BIM技術(shù)在辦公建筑照明系統(tǒng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用

姚思遠(yuǎn)

摘 要：隨著建筑行業(yè)迅速發(fā)展，建筑用電量尤其是照明用電量激增，如何提高電能利用效率備受關(guān)注。將BIM技術(shù)應(yīng)用到建筑照明運(yùn)維管理中，可以有效地提高單位能效水平，有重要的研究意義。

關(guān)鍵詞：辦公建筑；照明系統(tǒng)；運(yùn)維管理；BIM技術(shù)

0 前言

近年來(lái)，我國(guó)照明用電量不斷增加，它在社會(huì)總用電量中占比越來(lái)越高?！丁笆濉惫?jié)能減排綜合工作方案》指出，建筑行業(yè)作為節(jié)能領(lǐng)域的重點(diǎn)，必須提高單位能效水平。而照明用電又是建筑用電中不可分割的一部分。因此，如何提高電能的利用效率，降低照明系統(tǒng)的能耗水平，緩解電力供需不平衡的難題成為社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。為降低照明系統(tǒng)在運(yùn)行維護(hù)過(guò)程產(chǎn)生的能耗，本文利用BIM技術(shù)來(lái)對(duì)辦公建筑進(jìn)行照明控制優(yōu)化，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。

1 傳統(tǒng)照明系統(tǒng)運(yùn)維管理過(guò)程的特征

傳統(tǒng)的照明系統(tǒng)只能提供一種固定照度的照明，不能按照使用者需求來(lái)調(diào)整室內(nèi)的照度水平。而如果室內(nèi)亮度調(diào)節(jié)不當(dāng)，則容易出現(xiàn)眩光，降低視覺(jué)效率，造成視覺(jué)的不舒適感，甚至引發(fā)發(fā)散注意力，降低工作效率。當(dāng)前階段，照明設(shè)備的調(diào)節(jié)方法主要采用的是手動(dòng)調(diào)節(jié)方法，這種調(diào)節(jié)方法效率低下，難以適應(yīng)外部光照條件的變化。1針對(duì)傳統(tǒng)照明控制系統(tǒng)的弊端，本文提出一種基于BIM的照明設(shè)備調(diào)節(jié)方法。首先對(duì)室內(nèi)照度分布信息進(jìn)行模擬，中央處理器結(jié)合照度需求整合照度調(diào)節(jié)指示并發(fā)送給各照明設(shè)備，然后電子鎮(zhèn)流器接受指示信號(hào)調(diào)節(jié)燈盞兩端的電壓來(lái)改變輸出功率，從而實(shí)現(xiàn)辦公建筑中的照明設(shè)備的分時(shí)分區(qū)的發(fā)光亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

2 照明設(shè)備照度調(diào)節(jié)的原理

2.1 設(shè)計(jì)照度標(biāo)準(zhǔn)值

人眼感受到的照明效果主要有兩方面的影響因素，分別是室外的光照強(qiáng)度以及室內(nèi)照明設(shè)備的照度。為了使人眼更好地適應(yīng)建筑物內(nèi)的光照強(qiáng)度，只要通過(guò)調(diào)整室內(nèi)照明設(shè)備的照度，使之與不斷變化的自然采光照度之和維持在一個(gè)合適的區(qū)域即可。對(duì)于普通辦公室，在高度為0.75的參照平面處的照度標(biāo)準(zhǔn)值為300lx。

2.2 利用BIM技術(shù)進(jìn)行自然采光照度模擬

利用Revit軟件建立辦公建筑的三維模型，并將模型導(dǎo)入Ecotect Analysis中。根據(jù)LEED的要求，利用Ecotect Analysis對(duì)室內(nèi)自然采光照度情況進(jìn)行模擬。因?yàn)槿照涨闆r隨天氣情況和時(shí)間的變化而不斷變化，所以在模擬時(shí)要分季節(jié)分時(shí)段。另外，不同功能的房間還要視使用時(shí)間而定。例如，普通辦公室主要以上午和下午使用為主。另外，在分析模擬數(shù)據(jù)時(shí)要首先對(duì)模擬的區(qū)域進(jìn)行劃分，劃分依據(jù)一般為燈具的布置情況；另外，劃分的區(qū)域要覆蓋辦公室內(nèi)的整個(gè)工作區(qū)。

2.3 照明設(shè)備發(fā)光調(diào)節(jié)值計(jì)算

數(shù)字模擬信號(hào)傳輸?shù)街醒胩幚砥鳌Ｖ醒胩幚砥鞲鶕?jù)采光模擬的照度值判斷是否需要對(duì)設(shè)備照度進(jìn)行調(diào)整。通過(guò)比較計(jì)算照明設(shè)備的亮度值與當(dāng)前外界環(huán)境中的光照強(qiáng)度值，計(jì)算出設(shè)備的發(fā)光調(diào)節(jié)值，從而完成對(duì)照明設(shè)備高發(fā)光亮度的自動(dòng)調(diào)節(jié)。

2.4 發(fā)光調(diào)節(jié)值與功率之間的轉(zhuǎn)換

已知發(fā)光調(diào)節(jié)值和所選燈具的光效，即可求出照明設(shè)備所需的功率。中央處理器把計(jì)算出的功率發(fā)送到控制各個(gè)區(qū)域照度的燈具的調(diào)節(jié)模塊中。調(diào)節(jié)模塊接收到指示后，利用電子鎮(zhèn)流器改變燈盞兩端的電壓來(lái)調(diào)節(jié)燈具的輸出功率，以實(shí)現(xiàn)對(duì)控制區(qū)域的照度的調(diào)節(jié)。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)上述優(yōu)化方案的調(diào)整，可以使整個(gè)辦公建筑照明總功率大幅降低，可以節(jié)省電費(fèi)，滿足節(jié)能減排的要求。照明節(jié)能作為“綠色建筑”的一個(gè)重要組成部分，近年來(lái)備受關(guān)注。2隨著產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的不斷深化，節(jié)能意識(shí)深入人心，BIM技術(shù)在照明系統(tǒng)運(yùn)維管理中的應(yīng)用必將在建筑節(jié)能領(lǐng)域發(fā)揮巨大的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]苗長(zhǎng)芬， 炎士濤. 大型智能化建筑中的照明設(shè)備光調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)方法[J]. 計(jì)算機(jī)仿真， 2015， 32（7）：369-372.

[2]薛峰， 李婷， 朱悅. 辦公建筑公用空間照明節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)研究與實(shí)踐[J]. 建筑節(jié)能， 2015（7）：73-78.