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1、建筑节能中光导管照明技术的应用建筑节能中光导管照明技术的应用建筑节能中光导管照明技术的应用光导管照明系统基本不涉及能耗，极尽建筑节能之概念，是我们实现建筑节能减排，促进可持续发展的一项非常值得关注并值得发展的新兴应用技术，本文通过结合光导照明的原理与优势，通过实例分析对光导照明形式与传统采光形式进行对比，为光导照明在建筑节能设计中的应用提供借鉴。 光导照明可以有效地减少白天的照明用电，充分利用太阳能。光导管技术为太阳能的高效传输和利用提供了可能的途径，作为一项环保、可持续能源技术，光导照明系统可以广泛应用于建筑采光中。今后我国还需加强高反射率薄膜的生产工艺的研究，争取实现光导照明系统的完全国产
2、化。本文就光导照明技术在民用建筑中的应用进行分析，对光导照明与传统光进行经济性对比。1、光导照明节能原理光导照明作为现代的建筑采光形式，其工作原理就是使用采光装置聚集室外的自然光线并将其导入系统内部，再经过导光装置强化和高效传输后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀地导入到室内任何需要光线的地方。由于光导照明可直接采集室外光线输送到室内以用于室内的照明，所以光导照明方式不仅能有效地节约能源、使得经济效果显著，而且所产生的光效好、光线健康，从而有效地提高室内用户的工作效率。1.1 照明工作原理目前采集太阳光的方式主要有利用镜面反射搜集阳光、利用天窗等，但被最为广泛运用的成熟产品是本“向日葵”系统，
3、它 GPS定位、凸镜组聚焦提升阳光照度、光纤导入、阳光自动跟踪系统。本产品将阳光压缩 1.5 万倍，通过光纤导入将阳光传输转弯，随心所欲到达任何位置。地下室、北面房都可以有阳光，使房产大幅升值，产品安装方便，新、老房屋都方便使用。与利用天窗、镜子等进行集光的采光系统不同，本产品“向日葵”不受房间的位置、窗户的方位、太阳的高度等条件的限制，一整天都能够进行稳定的采光。1.2 光导材料选取从以上所分析的光导照明工作原理可清晰知道，光导照明系统中所采用的光导材料是相当关键，其决定着能否获得更多稳定的光量，为此对光导材料的选取进行的试验研究。目前光导管主要材料为国外进口成型板材，基材为铝板。光导管外型
4、多为圆型和方型。这种光导管的特点在于密度小、重量轻、强度高、反射率高。目前所使用的光导管主要采用 5 种材料，材料厚度为 0.02mm，五层特殊膜确保了光线的高效传输和稳定性，材料全反射率达到 95%-98%之间。另外对光导管材料进行光传输实验以及传输稳定性实验发现，光导管材料的反射率越高，剩余光通量越大。附有特殊膜的光导管材料且反射率越高，其光线传输稳定性好。从以上两个实验可发现，为了得到更多和更稳定的光线，其光导管材料的选择应从以下两方面考虑：材料的全反射率应 95%以上；光线的传输稳定性：主要从材料的结构组成考虑。2、各种采光室内效果照明对比光导照明所产生的自然照明效果为人们带来了众多的
5、利益，从提供室内人员健康的光源到降低全球升温使用再生能源，现对各种采光效果进行对比分析，研究使用光导管后对比其他照明形式的优越性。（1）显然采用光导照明后，由于光线的柔和使人感觉相当舒适，光线充足。光导照明在满足室内采光要求的同时，还能达到完美的照明效果。在达到相同采光条件下，光导照明屋面开孔面积是传统采光天窗、采光带和采光罩采光的 1/6 左右。无论从房间人员的舒适性或者房间内部效果等，光导照明都具有明显的优越性。（2）健康及生产率的提高。在工作场所引入自然光线，将使生产力增长 6%至 16%；而 1%的生产力相当于办公室里能源消耗的总成本，可见在工作场所使用光导照明，将间接为公司带来的经济
6、效益是相当显著的。另一方面，室内采用光导照明后，纯自然光由此而进入室内，纯自然光线具有完整的光谱特性，能激发人体的原动力，控制人体甲氧基色胺和皮质醇的标准，进而使人体的生物钟和外界同步。同时，自然光线将为室内人员带来更好的视觉效应，提供更真实的色彩，而非普通灯光下忽隐忽现的人工光线视觉。（3）可持续再生能源及节能。在商务楼宇中，电灯照明的实际使用率只占到总能耗的 40%至 50%；而采用电灯照明的情况下，在商务楼宇中，电灯照明将制造 25%至 30%的温室气体排放。但是如果建筑物中一半的电灯照明以太阳能照明技术进行替换，总能耗将降低20%至 25%，温室气体排放降低 10%至 15%。可见其节
7、能效果与可持续反战能量的效果相当显著。3、光导照明与传统光对比分析为了进一步验证光导照明系统相对于传统采光形式的优越性，现通过案例来进行对比分析。本项目为某公司的厂房采光设计一期工程。该厂房一期建设，总建筑面积为 23436m2，坡屋顶，层高4m，室内吊顶，屋脊到吊顶 3m，吊顶到地面的距离为 3.6m，一期采光设计场所为仓库和裁片车间，建筑面积为 2097m2。3.1 设计方案本厂房一期工程设计光导照明采光场所为辅料库、光坯库和裁片车间。辅料库：建筑面积为 270m2，长 27m，宽 10m，有一直通室外的侧门窗；光坯库：建筑面积为 1260，长 126m，宽 10m，为黑房间；裁片车间：建
8、筑面积为 567m2，长 31.5m，宽 18m，为黑房间。光导照明系统是采光和照明的结合体。仓库以照明为主；车间以采光为主。车间采光面积为 75%的面积，其采光率不得低于 2%，以此标准进行光导照明设计。（1）仓库：辅料库结合侧门窗采光设计，光导照明系统离门窗较远，光坯库均匀布点，两个仓库共布置 17 套。当室外照度为25klx 时，室内平均照度为 85lx。（2）车间：工作区域设计，共 13 套，采光率为 3%，同时，当室外照度为 45klx 时，可以达到照明的要求，室内平均照度为240lx。3.2 节能对比分析根据 GB500342004建筑照明设计标准可发现，如果该厂房不采用光导照明系
9、统，而采用传统的采光形式。则经初步计算，仓库照度要求为 100lx 时，单位面积用电量为 5w/m2（荧光灯） ，生产车间照度要求为 300lx 时，单位面积用电量为 11w/m2（荧光灯） 。白天照明时间以 10 小时计算。由图纸可知，仓库照明面积为1530m2，生产车间照明面积为 567m2。经最后计算可得到，该厂房仓库和生产车间一年用于白天照明的总用电费用约为：5.28 万元+1.06 万元=6.34 万元。而如果该厂房通过采用光导照明，本工程设备投入费用约为16.50 万元，安装费为 1.5 万元，维护费为 1 万元（25 年） ，则可计算得到通过安装光导照明，其总投资为：16.50
10、万元+1.5 万元+1 万元=19.00 万元。从以上的计算结果对比可发现，本工程所采取传统采光与光导照明对比，安装光导照明系统回收期为约为 3 年，同时安装光导照明系统还可以节省部分室内制冷费用，所以回收期为 2.5 年左右。显然，安装光导照明系统不仅能够享受到自然光带来的舒适的照明效果，避免了日间电力照明固有的能源浪费和安全隐患，延长了灯具的使用寿命，同时还降低了人工维护和设备更新成本，带来了可观的经济效益。4、安装措施由于光导照明在国内还没有普及应用，结合本工程实例以及工程实践经验，提出光导照明在建筑不同部位应用时，应采取的相应设计与安装措施，从而有效地达到最佳的节能效果。一般光导照明在布置系统时，远离建筑采光门窗；布置与坡屋顶阴面的系统，其采光器距屋脊的距离不应小于 2m；采光器距女儿墙的距离不应小于 1.5m。根据屋顶方位角度和高度及最佳安装位置的偏离度，面板既可水平安装，也能倾斜安装。在任何纬度中，安装在朝东和朝西墙面的面板，都可以水平固定在墙体上（垂直于地面） ；安装在朝南的墙面时，只有在纬度 90 度到 53 度之间，才能水平固定在墙面。（文章来源于 http:/)
