尤红杉,　王黛岚

(中国建筑科学研究院, 北京　100013)

从布线角度谈住宅智能照明系统方案的选择

尤红杉,王黛岚

(中国建筑科学研究院, 北京100013)

摘要：分析了基于DALI协议和KNX/EIB协议的智能照明系统,对系统布线形式进行了比较,介绍了无线技术在住宅智能照明系统中的应用。提出从布线角度看住宅中利用DALI总线协议设计智能照明系统,相对合理;无线技术不足以优化智能照明系统的布线结构,对住宅的智能照明布线影响不大。

关键词：住宅; 智能照明系统; DALI协议; KNX/EIB协议; 布线

0引言

智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。住宅中的照明系统、安防系统、背景音乐系统、家庭影院系统等,均可以归入智能家居系统。

智能家居中灯光的智能控制必不可少。为实现照明的场景控制,数字可寻址灯光接口(Digital Addressable Lighting Interface,DALI)和KNX/EIB(European Installation Bus)的灯光调光控制总线协议被广泛应用于智能照明领域[1]。KNX/EIB总线形式的智能照明在住宅项目中已被采用,然而是否合理,需结合项目分析。

本文针对智能家居系统中常见的智能照明系统,分析了不同总线的智能照明系统布线的特点,通过布线来分析各智能照明系统应用在住宅时的合理性,为智能照明方案的选择提供依据。

1基于DALI协议的智能照明系统

DALI由于单灯单地址的特点,配线十分灵活,场景控制不依赖强电回路的分配。同时,通过与厂家沟通,控制线和电源线可布置在同一根保护管内,因此除管径需适当放大之外,照明灯具的配电画法与传统照明方式并无较大差别。

某项目客厅DALI控制系统如图1所示。客厅是智能家居需要重点表现的区域,可以设计成居家模式、聚会模式、温馨模式、离开模式等场景模式。因此,客厅区域采用单灯单地址,将区域内的吊灯、射灯、壁灯等进行调光控制,以营造多种场景。

门厅、玄关等公共区域的控制系统如图2所示。玄关、门厅采用迎宾模式,也需操作简便的离家模式和到家模式,能够实现场景控制,但场景相对简单,无需调光。因此,将区域内照明分成简单的几个回路,通过强电回路中接触器的开闭,实现简单的场景控制。接触器由接入DALI总线的继电器元件控制。

图1　某项目客厅DALI控制系统

图2　门厅、玄关等公共区照明控制系统

由以上分析可知,DALI系统布线简单,当场景简单,可由强电回路的通断实现时,从配电箱单独配管;当场景复杂,通过灯具处末端的电器元件实现时,共用一条强电回路。按照以上原则配管,能够满足基于DALI协议的智能照明的要求。

因此,基于DALI协议的智能照明系统从布线角度比较适合应用在住宅项目中,尤其是已有建筑改造项目,可以利用原有的照明线路。

2基于KNX/EIB协议的智能照明系统

相比DALI协议,基于KNX/EIB协议的智能照明系统结构更加简单,元件种类少,造价相对较低。因此,在各种类型的建筑中,基于KNX/EIB协议的智能照明系统获得广泛的应用,但在住宅内应用中是否合理,需进一步探讨。

基于EIB协议的智能照明控制实际上是通过强电回路的通断或针对某回路调光来实现的,与配电回路相关。因此,当需要实现特定场景时智能照明系统的管线数量很多。基于KNX/EIB协议的智能照明系统如图3所示。1F包含起居室、门厅、玄关、楼梯间、餐厅等功能区,这些区域设计时要考虑场景控制,通过分析可知需要15个强电回路。

图3　基于KNX/EIB协议的智能照明系统

若利用DALI协议实现该场景控制要求,4个强电回路便可以满足要求。

公共建筑内一般会预留一定高度走机电管线。基于KNX/EIB协议的智能照明系统中导线可以通过线槽敷设灯具。然而,一般住宅层项目中会比较浪费空间。综合考虑,一些项目在实施过程中将管线预埋在结构板中,但由于管线数量太多,对结构强度有影响。尤其在配电箱所在位置,密集的电线管使此处的结构梁基本失效,需进行结构加固。

通过以上分析可知,基于KNX/EIB协议的智能照明系统虽较易搭建,元件数量、种类相对较少,但实现其控制依靠强电回路的通断、调光,会出现大量的强电回路,进而出现大量的管线。在住宅的施工图设计中,需要针对该特点,考虑布线的方式以及其需要的空间。

3有线系统与无线系统组合

近年来,为实现家居智能化,应用了各种无线技术,如WiFi、蓝牙、ZigBee等,使土建施工不因智能家居系统的应用而变得更加复杂。

智能照明系统中也有无线技术的应用,如德国易能森的EnOcean标准相关产品、美国路创公司的部分照明产品等。

然而,无线技术不能传输电能,只能够传输、控制、探测信号。布线结构并没有因无线技术的应用而发生颠覆性的变化。如应用EnOcean标准的项目[2],对于EnOcean无线面板与EIB网管之间的通信,配电柜的出线数量减少了1根控制总线;应用路创无线技术的工程,对于无线控制面板、无线日光传感器与调光镇流器之间的通信,相比DALI布线构架只减少了至控制面板和探测器之间的DALI总线。

因此,无线技术在住宅智能照明系统中的应用,还不足以优化智能照明系统的布线结构,对住宅的智能照明布线也难以有太大的影响。

4结语

本文仅从布线角度分析了智能照明系统方案的选择。对于DALI和KNX/EIB两种系统方案,需从造价、施工难度、供货周期、场景响应速度等方面综合考虑。目前各种无线技术在智能家居中被广泛应用,但有线的组网技术也不可能被完全取代,因此设计阶段的管线预留十分重要。若在设计阶段不考虑系统的形式并预留管线,后期将产生大量的明线,影响美观和吊顶高度,不便于使用,甚至使系统难以构建。

[1]林德贤.浅谈灯光控制系统中常见的几种标准总线[J].智能建筑电气技术,2009(6):86-87.

[2]陈宁.EIB与EnOcean系统在别墅照明控制的应用研究[J].中国房地产业,2015(8):189-190.

[3]浦敏,李云飞,王宜怀.基于物联网的无线照明控制系统[J].照明工程学报,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

中图分类号：TU 855

文献标志码：B

文章编号：1674-8417(2016)05-0038-03

DOI：10.16618/j.cnki.1674-8417.2016.05.010

收稿日期：2016-04-28

王黛岚(1963—),女,高级工程师,从事建筑电气设计工作。