn)品組合。

　　3、設(shè)計觀念和設(shè)計手法的革新

　　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)計觀念及手法的革新。以人為本，個性化的設(shè)計——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。在公共區(qū)域設(shè)計中，不僅對每個樓道進行了革新化的設(shè)計，同時對于電梯間、洗手間也做了個性化設(shè)計，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)方面進行智能化設(shè)計，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，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。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，策略上采取時間集中控制、日光采集控制、動靜感應(yīng)控制以及實時使用控制，從而節(jié)約費用。

　　2、高效管理，整合設(shè)計

　　照明回路數(shù)量多、容量大，如何提高運行的穩(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)計考慮的重點。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。從項目立項到施工設(shè)計的整個過程，綜合考慮了上海中心大廈的具體情況，進行了系統(tǒng)化設(shè)計，科學(xué)化的節(jié)能減排數(shù)據(jù)量化分析，整合設(shè)計了最終的方案。

　　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弱進行調(diào)光，因此控制方式相對比較復(fù)雜，特別是設(shè)計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，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，而遠窗的區(qū)域采光條件差，就需要一定的人工照明來補光。

　　在控制方式上，采用KNX 系統(tǒng)來實現(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)流器進行調(diào)光控制，使燈光達到1%或3%～ 100%的調(diào)光，實現(xiàn)完美調(diào)光。

　　采用最先進的數(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現(xiàn)對辦公區(qū)域的光線照度控制，并實現(xiàn)綠色、節(jié)能的管理模式。采用KNX 系統(tǒng)定時模塊進行時間段控制，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際開關(guān)狀態(tài)，并可通過鼠標(biāo)點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，進行系統(tǒng)報警，可以短信通知和郵件通知相關(guān)人員進行維修。

　　查詢統(tǒng)計功能：提供各業(yè)務(wù)的查詢，包括控制器、燈的運行參數(shù)、報警數(shù)據(jù)等，統(tǒng)計燈的用電量、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、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)，使整個項目的技術(shù)方案得以充分補充優(yōu)化，實現(xiàn)了綜合節(jié)能的最優(yōu)方案。

　　四、節(jié)能成果

　　項目中首次采用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，達到節(jié)約能耗目的。項目節(jié)能效果顯著，達到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)域達到69.59%，停車庫達到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)量以及運營管理等方面都達到國家三星級綠色建筑設(shè)計標(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)照明達到規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)的耗能量，節(jié)能量見下表。