商住建筑地下车库的照明节能改造实例

摘要：本文主要介绍了Full -2Way智能照明控制系统在地下车库应用中的基本原理，系统结构，设备使用和控制方式;对工程中的回路划分方式、线路改造、设备安装与调试进行了详细阐述;最后对节能效果进行了分析。

关键词：商住建筑地下车库照明控制系统智能改造节能

1工程概况

1.1某商住宅地下车库照明基本情况介绍

工程现场包括两个防火分区，每个防火分区都安装有照明配电箱一台。区域A照明配电箱编号为:ALE-B1-2-3，共有回路9条，灯具80盏。区域B照明配电箱编号为:ALE-B1-1-2,共有回路12条，灯其92盏。两个区域灯具全部为36W单管T8荧光灯。车库现场为了节电，灯具隔两个点亮一盏，中间的两盏灯管被枢下，并常年以这一种模式提供照明。这种单一的照明场景既不能提供均匀的照度，也不能满足地下车库的照明场景需求。时间久了，部分灯管的照度降低甚至损坏，造成了资源的不合理利用。同时，由于没有科学的照明场景设计和控制策略，也没有达到最佳的节能效果。

1.2照明改造节能效果展望

按照示范工程现场的照明设计，灯具共计172盏，每盏功率36W，以一天为例，照明用电约为148.6kW•h。照明节能改造后，根据地下车库的照明需求进行合理的回路划分，实行分时段的照明控制策略，根据估算，每天的照明用电可降到约60kW•h，节能效果达到60%。

2某商住宅Full-2Way照明控制系统构成

2.1系统基本原理

Full-2Way照明控制系统只用两根±24V的信号线将所有开关连成网络，利用脉冲信号进行控制。可实现系统的简捷化、灵活化、并减轻维护负担。

多重传送Full-2way控制系统的布线方式不同于一般的布线方式，它是通过2根±24V的信号线用信号的形式在不同的地点之间传送命令，进行照明控制。与传统的配线相比，大大减少了所需配线的数量。因此，建筑物的规模越大，施工省力的效果越显著，工程的造价也越低。

Full-2Way照明控制系统可以根据业主的实际需要进行照明的场景定制。只需通过一个照明按键，不仅可以开关某一个区域的所有照明，而且可以根据场景要求开关特定的照明。同时利用定时装置和传感装置进行智能控制，只在需要的时候提供照明，实现了低能耗、低成本。系统具有强大的可扩充性和易施工的优势。系统控制器可以通过标准安装架安装在原有照明配电箱内，通过信号总线将位于不同地点的照明配电箱进行连接，信号传送距离最大可达到3000m。在原有照明配电箱空间允许的情祝下，无需增加专用控制箱和特殊配线就可轻松实现系统的部署。

Full-2Way照明控制系统还可以通过网络控制单元接入互联网，用户可通过系统提供的人性化的操作界面，实现照明的集中式管理和分布式控制。

2 .2系统结构

本次在某商住宅地下车库内部署的Full-2Way照明控制系统由传送单元( CPU ) 、程序定时器、继电器控制用T/U、20A HID继电器智能开关(光地址设定式)组成，统一安装在了标准智能照明配电箱内，通过断路器与强电回路连接，代替了原有的传统照明配电箱。同时在智能照明配电箱内配备了多回路电力计量仪，可以对每一个照明回路的用电量进行监测。系统安装后，通过对每一个模块进行设定，再通过程序设定器将所需场景的程序输入到传送单元和开关中，即可对车库的照明进行控制和管理。系统结构如图1所示。

2.3系统设备

表1 系统主要设备

3照明改造

3.1系统控制范围

根据住宅型地下车库照明节能的研究，车库内车道灯具和车位灯具应该采用不同的回路划方式;同时根据场景的需要，也应采用不同的控制方式。故本次改造工程选取了一个以车道灯为主(区域A)、另一个以车位灯为主(区域B)的两个典型的防火分区。

区域A灯具主要以车道灯为主，原有回路9条，共有灯具80盏，如图2所示。

区域B灯具主要以车位灯为主，原有回路12条，共有灯具92盏，如图3所示。

3.2回路划分方式

为了达到照明设计要求，提供舒适的照度环境和适合地下车库的照明场景，将示范工程现场的照明回路进行了重新划分。划分的方式为:

(1)车道灯具

车道灯具以原有回路为基础，将原有相邻的两条回路以每隔两盏灯的方式划分成一条新的回路，这样将原有的两条回路划分为三条问路，如图4所示。

(2)车位灯具

车位灯具以原有回路为基础，将其划分为两条新的回路，奇数灯具划为一条回路，偶数灯具划为一条回路。如图5所示。

回路通过这样的重新划分，可以进行更精细的照明控制和管理。车道可以实现1/3、2/3、1/6、1/9的点灯模式;车位可以实现1/2、1/4的点灯模式。通过车道回路和乍位回路的灵活组合，可以实现适合于地下车库的照明场景。

我们将区域A原有的9条回路通过以上方式进行了重新划分，重新划分后的回路数量仍是9条，如图6所示。

同时，区域B原有的12条回路也通过以上方式进行了重新划分，重新划分后的回路数量为10条。

3．3设备安装与线路改造

回路重新划分后，根据设计院审议通过的施工方案和图纸进行了现场施工。区域A的原照明配电箱位于弱电操作间内，在原照明箱旁安装了地下车库节能配电箱，对区域A和区域B的照明进行统一监控和管理。

根据图纸对现场的强电回路进行了重新布线，利用原配线线槽，使用DN15热镀锌钢管铺设新的回路电缆。由于现场部分区域的原线槽不能满足新的回路布线要求，在这些区域加装了75mm×50mm的金属线槽，与现场原线槽相连。

布线完毕后，将区域A,区域B的照明回路按顺序连接至地下车库节能配电箱相应的断路器和继电2次侧，现场的设备安装和线路改造部分就全部完成。

3.4系统调试

整个系统部署完毕后，进人系统调试阶段。主要分为以下4步:

1)接线确认:确认照明回路强电线路按照改造设计图纸进行了回路连接，并连接了配电箱内对应编号的继电器下口。然后确认配电箱体内部强电线路和弱电信号线路(包括全2线信号线、多回路电力计RS485通信线)的接线正确。

2)箱体通电:确认接线正确后将各支路断路器断开，闭合主断路器，确认各个设备指示灯是否正常。若设备指示灯显示异常，请检杳线路是否正确。依次闭合各支路断路器，并同时闭合相对应的全2线继电器，确认照明回路是否正确开启。

3) 全2线系统调试:

(1)将20A继电器控制用T/U的拨码开关按顺序由0~5(本系统共有6个20A继电器控制用T/U )或由1~6进行手动拨码设定。

(2)在手持设定器内输入控制场景信息，并通过信号线将设定信息传送至传送单元内。

(3)通过手持设定器对开关控制的地址进行设定。

(4)通过闭合开关，确认场景和开关地址设定是否正确。如图7所示

4)计量系统调试:

(1)通过多回路电力计本体的拨码开关对多回路电力计的地址进行设定。

(2)根据被测回路容量，选择适当的CT进行安装，注意CT方向不可装反。

(3)通过显示设定器或PC设定软件对多回路电力计进行基本设定和计测设定。如图8所示。

5)程序定时器设定:

(1)选择模式:将程序定时器的摸式设定为“程序”模式，即可进行定时设定

(2)选择编号:给即将设定的程序选择一个程序编号，编号范围为1~30。

(3)选择负载模式:从IND(单个)、P(模式)、G(群组)、DIM(调光)中选择要进行定时控制的负载模式。

(4)选择地址编号:选择所要控制的负载模式对应的地址编号。

(5)选择动作种类:通常选择“NML”。

(6)设定打开时问:设定所选程序的执行时问。

(7)选择定时动作日:将平日的星期几指定为定时动作日，或指定特殊口期。

(8)设定下一个定时控制内容:重复以上步骤即可。

(9)设定完毕:将定时器的模式设定为“NML”模式即可。

3.5系统控制方式

在设定系统的控制方式时，我们综合考虑了以下3点:

1)业主每天不同时间段在车库内的活动规律:不同的时间段采用不同的照明模式，最有效的利用照明。

2)所有照明回路的灯具应该保证交替工作:在不同的照明模式设定中，应保证现场的照明灯具交替工作。每盏灯具的照明时间应保证尽量相同，提高灯具的利用效率。

3)最佳的节能效果:系统内安装了用于测量系统用电量的多回路电力计。在系统运行一段时间后，可以对现场的照明用电量进行节能分析，并收集业主和物业管理人员的反馈意见和建议，制定更加有效的节能方案。

根据以上3点，制定了如下照明控制方案:

表2 系统注制方式

4节能分析

整个示范工程现场共有照明灯具172盏，每盏灯具功率36W,每天照明时间24小时。整个地下车库的照明节能分析如下:

(1)人工控制，没有安装地下车库照明节能配电箱：

每天耗能:0.036×172×24≈148.6kW•h

每周耗能: 148.×365=54239 kW•h

按商业用电1元/ kW•h来计算，每年车库照明电费54239元。

(2)安装照明节能配电箱后，根据业主在车库的活动规律，按照高峰期、一般期、夜晚期进行照明控制:

周一~周三：

0.036 × 172 ×3.5≈21.7kW•h

0.036 ×61 ×14.5≈31.8kW•h

0.036 × 23 ×6≈5.0kW•h

每天耗能:21.7十31.8+5.0=58.5kW•h

周四~周五:

0.036 ×172 ×3.5≈21.7kW•h

0.036 × 62 ×14.5≈32.4kW•h

0.036 ×27×6≈5.8kW•h

每天耗能:21.7十32.4+5.8=59.9kW•h

周六~周日：

0.036 ×172 ×5.5≈34.1kW•h

0.036 ×65 ×11.5≈26.9kW•h

0.036 × 32 ×7≈8.1kW•h

每天耗能:34.1十26.9+8.1=69.1kW•h

每周耗能:58.5×3十59.9×2十69. 1×2=433. 5kW•h

平均每天耗能:433.5/7=61.9kW•h

每年耗能:61.9 ×365=22193. 5kW•h

按商业用电1元/kW•h来计算，每年车库照明电费22593.5元。根据以上数据，示范工程现场使用照明节能配电箱后，每年可以节省电费31645.5元，节能效果约达到58%。

5结束语

通过本次示范工程的实施，对地下车库的照明控制进行了深入研究，提出了适合地下车库的照明控制方案。通过安装照明节能配电箱后，不仅提供了舒适的照明环境和合理的照明控制，而且达到了很好的节能效果，为物业管理部门节省了大量资金。

注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看