光导管照明技术

光导管照明技术

光导管照明基本概念

光导管技术是近20年发展起来的一种新型有效的利用自然光的照明装置。它可以把自然光进行重新分配，从一个地方传输到另一个地方，以达到一定的照明效果。它不仅具有节约能源，清洁无污染的优点，还可以避免一些采用自然光照明的系统由于直接获得太阳光存在的炫目和潜在热不适等问题。

光导管，也叫导光管，导光桶，比较正式的名称有管道式天窗，光导照明系统等，是一种用光导管将室外的自然光引进到室内的装置。

光导管照明原理：

光导照明系统是一种新型照明装置，主要由采光罩、光导管和漫射器三部分组成。其系统原理是通过采光罩高效采集自然光线导入系统内重新分配，再经过特殊制作的光导管传输和强化后由系统底部的漫射装置把自然光均匀高效的照射到任何需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果。能把自然光均匀高效的照射到建筑物内部，从而打破了“照明完全依靠电力”的观念，是一种绿色、健康、环保、无能耗的照明产品。

从采光的方式上分，光导管有主动式和被动式两种。主动式是通过一个能够跟踪太阳的聚光器来采集太阳光，这种

类型的光导管采集太阳光的效果很好，但是聚光器的造价昂贵，目前很少在建筑中使用。目前使用最多的是被动式采光光导管，聚光罩和光导管本身连接在一起固定不动，聚光罩多由PC或有机玻璃注塑而成，表面有三角形全反射聚光棱。这种类型的光导管，主要由聚光罩、防雨板、可调光导管、延伸光导管、密封环、支撑环和散光板等组成。

光导管从传输光的方式上分主要有两种类型：有缝光导管和棱镜光导管。有缝光导管加工工艺复杂，光在传播的过程中损失较大，造成整个光导管装置效率不高，因此这种类型的光导管在采集太阳光的光导管系统中很少采用。应用广泛的是棱镜薄膜空心光导管，这种光导管是根据光辐射在光密介质中的全反射原理制造的，棱镜薄膜厚0.5mm，采用PMMD塑料制造，一次反射率可以达到99.99%，为目前世界上反射率最高、性能最好的光导管材料。

从光导管的安装方式上来分，又分为顶部采光和侧面采

光两种。目前国外应用的采集太阳光的光导管系统几乎全部采用顶部采光，侧面采光还未见有文献报道。

与传统的采光天窗或采光板的区别：分为五个方面：一是传统的采光结构采光面积大，破坏建筑结构；二是采光效果不理想，存在光效差、眩光等问题；三是自身维护性差，需要定时清洁和维护；四是没有光量调节装置，无法在光线变化时提供稳定的照明输出效果；五是热传导系数高，增加额外的采暖和制冷能耗；此外在防水、防火、隔音等方面也存在明显的缺陷。

系统的密封、防尘，屋面防水：光导管易于固定和连接，

接口处完全密封，使整个系统拥有良好的密闭性，避免了因灰尘和飞虫的进入对采光效果的影响。针对不同的安装屋面和防水等级，系统可以采用特制的防雨装置来满足建筑对防水的要求。

光导管照明应用领域:

采用光导管进行自然采光是现代绿色建筑的一种比较普遍的理念，一般来说，照明面积的大小取决于产品的型号，应用的场合，光导管的长度和吊顶的高度。光导照明系统比较适用于单层建筑，多层建筑的顶层或者是地下室，建筑的阴面等等。其中包括大型的体育场馆和公共建筑，厂房，车库，油站，易燃易爆场所以及无电力供应场所。

室内效果

室外效果

光导管照明系统益处:

节能：可完全取代白天的电力照明，至少可提供十小时的自然光照明，无能耗，一次性投资，无需维护，节约能源，创造效益！

环保：系统照明光源取自自然光线，采光柔和、均匀，光强可以根据需要进行实时调节，全频谱、无闪烁、无眩光、无污染，并通过采光罩表面的防紫外线涂层，滤除有害辐射，能最大限度的保护您的身心健康。

安全：采光系统无需配带电器设备和传导线路，避免了因线路老化引起的火灾隐患，且整个系统设计先进、工艺考究、具有防水、防火、防盗、防尘、隔热、隔音以及防紫外线等性能好等特点。

健康：太阳光导入器秉承自然理念，全力打造健康和谐的娱乐、办公、居住环境。科学研究证明，自然光线照明具有更好的视觉效果和心理作用，并且可以清除室内霉气，抑制微生物生长，促进体内营养物质的合成和吸收，改善居住环境等。

时尚：太阳光导入器外观时尚、大方，是自然光与人工建筑的完美结合，创造了低耗能、高舒适度的健康娱乐、办公、居住环境，有利于建筑装饰艺术创作；多变的自然光，加上阳光丰富的色彩，材质感更加明显，显示出自然光的无穷魅力。

光导管技术还可与自然通风相结合，在采光的同时使室内保持良好的自然通风，对于建筑节能和改善室内空气品质具有积极意义。随着人们生活水平的提高，和节约建筑能耗的紧迫性，光导管技术必将在中国得到广泛应用。

光导管的技术资料：

小尺寸的光导管最大传输距离8米，大尺寸的光导管最大传输距离可达20米。

光导管的标准长度是610mm，和1250mm两种规格。直径也由330mm到750mm。通光量不一样出来的效果也不一样。建议使用距离不要超过12米。水平管道传输不宜超过3米。弯头不宜超过2个。标准管每米的传输衰减是6％～8％，弯管的传输衰减约在10％左右。光导管的使用年限一般为25年。

建筑用光导管技术的应用实例

建筑用光导管结构简单、安装拆卸灵活、造价低廉，能

够造成舒适的建筑光环境，在欧美等国家得到广泛应用。光导照明技术已在北京、上海等城市的体育馆、写字楼、商场等广泛运用，但引入居民小区的应用较少。尽管后期节电效果明显，但是初次安装费用比电力照明灯具要高很多，这是该建筑节能技术在民用项目尚未普及的主要原因。

目前我国光导照明应用的地区和工程：

南宁市凤岭南隧道工程，隧道单洞长1076米，投资回收年限估算为6年。

宁波东部新城建委大厦地下停车库，安装23套光导照明装置，一年可节电5万多千瓦。

合肥复兴家园小区地下车库、天津万科生态城、武汉梦湖香郡别墅、深圳曦城别墅、青岛质监局

投资回收计算实例：

面积：8.4X8.4柱网12个，按车库要求照度75LX计算需安装6套光导管，规格：直径530mm,长度1250mm，每套灯具按4500元计。48套日光灯（1X36W)，每天光导照明按10小时计，一年节省电费7000元(日光灯按全部开启），成本回收期限约4年。（青岛地区冬至日下午3点，一个直径直径530mm,长度1250mm的光导管的光通量是一支1X36W 单管日光灯近4倍。）