建筑智能照明（1）

1 建筑采光照明发展回顾

    1879年爱迪生发明的碳丝白炽灯，使建筑照明进入了一个新的时代。随后，荧光灯、汞灯、高压钠灯、金属卤化物灯、紧凑型荧光灯、高频无极荧光灯、微波硫灯等新型电光源的出现；激光、光纤、发光二极管灯以及品种繁多的玻璃和PC透光材料在建筑采光照明中的应用，使建筑采光照明技术得到飞速的发展。总结20世纪建筑采光照明的发展，概括起来主要有三个因素：

(1)社会政治、经济和文化的发展是影响照明科技进步的一个因素。照明和建筑受社会与文化思潮影响之深，是其他工程科学所没有的。有人说照明界的兴旺是以富裕的经济条件为前提和后盾的；

(2)建筑业的发展，客观的需要和人对光的追求是促进采光照明科学技术发展的第二因素；

(3)相关自然科学和工程技术的进步是采光照明发展的第三因素。和采光照明关系最密切的有建筑学、电工学、能源科学、美学、机械工程学、材料科学、物理学等，特别是电学。所以有人把照明科学视为电气工程学的一个分支而发展起来的，并起着主导作用。因而人们在思考今后照明科技的发展时必需考虑电气工程的进步。

2 建筑照明的发展趋势

    随着社会、经济和文化结构的变化，相关学科，特别是建筑科学的进步和人们的物质与精神生活水平的迅速提高，加上信息时代前进的步伐越来越快，传统的工作方式、经济迎来网络知识经济的强有力的挑战，人们的工作和生活追求着灵活、高效和舒适。这样人们对照明的要求越来越高，传统的建筑照明受到了越来越强有力的挑战。

2．1 节能，保护环境是21世纪照明的主要任务

    照明节电，可减少因火力发电所产生的环境污染。当今节能和保护环境已成为世界各地普遍关注的社会问题，并直接关系到社会的持续发展。从20世纪70年代后，人们在照明节能方面已作了很大努力，特别是20世纪90年代美国率先实施绿色照明计划，包括中国在内的许多国家也相继实施了这一计划，所取得的成绩令世人瞩目。

    我国绿色照明工程的实施进一步从照明产品、照明设计、照明管理、天然光利用等方面挖掘照明节能潜力，以节约能源，保护人们的生存环境。

2．2 防治光污染成为21世纪照明的主要课题

    随着玻璃幕墙建筑的大量出现和大功率气体放电灯在城市照明中的应用，玻璃幕墙反射刺眼的阳光和城市泛光照明、霓虹灯、广告照明等产生的溢散光和歌舞厅的彩色闪光灯所形成的光污染(也称光干扰、光害)，对人、环境和天文观察造成了严重的危害，成为21世纪照明界有待研究解决的重要课题。自20世纪80年代以来，国际照明委员会及各国政府和有关学术团体对光污染问题十分重视，先后公布了一系列技术文件、标准和法令，控制光污染，以求尽快解决这个问题。我国已公布了限制玻璃幕墙建筑的光污染标准，但在解决城市照明产生的光污染方面，只能说提出了问题，也看到了问题的严重性，但是没有专门的研究和采取相应的措施。因此，需要呼吁政府和有关科研部门从速对这一事关环境保护的重大课题开展实质性研究，提出对策，努力把这个问题解决好。

2．3 城市夜景照明将有更大的发展

    随着城市建设的加强，城市夜景照明发展迅速。我国自1998年上海率先在外滩和南京路实施夜景照明工程后，在北京、天津、大连、广州、深圳、重庆等许多城市相继进行城市夜景照明建设。从2000年3月在深圳有300多位市长参加的城市工作会议及去年8月在北京召开，300多个城市首脑参加的城市发展世纪论坛会看，市长们对城市夜景照明都很重视，并把此项工作列入议事日程。现在从沿海到内地，从大城市到中小城市都搞夜景照明，发展势头有增无减。重视城市形象已成为社会各界的共识，用灯光塑造城市夜间形象的城市夜景照明，在21世纪将有更大的发展。

2．4 照明设计理念正在发生变化

    长期以来，照明设计一直是以照明的照亮度、均匀度、立体感、眩光、显色性指数和物体的颜色参数等物理量为标准进行设计和照明效果的评价。随着人们的物质与精神生活水平的提高，对照明环境不仅在数量指标方面应达到标准的要求，更希望在一个舒适、明亮并富有艺术魅力的照明环境里工作和生活。大量的视觉试验成果表明，在实际环境中照明质量似乎控制着数量，并决定着感觉的评价。因此，我们的设计和研究重点也将向体现人和环境相互关系的非定量评价照明质量方面转移。

    CIE召开有关舒适、灵活和个性化照明专题研讨会，后来又召开了照明质量的专题研讨会，人们都认为照明质量的定量和非定量的评价是一个十分复杂、涉及因素甚多的问题。但是一个优秀的照明设计既要满足(或达到)科学实验已验证过的量化指标要求，也要充分考虑影响照明质量的非定量因素。英国Loe博士提出的人对整个光环境总体效果评价的设计战略，也就是综合考虑人的视觉特性、舒适感、建筑和照明艺术和节能等因素，从光文化高度，以人为本，把艺术和科学融为一体，最后求得高水平、高质量和高效能的照明效果。

    目前，利用模糊数学方法，对照明质量进行综合的评价，全面考虑影响照明质量的定量和非定量因子，最后评价照明优劣的工作，值得关注和进一步研究。

2．5 建筑化照明在不断发展

    20世纪50年代后，国际上流行的建筑化照明，将照明与建筑融为一体，把照明设备作为一个建筑构件和建筑相关部分如顶棚、柱、墙壁、门、窗和室内家俱等进行统一设计，创造建筑师所追求的灯光和艺术效果。半个世纪以来，随着建筑和照明科技的进步，新光源、新灯具不断出现，为建筑化照明设计提供了有利条件，加上建筑师和照明工程师合作，在工程上创造了许多优秀的建筑化照明实例，使建筑化照明不断发展。预计21世纪的建筑化照明将有新的更大发展。

2．6 智能照明的飞速发展

    美国著名的未来学家埃·托夫勒在《未来学家谈未来》一书中，系统地分析了当今社会，他指出，人类正处在一个无声的以计算机和通讯技术为代表的信息革命过程之中。

    由于世界不少国家兴建了大批智能建筑，特别是智能办公大厦的出现，使建筑要求与设计方法跟传统的办公楼大为不同。照明部分也在发生深刻变化，”智能照明“技术随之出现，并迅速地向前发展，以致形成照明发展又一个重要趋势。

    面对这一发展趋势，技术人员开发了不少智能照明，如智能灯具，智能照明控制与管理系统，包括在照明方面的计算机硬件和软件。此外，计算机在照明设计和测试方面也得到广泛应用。国外开发的智能照明管理系统，以及智能照明建筑，特别是现代化办公室的智能照明技术等都值得我们研究与借鉴。