导光管照明系统的特点及应用发展分析.docx

导光管照明系统的特点及应用发展分析2015年3月在北京国家会议中心召开了第十一届国际绿色建筑与建筑节能大会，历届大会的召开展示了我国对绿色建筑及节能的关注和重视目前，我国照明用电量大约占到总发电量的13%，因此如何有效减少能源消耗，提高能源利用率，降低二氧化碳排放，成为人民日益关注的问题采用LED灯及智能控制、合理利用日光照明等都是绿色照明技术发展的方向　　一、导光管照明系统的工作原理及结构　　导光管日光照明系统又可以称为光导照明、管道式日光照明，其作为一种无电照明系统主要是利用高反射材料制成光导管，将户外采光部件获得的阳光传导到室内实现照明，该装置主要由三部分组成：采光装置、导光装置和漫射装置其基本原理是，通过采光罩高效采集室外自然光线并导入系统内重新分配，再经过特殊制作的导光管传输后由底部的漫射装置把自然光均匀高效地照射到任何需要光线的地方，从黎明到黄昏，甚至阴天，导光管日光照明系统导入室内的光线仍然很充足导光管照明系统的工作原理打破了照明完全依靠电力的观念，是一种绿色健康环保的照明产品导光管照明系统将会成为未来建筑照明系统中最主要的一种方式　　1、导光管照明系统的采光装置　　导光管照明系统的采光装置主要是由采光罩和防御装置构成。

采光罩主要就是收集阳光，将光线高效地投入进传输系统导光管照明系统根据采光方式的不同，又可以分为主动式采光和被动式采光，主动式采光是指采光装置能通过安装特定装置等，主动定位太阳位置并采集阳光；而被动式就是指通过屋顶上的采光固定装置采集阳光由于目前技术发展的局限性，目前国内市场上使用的都是被动式照明系统　　防御装置是为了确保系统与屋面之间有良好的防水效果，避免雨天对管道照明系统的影响，并造成屋面漏水现象，增加密封性，根据不同建筑屋面要求可以灵活选用防雨板和防雨套圈　　2、导光管照明系统的传输装置　　传输装置是核心装置，是由许多直的或弯的照明导光管组成，在导光管内壁涂有多层特殊膜用以确保光线的高效传输性，导光管反射率是管道式日光照明装置的主要性能指标　　目前使用的导光材料有阳极电镀铝、增强型阳极电镀铝、真空条件下制作的银涂层聚酯材料以及非金属薄膜其中非金属薄膜反射率最高，达到了99.7%，高反射率可以增加光通量的输出以20次反射为例，非金属薄膜材料管道有94%的光线输出，而阳极电镀铝管道只有3%，由此可见高反射率的导光管可以使得光线在系统中长距离的传输当光线在传输装置中遇到障碍时，可以通过采用不同角度的弯管解决光线不可以转弯的特点。

传输装置导光管的弯管可以有0到90度的弯曲变化　　3、导光管照明系统的漫射装置　　导光管照明系统的漫射装置由漫射器构成，一般处于最末端，目的是将传输装置传输过来的光线散射到工作面上，具有极强的透射性和散光性，因此这一装置决定了管道日光照明系统的输出质量漫射器主要是由PC材料或聚甲基丙烯酸甲脂材料制成，为了室内装修美观，漫射器可以制作成不同风格与室内装修匹配　　4、导光管照明系统的调光装置　　为了能够更加合理使用日光照明，真正达到节约能源的作用，一般在管道日光照明系统中都会安装调光装置，方便对室内的光亮度进行调节　　二、导光管照明系统的特点　　1、节约能源　　节能是管道照明系统最显著的一个特征比如，江苏城乡建设职业学院在建校时就采用了绿色建筑设计，尤其是行政楼的设计达到了三星级标准设计，因此在地下车库的设计中就采用了管道照明系统车库的照度可以按照100lx，单位面积用电量为8w/m2，如果车库面积为2000平方米，每天按用电8小时，一天的用电量就达到了128度，而如果采用管道照明系统的话就可以将电能节约下来　　而且管道照明对室内温度隔热方面做出了一些贡献当光导管长为0.5m时，系统K值为1.7w/m2，当长为3米时，系统K值为1.51w/m2，但当光导管长为5m时，系统K值为1.51w/m2，系统K值是与光导管的长度是成反比的。

导光管长度越长，导热系数越低，说明隔热效果越好　　2、有效利用自然资源　　管道照明系统改变了我们对照明原有的认知，将自然界的阳光通过特殊装置达到照明的目的，在照明设计中带来了新的一次革命，为建筑设计拓宽了思路，为“绿色建筑”照明的发展注入了新的活力　　三、导光管照明系统的应用及发展　　1986年澳大利亚索乐图国际公司发明了管道式日光照明装置，自2006年开始索乐图公司在中国大陆开始逐步进行日光照明装置的实际领域运用，例如奥运场馆中北京科技大学体育馆、浙江节能科技馆、上海世博电网馆等多个绿色建筑，其中北京科技大学体育馆是2008年奥运会期间投入建设的场馆，场馆主要用于北京奥运会柔道、跆拳道等比赛，共使用了148套管道式日光照明系统，并配套使用了日光调节器，使得体育场馆的光线可以根据需要任意调节，在正常天气下就能利用自然光满足正常体育训练与学生上课，达到少开灯或是不开灯的目的，有效地节省了费用　　随着绿色建筑的发展管道日光照明系统正得到广泛的应用，但它还有许多发展和提升的空间　　1、提高光源的稳定性　　管道日光照明系统，主要采集的太阳光，但是由于日照分布、四季变化等因素，会导致出现光线不足等情况，当出现光源不稳定情况时，能否在采光装置中装入发光装置，保障输出稳定光源。

　　2、进一步增加光线传输率　　传输装置是管道日光照明系统的核心装置，目前多采用各种涂层材料提高传输装置的传输率，在管道照明中是否能利用光纤进行传输，提高光线的输出　　3、发展智能控制　　调光装置也是管道日光照明系统的主要组成部分，将调光装置与智能控制配套使用，可以使管道日光照明成为建筑中独立的照明系统，将日光与电能光结合使用，使得管道日光照明系统得到更广阔的发展　　4、增加高层建筑的应用　　如何能将管道日光照明应用于高层建筑，提高管道日光照明应用的范围，例如是否可以在高层建筑的两侧增加采光装置，使得不在高层顶楼的房屋也能有效使用自然光，提高管道日光照明的利用率，同时在高层管道日光照明系统中，如何有效地布管，减少管道的弯曲，也将是未来管道日光照明系统发展的方向之一　　管道日光照明是一种比较新颖的建筑照明节能技术，在一些大型建筑中为照明系统起到了分担作用，尤其是在一定场合与传统照明系统相比，优势显著，为建筑整个生命周期内的节能减排起到了很好的作用相信随着技术的发展和成熟，导光管照明系统将会成为未来建筑照明系统中最主要的一种方式。