摘要：在我国，日常照明用电约占总发电量的10%~12%，《绿色建筑设计标准》也对自然能源的利用提出了明确的要求，光导管作为利用自然光进行照明的装置，在一些大型建筑及地下建筑中得到了越来越多的关注。
关键词：光导管；节能；自然光利用
1.研究背景
1993年11月，我国国家经贸委开始启动中国绿色照明工程，其中自然采光是绿色照明的重要方面。太阳光作为取之不尽用之不竭的天然能源，应作为首要考虑因素，而光导管系统正是利用天然光的有效手段，对节能有着重要意义。
2.研究目的
首先，光导管的应用，可以达到节能减排、保护环境的目的；其次，在发展绿色建筑的背景下，对于太阳能等可再生资源和清洁能源的利用都提出了要求。据统计，一套光导系统的使用寿命在25年左右，采用光导系统每年会节省20%~30%的照明用电量，2-5年内即可收回投资成本。
3．光导管装置的基本功能
3.1概念
光导管通过采光装置聚集室外自然光导入系统内部，导光装置通过多次反射改变自然光传播方向，并将光线反射到系统底部的漫射器，由系统底部的漫射装置把自然光线均匀导入室内。
3.2光导管装置类型
光导管按采光方式分为主动式和被动式；通过光线传输方式可分为透镜式、镜面反射式、棱镜式导光管；从安装方式上来分，分为顶部采光和侧面采光。
3.2.1主动式和被动式光导装置
图2 被动式光导系统结构图
主动式是通过能够跟踪太阳的聚光器采集太阳光，这种类型的光导管采集太阳光效果很好，但是聚光器造价昂贵，光源为点光源，覆盖面窄。
目前采用较多的是被动式光导管，聚光罩和光导管本身连接固定不动。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。
3.3光导管特点
3.3.1节能
光导管可以节约20%~30%的建筑用电量；其次，先进技术所生产的导光管可以吸收红外线，相同照度下，自然光比人工照明发热量小，减少室内空调负荷。
3.3.2光线均匀
光导管能够将光线均匀地传送到距离较远的地方，并通过光出射装置重新分配光线，对指定区域进行照明，经过光导系统处理的太阳光没有频谱和眩光。
3.3.3安全性高
光源与照明区域分离，为易燃易爆、高温高湿、有电磁辐射危险及有毒害物质场所的照明提供了新的解决方案。在易燃易爆场所，电光源本身就是不安全因素，光导管维护工作量少，降低运行成本，也增加了工作人员的人身安全。
3.4光导管装置性能
光导管的光传输效率对采光效果有重要的影响。其效率主要与光导管长度，管径、管壁材料的反射率相关。
4.案例分析
4.1某地下车库项目采光方案对比
该地下车库采用国内一般的光导管装置。该地下车库光导照明装置照明面积为45000m²，平均每天采光照明10小时左右。
5．光导管装置的应用范围及设计要点
光导管适用于新建或改建厂房、商业、仓储物流等公共建筑、民用建筑和地下建筑的节能照明及对光线显色性要求高的场所。其设计要点有：
1.应依据建筑的采光和照明要求，按当地光照条件、建筑物功能和使用要求等因素，确定光导管装置的规格及分布。
2.照度设计
1）光导管装置照度设计采用《建筑照明设计标准》GB 50034的利用系数法。
2）光导管道内壁的镜面反射膜具有极高反射率，一次反射率达99.7%，15次反射后的效率为96%。每增加一个90°转角，管道的传输效率下降5%。
3）管道的整体反射率受到太阳入射角的影响。当采用7.6m长直径530mm装置，含两个90°转角，在太阳平均入射角为40°时，该管道装置的整体输出效率约为85%。
3.在高风压地区，应采用带有抗震内罩配套型号的光导管装置。
4.有防火要求区域布置光导管装置光导管道，应符合下列规定：
1）竖向管暗宜设在管道井内，立管穿越楼层处应采取防止火灾贯穿的措施。
2）横向管不宜穿越防火分区隔墙和防火墙。当不可避免确需穿越时，应在管道穿越墙体处的两侧采取防止火灾贯穿的措施。
参考文献：
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作者简介：
吕晓，出生于1984年7月11日，女，籍贯山东省威海市，中级工程师，硕士学位，毕业于北方工业大学，研究方向为老年建筑设计、绿色建筑设计、BIM在建筑设计中的应用。
论文作者:吕晓
论文发表刊物:《基层建设》2018年第20期
论文发表时间:2018/8/17
标签：导管论文; 装置论文; 采光论文; 建筑论文; 自然光论文; 光线论文; 太阳光论文; 《基层建设》2018年第20期论文;