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导光管采光系统的使用现状及应用前景

友绿• 04月10日　来源：市住房城乡建设委　

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        导光管采光系统始于上世纪80年代末，目前在国外是普遍流行的一种新型日光照明系统。该系统将安全的太阳光导入室内提供白天室内照明，其系统无需常规能源比如电能，因此减小了火力发电带来的环境污染，同时也减小了由于用电带来的安全隐患。导光管采光系统的光源取自室外自然光线，通过特殊的传输装置导入到室内需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果，是一种绿色健康、节能环保的新型照明产品。

       1.导光管采光系统的技术特点
       1.1节能
       导光管采光系统带来的能源的节约被证明是极其显著的。美国能源部联邦能源管理计划报道，导光管采光系统可以显著降低建筑内部照明能源消耗，甚至可以达到75%到80%。能源部设在科罗拉多州戈登市的美国国家可再生能源实验室的热实验大楼设计采用日光照明，使得该大楼比同类型没有采用导光管采光系统的大楼节约了75%的能源。整栋大楼除中心服务区外，全部使用日光照明，也使得大楼人工冷却系统的能源负荷得到降低。能源部的报告说，许多商业建筑可以通过优化使用日光照明系统来达到降低三分之一的能源成本。

       1.2健康、安全
       导光管采光系统在非居住建筑中使用，可以极大地减少在断电时工作中断的风险，并在可能因电力供应中断引起的突发事件发生时极大地保护公众健康和安全。

       缺乏日光照明可以造成人体生物钟(人体内部时钟)的紊乱。轻微的生物钟的紊乱，可以导致“时差综合症”，更严重的紊乱将导致短期或长期的健康问题，而这些都已在生产线工人身上得以证实。这个问题的一个例证就是季节性情感紊乱，特点是伴有嗜睡、暴饮暴食、工作效率下降以及周期性的、一年一次的临床抑郁症。

       1.3提高生产力
       马赛诸塞州科技合作协会是该州再生能源的开发机构。2009年他们对绿色建筑进行的学生调查结果表明，雇主可以通过改善室内空气质量、提高光导（日光）照明并控制办公室温度等手段，每年可以提高生产力达7.1%。
工作照明条件差的场所将导致员工过多的病假、员工的不满、高离职率以及低水平的工作。相反，导光管采光系统引入的自然光使员工感觉更舒适、工作地更好，可以避免眼疲劳，并能帮助记住自己所学的，并提高生产力。

       2.导光管采光系统的工作原理及结构
       2.1系统工作原理
       导光管采光系统通过室外采光装置收集室外的阳光并滤除90%以上的紫外线，将安全的阳光导入系统内部，经由特殊制作的导光管传输后，由安装与系统另一端的漫射装置把自然光线均匀发散到室内任何需要光线的地方。利用该系统得到的室内光线从黎明到黄昏，甚至是阴天都十分充足。同时，通过对采光装置和漫射装置的材料优化配置，提高系统的采光及传导效率，使采集的光量尽可能多而在导光管内的传输损失尽可能少。

       2.2系统结构
       导光管采光系统主要由采光装置、导光管、漫射装置三大部分组成，其系统结构示意图如图1所示。下面分别介绍系统各部分的结构及功能。

       2.2.1. 采光装置
       采光装置用来收集室外的自然光，其根据不同环境的要求可有不同的外形和结构。采光装置通常包括采光罩和防雨装置，这种结构既照顾了外形美观，又可以根据不同的房顶结构选择不同的防雨装置。
采光罩一般由PC或PMMA材料注塑加工而成，厚度均匀、抗紫外线、抗老化、表面光滑、抗冲击性好、耐摩擦。装置有良好的隔热、隔音性能，采光效率高，不易破碎。燃烧时不释放有毒物质，离火自熄，是一种既安全又环保的产品。
      A、具有光线折弯技术
      B、具有顶部分光技术
      C、钻石平面设计自洁功能强
      D、钻石、星形外观专利保护

       2.2.2.导光管
       导光管是把由采光装置收集的安全自光导入室内的管道，导光管一般为铝制结构，质量较轻，且在导光管的内壁镀有多次层可提高反射率的薄膜，这样使在管道内传播的光线经多次反射后的损失降到最小。导光管透光率高达98%以上。
      A、厚度0.4mm,耐腐蚀、高反射率
      B、反射率高达99 %
      C、标准管长600mm和1200mm
      D、铝基材表面多层氧化或覆膜工艺

      2.2.3.漫射装置
       漫射装置由PMMA或添加高透光高扩散的纳米材料制成，透光率高达92%、不易着火且离火自熄，具有非常好的隔热和隔音效果。从导光管传过来的光线不是完全均匀的，因此为使室内的光线均匀分散，就要通过漫射装置的光散射特性来实现。

       2.2.4. 铝制防雨套圈
      A、铝制材料、一次性冲压成型
      B、具有防火、耐腐蚀性能
      C、外形美观，使用寿命长

       2.2.5. 密封装饰套圈
       密封装饰套圈采用优质ABS材料吸塑加工制作而成，具有抗老化、耐腐蚀、高抗冲、高耐热、阻燃等性能，起到美观、装饰、固定导光管的作用。

2.2.6. 密封圈
硅胶或EPDM材质定制，密封效果好，且具有抗老化、耐腐蚀和使用寿命长的特点，常用于汽车玻璃密封条。

2.2.7. T型圈
采用铝材加工制作而成，在安装中抱住导光管端口处，既起到保护导光管材料的破坏又可延长导光管的使用寿命。

       3、导光管采光系统的使用现状及应用前景
       通常我们见到天窗、采光罩、采光带等被广泛应用用于厂房、场馆的采光照明，但是这几种方式都容易产生局部聚光现象和积集粉尘而难以自清洁，受室内吊顶结构及传输距离的限制，且采光部位面积相对比较大，导致安装和防水不易处理；而导光管采光系统不会因光线入射角的变化而改变，且照射面积大、出射光线均匀、无眩光、不会产生局部聚光现象，采光装置自清洁，而自然光导光管采光系统根据不同的屋面有不同的安装方法及防水措施，不受室内吊顶结构等的影响。在光线传输方面，小孔径导光管采光系统传输距离可达l0m左右，大孔径的导光管采光系统传输距离可达20m以上，并且还可以使用弯管，这样使系统的安装更加灵活，适应性更强。

       导光管采光系统上世纪90年代已经在国外就得到了广泛的应用，在国内起步比较晚，但发展很快。以东方风光新能源技术有限公司为代表的民族工业，积极吸收国外的先进技术和理念，勇于创新，开发出具有自主知识产权的导光管采光系统产品（“SUNTUBE尚拓”导光管采光系统），应用在不同的领域和场所。

经过大量的实验检测和数据对比，导光管采光系统技术在应用于大型体育场馆和公共建筑以及地下室、地下车库等建筑的采光照明中可以取得良好的视觉照明效果和经济效益。应用此技术可以充分利用太阳能，有效地减少白天的照明电耗。另外，自然通风和自然光照明结合越来越多地运用到现代建筑中。与自然通风相结合的导光管系统将进一步拓宽导光管的应用范围，同时可以满足建筑物对自然采光和自然通风的要求，使自然光照明效果更加完善，在给室内照明的同时使室内保持良好的自然通风，既利于建筑节能又改善室内空气质量其必将得到更好的发展。

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