关键词：光导照明系统；综合管廊；节能
Abstract: Optical lighting system as a kind of energy-saving, environmental protection lighting system, now more and more get people's attention, with the deepening of research, application range is becoming more and more widely. Based on optical lighting system in the aspect of environmental protection, energy saving, economy and so on are analyzed, and introduced the optical lighting system in the application of underground pipeline corridor, for future application of optical lighting system in the underground engineering provide improvement ideas.
Key words: light guide lighting system; integrated pipe gallery; energy saving
1 引言
近年来，我国经济迅速发展，人民生活水平越来越高，人们对自己生活的环境也越来越重视，各种节能环保的产品不断被推出，光导照明系统就是其中之一。
光导照明系统于1986年被发明出来,1991年首次给人们带来自然光。因其在节能、环保、照明效果等方面的突出优势，国外已经对其进行了深入研究，也取得了不少成果。直到2000年左右，这项技术被引入中国，目前在我国的应用范围很有限，大部分应用于地下车库。本文主要讲述了该系统在地下综合管廊中的应用及优势。
2 光导照明系统
2.1光导照明系统简介
光导照明系统是一种新型照明装置，其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，再经过导光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需要光线的地方。
光导照明系统可将外部空间的自然光经过系统把热量和有害的光线隔绝后进入内部空间，减少、甚至完全取代白天的电力照明，不但节约能源，而且可以获得全自然的光照环境。该系统与传统的照明系统相比，存在着独特的优点，有着良好的发展前景和广阔的应用领域，是真正的绿色照明方式。
2.2光导照明系统的组成
光导照明系统主要由三大部分组成：收集自然光的采光器、传导光的光导管、位于内部空间的漫射器。
采光器主要用来收集和过滤外部空间光线，包括采光罩和防雨装置。采光器表面经过抛光处理并涂上了一层防紫外线的涂层，可以阻隔90%左右的紫外线，防止各种机械设备老化，有利于人体健康。
光导管的作用是将收集的光传导至内部空间，一般为铝制管道，内壁有数层膜结构，可以有效的防止光在传导过程中的衰减，能实现98%以上的反射率。
漫射器是将收集的自然光均匀分散至内部空间的装置。为了提高整体照明效果，让内部空间各部分较均匀的分配到光线，一般制成弧形凸面。
3 光导照明系统在综合管廊中的应用
3.1工程概况
拟建于三亚市海棠湾海榆东线改造项目范围内的管廊工程自龙海路起止于海岸大道路口，全长7669.4m，净宽4.55m，净高4m，为现浇钢筋混凝土结构。
3.2综合管廊简介
综合管廊又称共同沟，它是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施。综合管廊建成后可避免因地下管线的敷设和维修而对道路的频繁挖掘，减少了对城市的“开肠破肚”和对居民生活的影响；方便后期对各种管线综合管理，也为后期管线的增减、敷设提供了便利；各种管线入廊后，对地面影响小，便于城市绿化。
3.3光导照明系统在综合管廊中应用的适用性分析
3.3.1经济效益分析
光导照明系统适合于白天使用，平均每天采光照明10 h 左右，而对于日照充足的三亚市则有更明显的优势。本综合管廊工程内光导照明系统的照明面积为约为35000㎡，设计管廊内的一般照明的平均照度不小于15lx，疏散应急照明系统照度不小于5lx。单位面积用电量取4W/㎡，三亚市电费以 1 元/kWh 计。
设计照明总功率=总面积×单位功率密度：
P设计=35000㎡×4W/㎡=1.4×105W=140kW
光导管投入使用后，每天节约的电能为：
W节约=140kW×10 h=1400kWh
即每天节约1400元，一年节约51万元。
光导照明系统的采光器为半球形，室外雨水冲刷即可自动清理干净，且使用年限≥25年，是普通日光灯（约为10年）的2.5倍左右，可以节省不少维修管理费用。
3.3.2节能减排分析
我国目前以火力发电为主，燃烧材料主要为煤炭。根据相关数据显示：1t标准煤可以发3000kWh的电。工业锅炉每燃烧1t标准煤就产生二氧化碳2620kg，二氧化硫8.5kg，氮氧化物7.4kg。因此燃煤锅炉排放废气成为大气的主要污染源之一。
当综合管廊内使用了光导照明系统后，每年可节约51万kWh电力，减少17t煤炭的燃烧，少排放二氧化碳4.5吨，二氧化硫144.5kg，氮氧化物125.8kg。
3.3.3健康安全分析
光导照明系统传至内部空间的光为漫射自然光，无频闪，不会对人眼造成伤害，而普通日光灯的供电为220V电压、50Hz频率，属于低频率的频闪光，会导致人眼视觉疲劳，对人体视力有不良影响，也容易引发相关的安全事故。
光导照明系统的采光器表面带有防紫外线的涂层，会隔绝大部分的紫外线，使少量的紫外线进入综合管廊内，可以清除综合管廊内部霉气，抑制微生物生长，改善综合管廊内的环境。
光导照明系统不需要电力就可以运行，可减少电力隐患，提高综合管廊运行时的安全系数。当综合管廊内部发生紧急事故而断电时，光导照明系统将发挥优势，为管廊内工作人员的逃生和检修提供保障。
3.4光导照明系统在综合管廊中的设计应用
为满足综合管廊内日常巡检及监控设备的照明要求，本管廊工程设计每10m安装一个光导照明系统，采光器位于道路绿化带位置，不影响城市交通和绿化建设的同时给综合管廊内部提供足够的照明。同时综合管廊内也要设置一些必要的电力照明系统，供晚上或其它紧急情况下使用。
4 光导照明系统的拓展应用
4.1将光导照明系统设置为条形
由于在管廊中各种管线排布紧密，若光源为点光源则会产生很大的阴影面积，影响日常检查工作，若设置为条形光源则可以减少阴影面积，改善照明效果。具体效果如下图：
4.2将光导照明系统和电力照明系统结合使用
可以将电力照明系统与光导照明系统结合使用，以便天气阴沉或晚上时用电力照明系统补充光导照明系统，这样可以提高光导照明系统的使用范围，促进该系统的普及。
5 结语
光导照明系统的应用是符合我国的可持续发展战略要求的，它充分利用白天的太阳能，有效减少电力损耗，是一项健康、环保、节能产品。特别是对于一些地下工程，该系统的优势更加明显，可以节省下白天10个小时左右的照明电力能源。
光导照明系统作为一项新兴的照明系统，在节能和环保方面相对于传统的电力照明系统有着巨大的优势，发展前景非常可观。
参考文献：
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[2]许景峰,翁季,胡英奎. 浅探光导照明系统在隧道照明中的应用[J]. 灯与照明,2012,02:5-9+35.
[3]朱丹. 地下车库光导照明系统节能性分析[J]. 灯与照明,2013,02:12-15.
论文作者:郑嘉瑶
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷12期
论文发表时间:2019/11/18
标签：系统论文; 自然光论文; 电力论文; 采光论文; 管线论文; 节能论文; 内部空间论文; 《工程管理前沿》2019年5卷12期论文;