肖輝:智能控制實(shí)現(xiàn)天然采光和人工照明的互補(bǔ)
摘要: 來自同濟(jì)大學(xué)的肖輝教授在12月12日上海光影空間六方峰會(huì)上發(fā)表演講,提出通過智能控制實(shí)現(xiàn)天然采光和人工照明的互補(bǔ),而LED的出現(xiàn)使得這種智能控制得以更好的發(fā)揮。
肖輝,女,博士,副教授,碩士生導(dǎo)師,1969年生,重慶人。
自同濟(jì)大學(xué)畢業(yè)留校至今,一直從事建筑電氣、智能照明與節(jié)能領(lǐng)域的教學(xué)、設(shè)計(jì)和科研工作,主要致力于天然采光和人工照明節(jié)能優(yōu)化研究,提出 “主動(dòng)式綠色照明模式”。近年來,在LED半導(dǎo)體照明及照明控制應(yīng)用領(lǐng)域,主持上海市科委專項(xiàng)《基于節(jié)能模型的半導(dǎo)體照明系統(tǒng)集成與應(yīng)用示范研究》、《LED景觀照明節(jié)能控制應(yīng)用示范研究》等10余項(xiàng)課題的研究;承擔(dān)無(wú)錫市重點(diǎn)工程“快速內(nèi)環(huán)夜景照明”、“世博會(huì)主題館夜景照明”和“滬上生態(tài)家”等工程的夜景照明規(guī)劃、設(shè)計(jì)20余項(xiàng);參與編制相關(guān)規(guī)范4部,撰寫論文30余篇,其中SCI、EI檢索15篇。
現(xiàn)任中國(guó)照明學(xué)會(huì)理事、高級(jí)會(huì)員、咨詢委員會(huì)副主任委員、國(guó)家高級(jí)照明設(shè)計(jì)師;中國(guó)建筑學(xué)會(huì)電氣分會(huì)理事;中國(guó)建筑學(xué)會(huì)建筑物理分會(huì)理事;上海照明學(xué)會(huì)副秘書長(zhǎng)、理事、高級(jí)會(huì)員;上海電氣設(shè)計(jì)研究會(huì)理事、高級(jí)會(huì)員。
肖輝:剛才陳易老師把天然光作為建筑的元素,把燈具作為室內(nèi)空間的元素給大家提出來了。基于這樣的考慮,我們希望把天然光和人工照明聯(lián)合控制,同時(shí)由于LED讓這種控制來實(shí)現(xiàn)。把天然采光和人工照明聯(lián)合控制,不強(qiáng)調(diào)誰(shuí)更重要,而是一種聯(lián)合的控制來實(shí)現(xiàn)節(jié)能,這也是主動(dòng)式的照明的方式。在研究實(shí)際天空亮度分布的基礎(chǔ)上,把現(xiàn)代控制思想引進(jìn)建筑技術(shù)和照明領(lǐng)域,首次提出并構(gòu)建出天然光與人工照明相結(jié)合的建筑光環(huán)境聯(lián)合控制模型,即“主動(dòng)式綠色照明模型”。該模型把天然采光和人工照明相結(jié)合的建筑光環(huán)境作為系統(tǒng)的被控對(duì)象,通過對(duì)天然光的動(dòng)態(tài)模式進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),間接給出恒定照度下,以最大限度地合理利用天然光為目標(biāo)的人工照明補(bǔ)償策略,從而降低人工照明用電。
天然光的采集和控制
天然采光的含義是利用天然光源來保證建筑室內(nèi)光環(huán)境。在采光設(shè)計(jì)中提到的天然光往往指的是天空擴(kuò)散光,它是建筑采光的主要光源。建筑物充分利用天然照明的意義,不僅在于獲得較高的視覺功效、節(jié)能環(huán)保,而且還是一項(xiàng)長(zhǎng)遠(yuǎn)的保護(hù)人體健康的有效措施。無(wú)論從環(huán)境的實(shí)用性還是美觀的角度,采用被動(dòng)或主動(dòng)地手段,充分利用天然光照明是實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)發(fā)展的有效途徑之一,有著非常重要的意義。
白天的時(shí)候我們擁有豐富的太陽(yáng)光,也就是天然光我們可以通過建筑來采光,那么采光以后我們到底怎么跟我們室內(nèi)怎么互動(dòng),同時(shí)這樣的需求提出來以后,在傳統(tǒng)的照明里面可能剛才談到我們是用電動(dòng)窗或是百葉,這兩個(gè)東西控制的話是兩個(gè)分離的對(duì)象,我們?cè)趺礃釉谝粋€(gè)智能系統(tǒng)上這兩個(gè)聯(lián)動(dòng)起來,所以我們控制系統(tǒng)就產(chǎn)生了。正是基于這樣的思想,我們希望通過不同的天然光的時(shí)段和室內(nèi),包括通過遮陽(yáng)的變換,以及百葉窗的調(diào)整整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),這個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中我們把它看成被控對(duì)象,比如同樣的建筑得到夜間的也可以得到補(bǔ)充的環(huán)境。當(dāng)然這個(gè)是在控制的里面比較清楚,我們是把它聯(lián)動(dòng)成為一塊控制對(duì)象,然后我們所要做的事情其實(shí)就是控制器的設(shè)定,也就是按照以人為本設(shè)定控制的策略,讓被控對(duì)象在控制方式的作用下得到我們想要的輸出。
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