尤紅杉,　王黛嵐

(中國(guó)建筑科學(xué)研究院, 北京　100013)

從布線角度談住宅智能照明系統(tǒng)方案的選擇

尤紅杉,王黛嵐

(中國(guó)建筑科學(xué)研究院, 北京100013)

摘要：分析了基于DALI協(xié)議和KNX/EIB協(xié)議的智能照明系統(tǒng),對(duì)系統(tǒng)布線形式進(jìn)行了比較,介紹了無(wú)線技術(shù)在住宅智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用。提出從布線角度看住宅中利用DALI總線協(xié)議設(shè)計(jì)智能照明系統(tǒng),相對(duì)合理;無(wú)線技術(shù)不足以優(yōu)化智能照明系統(tǒng)的布線結(jié)構(gòu),對(duì)住宅的智能照明布線影響不大。

關(guān)鍵詞：住宅; 智能照明系統(tǒng); DALI協(xié)議; KNX/EIB協(xié)議; 布線

0引言

智能家居是以住宅為平臺(tái),利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將家居生活有關(guān)的設(shè)施集成,構(gòu)建高效的住宅設(shè)施與家庭日程事務(wù)的管理系統(tǒng),提升家居安全性、便利性、舒適性、藝術(shù)性,并實(shí)現(xiàn)環(huán)保節(jié)能的居住環(huán)境。住宅中的照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、背景音樂(lè)系統(tǒng)、家庭影院系統(tǒng)等,均可以歸入智能家居系統(tǒng)。

智能家居中燈光的智能控制必不可少。為實(shí)現(xiàn)照明的場(chǎng)景控制,數(shù)字可尋址燈光接口(Digital Addressable Lighting Interface,DALI)和KNX/EIB(European Installation Bus)的燈光調(diào)光控制總線協(xié)議被廣泛應(yīng)用于智能照明領(lǐng)域[1]。KNX/EIB總線形式的智能照明在住宅項(xiàng)目中已被采用,然而是否合理,需結(jié)合項(xiàng)目分析。

本文針對(duì)智能家居系統(tǒng)中常見(jiàn)的智能照明系統(tǒng),分析了不同總線的智能照明系統(tǒng)布線的特點(diǎn),通過(guò)布線來(lái)分析各智能照明系統(tǒng)應(yīng)用在住宅時(shí)的合理性,為智能照明方案的選擇提供依據(jù)。

1基于DALI協(xié)議的智能照明系統(tǒng)

DALI由于單燈單地址的特點(diǎn),配線十分靈活,場(chǎng)景控制不依賴(lài)強(qiáng)電回路的分配。同時(shí),通過(guò)與廠家溝通,控制線和電源線可布置在同一根保護(hù)管內(nèi),因此除管徑需適當(dāng)放大之外,照明燈具的配電畫(huà)法與傳統(tǒng)照明方式并無(wú)較大差別。

某項(xiàng)目客廳DALI控制系統(tǒng)如圖1所示?？蛷d是智能家居需要重點(diǎn)表現(xiàn)的區(qū)域,可以設(shè)計(jì)成居家模式、聚會(huì)模式、溫馨模式、離開(kāi)模式等場(chǎng)景模式。因此,客廳區(qū)域采用單燈單地址,將區(qū)域內(nèi)的吊燈、射燈、壁燈等進(jìn)行調(diào)光控制,以營(yíng)造多種場(chǎng)景。

門(mén)廳、玄關(guān)等公共區(qū)域的控制系統(tǒng)如圖2所示。玄關(guān)、門(mén)廳采用迎賓模式,也需操作簡(jiǎn)便的離家模式和到家模式,能夠?qū)崿F(xiàn)場(chǎng)景控制,但場(chǎng)景相對(duì)簡(jiǎn)單,無(wú)需調(diào)光。因此,將區(qū)域內(nèi)照明分成簡(jiǎn)單的幾個(gè)回路,通過(guò)強(qiáng)電回路中接觸器的開(kāi)閉,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的場(chǎng)景控制。接觸器由接入DALI總線的繼電器元件控制。

圖1　某項(xiàng)目客廳DALI控制系統(tǒng)

圖2　門(mén)廳、玄關(guān)等公共區(qū)照明控制系統(tǒng)

由以上分析可知,DALI系統(tǒng)布線簡(jiǎn)單,當(dāng)場(chǎng)景簡(jiǎn)單,可由強(qiáng)電回路的通斷實(shí)現(xiàn)時(shí),從配電箱單獨(dú)配管;當(dāng)場(chǎng)景復(fù)雜,通過(guò)燈具處末端的電器元件實(shí)現(xiàn)時(shí),共用一條強(qiáng)電回路。按照以上原則配管,能夠滿足基于DALI協(xié)議的智能照明的要求。

因此,基于DALI協(xié)議的智能照明系統(tǒng)從布線角度比較適合應(yīng)用在住宅項(xiàng)目中,尤其是已有建筑改造項(xiàng)目,可以利用原有的照明線路。

2基于KNX/EIB協(xié)議的智能照明系統(tǒng)

相比DALI協(xié)議,基于KNX/EIB協(xié)議的智能照明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單,元件種類(lèi)少,造價(jià)相對(duì)較低。因此,在各種類(lèi)型的建筑中,基于KNX/EIB協(xié)議的智能照明系統(tǒng)獲得廣泛的應(yīng)用,但在住宅內(nèi)應(yīng)用中是否合理,需進(jìn)一步探討。

基于EIB協(xié)議的智能照明控制實(shí)際上是通過(guò)強(qiáng)電回路的通斷或針對(duì)某回路調(diào)光來(lái)實(shí)現(xiàn)的,與配電回路相關(guān)。因此,當(dāng)需要實(shí)現(xiàn)特定場(chǎng)景時(shí)智能照明系統(tǒng)的管線數(shù)量很多?；贙NX/EIB協(xié)議的智能照明系統(tǒng)如圖3所示。1F包含起居室、門(mén)廳、玄關(guān)、樓梯間、餐廳等功能區(qū),這些區(qū)域設(shè)計(jì)時(shí)要考慮場(chǎng)景控制,通過(guò)分析可知需要15個(gè)強(qiáng)電回路。

圖3　基于KNX/EIB協(xié)議的智能照明系統(tǒng)

若利用DALI協(xié)議實(shí)現(xiàn)該場(chǎng)景控制要求,4個(gè)強(qiáng)電回路便可以滿足要求。

公共建筑內(nèi)一般會(huì)預(yù)留一定高度走機(jī)電管線?；贙NX/EIB協(xié)議的智能照明系統(tǒng)中導(dǎo)線可以通過(guò)線槽敷設(shè)燈具。然而,一般住宅層項(xiàng)目中會(huì)比較浪費(fèi)空間。綜合考慮,一些項(xiàng)目在實(shí)施過(guò)程中將管線預(yù)埋在結(jié)構(gòu)板中,但由于管線數(shù)量太多,對(duì)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有影響。尤其在配電箱所在位置,密集的電線管使此處的結(jié)構(gòu)梁基本失效,需進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固。

通過(guò)以上分析可知,基于KNX/EIB協(xié)議的智能照明系統(tǒng)雖較易搭建,元件數(shù)量、種類(lèi)相對(duì)較少,但實(shí)現(xiàn)其控制依靠強(qiáng)電回路的通斷、調(diào)光,會(huì)出現(xiàn)大量的強(qiáng)電回路,進(jìn)而出現(xiàn)大量的管線。在住宅的施工圖設(shè)計(jì)中,需要針對(duì)該特點(diǎn),考慮布線的方式以及其需要的空間。

3有線系統(tǒng)與無(wú)線系統(tǒng)組合

近年來(lái),為實(shí)現(xiàn)家居智能化,應(yīng)用了各種無(wú)線技術(shù),如WiFi、藍(lán)牙、ZigBee等,使土建施工不因智能家居系統(tǒng)的應(yīng)用而變得更加復(fù)雜。

智能照明系統(tǒng)中也有無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用,如德國(guó)易能森的EnOcean標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)產(chǎn)品、美國(guó)路創(chuàng)公司的部分照明產(chǎn)品等。

然而,無(wú)線技術(shù)不能傳輸電能,只能夠傳輸、控制、探測(cè)信號(hào)。布線結(jié)構(gòu)并沒(méi)有因無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用而發(fā)生顛覆性的變化。如應(yīng)用EnOcean標(biāo)準(zhǔn)的項(xiàng)目[2],對(duì)于EnOcean無(wú)線面板與EIB網(wǎng)管之間的通信,配電柜的出線數(shù)量減少了1根控制總線;應(yīng)用路創(chuàng)無(wú)線技術(shù)的工程,對(duì)于無(wú)線控制面板、無(wú)線日光傳感器與調(diào)光鎮(zhèn)流器之間的通信,相比DALI布線構(gòu)架只減少了至控制面板和探測(cè)器之間的DALI總線。

因此,無(wú)線技術(shù)在住宅智能照明系統(tǒng)中的應(yīng)用,還不足以優(yōu)化智能照明系統(tǒng)的布線結(jié)構(gòu),對(duì)住宅的智能照明布線也難以有太大的影響。

4結(jié)語(yǔ)

本文僅從布線角度分析了智能照明系統(tǒng)方案的選擇。對(duì)于DALI和KNX/EIB兩種系統(tǒng)方案,需從造價(jià)、施工難度、供貨周期、場(chǎng)景響應(yīng)速度等方面綜合考慮。目前各種無(wú)線技術(shù)在智能家居中被廣泛應(yīng)用,但有線的組網(wǎng)技術(shù)也不可能被完全取代,因此設(shè)計(jì)階段的管線預(yù)留十分重要。若在設(shè)計(jì)階段不考慮系統(tǒng)的形式并預(yù)留管線,后期將產(chǎn)生大量的明線,影響美觀和吊頂高度,不便于使用,甚至使系統(tǒng)難以構(gòu)建。

[1]林德賢.淺談燈光控制系統(tǒng)中常見(jiàn)的幾種標(biāo)準(zhǔn)總線[J].智能建筑電氣技術(shù),2009(6):86-87.

[2]陳寧.EIB與EnOcean系統(tǒng)在別墅照明控制的應(yīng)用研究[J].中國(guó)房地產(chǎn)業(yè),2015(8):189-190.

[3]浦敏,李云飛,王宜懷.基于物聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線照明控制系統(tǒng)[J].照明工程學(xué)報(bào),2010(2):86-89.

Selection of Intelligent Lighting System in Residential Buildings from Wiring Perspective

YOU Hongshan,WANG Dailan

(China Academy of Building Research, Beijing 100013, China)

Abstract：This paper analyzed the intelligent lighting systems based on DALI protocol and KNX/EIB protocol,and compared the wiring forms of different systems.The application of wireless technology was introduced in intelligent lighting system.It is pointed out that the intelligent lighting system based on DALI protocol is relatively reasonable in residential building from the perspective of wiring.The wireless technology cannot optimize the wiring structure of intelligent lighting system,does not much affect the wiring in residential building.

Key words:residential building; intelligent lighting system; DALI protocol; KNX/EIB protocol; wiring

中圖分類(lèi)號(hào)：TU 855

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B

文章編號(hào)：1674-8417(2016)05-0038-03

DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.05.010

收稿日期：2016-04-28

王黛嵐(1963—),女,高級(jí)工程師,從事建筑電氣設(shè)計(jì)工作。