光导照明系统是一种新型的照明系统主要是由采光罩光导
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•光导照明系统是一种新型的照明系统,主要是由采光罩、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地照射到任何需要光线的地方。从而得到由自然光带来的特殊照明效果,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。
•光导管系统主要分三部分,一是采光部分;二是导光部分,一般由三段光导管组合而成,光导管内壁为高反射材料,反射率一般在95%以上,光导管可以旋转弯曲重叠来改变导光角度和长度;三是散光部分,为了使室内光线分布均匀,系统底部装有散光部件,可避免眩光现象的发生。
•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。
•有缝光导管和棱镜光导管。有缝光导管的外形是长圆柱形,内表面涂有镜面反射涂层,并留有一条长的出光缝,使光线射到工作面上,这种光导管加工工艺复杂,光在传播过程中损失较大,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。棱镜薄膜空心光导管是美国3M公司研制,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,3M公司的产品采用PMMD塑料制造,一次反射率可以达到99.99%,为目前世界时反射率最高、性能最好的光导管材料。薄膜的一个面是平的,另一个面具有均匀分布的纵向波纹。这些波纹的截面是顶角为90度的三角形棱镜,这种薄膜的特点是入射到其平的一面上的光线如果不被反射,就会射进材料内部,把棱镜薄膜卷成圆柱形管子,沿管长方向射来的一束光线就可以通过光导管端面进入,经过多次反射,到达管子的另一端。棱镜薄膜空心光导管薄膜材料的选择和制作工艺是个关键问题,不标准的光学表面和不纯的光学材料会导致光在传播过程中的损失增加,甚至部分光线从光导管中散射出去,而且传播路径越长损失越大。
•随着资源的缺乏,能源价格不断上涨,各国各地节能减排政策陆续出台,加上人们环保意识加强,节能环保逐渐成为我们关注的问题。一种新型的完全依靠自然光来照亮房间的技术-智能日光照明系统应运而生。
光导照明是一种将阳光通过前端捕捉,中间经过高反射以及后端漫射的传送过程,讲外部自然光引入室内的一项技术。光导照明系统的光线捕捉方式有主动式和被动式两种。主动式是主动的定位太阳位置,采集阳光。这种定位一般通过GPS卫星定位、光敏传感器或依靠各地区年平均的太阳轨迹路径来定义太阳的行走路径,虽然相对准确,但却增加了运行及设备成本,依靠将平均行走路径预先设置的方法,虽然可能会与实际太阳运行的轨迹有一定的出入,但却减少了设备及运行开支;而被动式,则是被动的将阳光通过固定的路径引入,即当有光线照射到采光罩部分时,采光部分即开始将光线进行反射及折射到传输部分。被动式的采集部分,如何采光,如何将低角度非太阳直射的光采集捕捉到是一个相对的难题,各个日光照明的企业都在寻找解决方法,比较来讲,通过在迎光面装载一些较强的折光面将光线进行折弯的技术是一种行之有效的方法,这样很容易的将造成及傍晚的光线引入室内。•那么主动式与被动式的区别在哪里?哪种方式对应具体的项目更合适呢?以下就两个方面对主动式与被动式进行区别和对比:
首先,成本方面。主动式造价及后期维护成本相对被动较大,后期维护成本为什么会大呢?因为主动式的采集部分增加了更多的跟随太阳转动的机械结构,机械结构的引入,无形中增加了成本,也造成了日后可能出现故障及维护的几率,这样,后期维护成本自然会增大;而被动式则因采集装置中无机械部分,后期几乎不需要维护成本投入,也减少了损坏的可能性。
•其次,低角度光线引入方面。当光照度不强时,主动式的采集部分不能够准确搜索太阳位置,在早晨、傍晚、多云或阴天时,可能无法正常使用;而被动式则可通过引入如光线折弯技术或者其他捕捉低角度阳光的技术即可在照度不大的早上或者傍晚等阳光不充足情况下使用。中国照明网技术论文?智能照明系统
•日光照明系统的第二个主要的组成部分是光线的传输,就传输方式来讲,根据光线采集的主动式及被动式也将传输分为两种不同的方式:光纤传输与管道传输,光纤就是以光学纤维为材料的传输介质,管道是通过将金属等介质上增加一些反射膜等增强反射的介质,而后折成圆形的空心管道。主动式的采光一般采用的是光线传输方式,被动式则是通过管道进行传输,两者最大的区别也有以下几个方面:•第一,成本方面。光纤传输所采用的光纤造价几倍于管道,因此,采用光纤传输时,工程材料成本相对管道明显增加。
•第二,传输的光源方面。光纤传输为点光源,到达室内的点光源类似一个个灯泡或LED灯,比较刺眼且覆盖面较窄,与管道传输的面光源相比时,光线传输点光源效果显得不够理想。
•第三,占用空间方面。光纤因体积小,普通单芯光纤的直径只有3mm,而管道直径则至少要几十甚至上百倍于光纤,因此对建筑结构要求十分严格的情况下,光纤传输相对管道则有特天独厚的优势。同时,因为光纤直径小,也十分容易安装固定,管道则无法与之相比。
•另外,光损耗相对管道传输也低一些,但是综合来讲,绝大多数情况下,管道传输因为其成本等因素,成为目前比较流行的传输方式选择。
至于日光照明系统的第三个主要组成部分,漫射器方面,则因为是客户直接面对看的到的部分,各个制造商都在挖空心思,为客户提供较多的可选择产品类型,诸如您需要晶莹剔透的阳光时可以选择透镜漫射器,而当您需要得到传统的灯具效果,则可以选择棱镜或者磨砂型漫射器等,多种的变化及外观效果满足了不同建筑及装修风格需要。
•日光照明系统的另外一个最重要的部分,就是智能控制方式,我们将阳光引入室内时,如何有效控制,如何在不同的场合提供不同的光照度,如何在无光线时启动电灯照明,以及如何控制平衡自然光与电灯满足室内恒定的照度等问题,这个都是智能日光照明系统与传统日光照明系统的区别。智能化的日光照明系统,可以理解为通过采光罩的工艺改造,例如,上文提到的光线折弯技术,以及通过对正午强光、高热、紫外线反射过滤,只引入适量的光等,或者通过管道内的遮光板来进行简单的光线照度控制。不过我要讲的智能日光照明系统,则更多的是自然光与电灯的综合控制。我们知道,在很多对光线要求严格的场合,例如实验室,诊疗室及需要恒定光照度等的场所,如何有效的保证在自然光不足时,电灯能够逐渐提供特定的照度补充,让室内维持恒定的光照度环境,这是智能系统所要解决的问题。试验证明,人们在一个照度恒定的场合工作,效率及舒适度都比光线更替明显的场合高很多,因此,智能化的日光照明系统将是最终的发展需要。
•讲到这里,可能会有人说,为什么要采用日光照明系统,多开几个天窗或者侧窗不是一样可以阳光引入室内?那么我就给大家分析下为什么要采用日光照明。