光導照明的使用現狀及前景

韓芳健

[摘要]介紹了光導照明技術的基本原理及光導照明系統在地下車庫、公路隧道及其它地下施工場所中的應用以及對光導系統的前景展望

[關鍵詞]自然光采集 光導照明 建筑節能

[中圖分類號]P754.1 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0049-01

引言

自然界的陽光是最健康、最舒適的自然光源，取之不盡、用之不竭。但到目前為止，人們對自然光照明的利用絕大多數都停留在傳統的側窗采光、天窗采光階段，對陽光的利用率很低，室內照明主要依靠電力照明。節約不可再生資源，保護環境，開發利用自然光照明，特別是那種不受建筑物空間限制的陽光照明系統技術意義重大。光導照明系統是利用自然光照明的一種新方式，目前這種方式在國內外已經倍受關注。

1 光導照明系統的原理和結構

光導照明系統主要由采光裝置、導光裝置和漫射裝置三部分組成。

采光裝置由聚碳酸酯（PC）材料經特殊工藝加工而成，放置于室外樓頂或室外墻體的側面，高效采集室外的自然光線；導光裝置即光導管，是把由采光裝置收集的自然光導入室內的管道，可以旋轉彎曲重疊來改變導光角度和長度，內壁為高反射材料，反射率一般在95%以上，光在光導管內經過多次反射，再由系統底部的漫射裝置把自然光線均勻地照射到室內；漫射裝置由聚碳酸酯（PC）材料或聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）材料制成，具有良好的透光性、漫射均勻性、難燃性和阻燃性，并具有極好的隔熱和隔音效果，且透過率可調。

2 光導照明的使用現狀及應用前景

在光導照明出現前，天窗采光的方式被廣泛用于大型廠房，但天窗采光有容易產生局部聚光現象等缺陷；而自然光光導照明的照明效果不會因光線入射角的變化而改變，且照射面積大、出射光線均勻、無眩光、不會產生局部聚光現象。采光天窗受室內吊頂結構及傳輸距離的限制，采光面積相對較大，導致安裝難度較大、防水不易處理，而自然光光導照明針對不同的屋面有不同的安裝方法及防水措施，不受室內吊頂結構等的影響。在光線傳輸方面，小孔徑自然光光導照明傳輸距離可達10m左右，大孔徑自然光光導照明傳輸距離可達20m以上，并且還可以使用彎管，這使得系統的安裝更加靈活，適應性更強。近年來，由于能源供應日趨緊張、環境問題日益為人們所重視，光導照明系統越來越多地受到國內外相關人士的關注，并且在國外得到廣泛的應用。目前，國外有很多生產此類產品的公司，如蒙諾加特公司、歐德公司、Fox Lite公司等，其產品廣泛應用于各種場合，如大型體育場館和公共建筑以及辦公樓、住宅、商店、旅館、白天陰暗的房間或地下室、地下車庫等建筑的采光照明中。

近幾年，國務院連續出臺了一系列關于建筑節能的標準和法規，如2005年的《公共建筑節能設計標準》和《中華人民共和國可再生能源法》，以及2006年國務院印發國家發改委等部門制定的《節能減排綜合性工作方案》，提出政府將強化新建建筑執行能耗限額標準全過程監督管理，實施建筑能效專項測評，對達不到標準的建筑不予辦理開工和竣工驗收備案手續，不準銷售使用。這同時也給光導照明行業的發展提供了新的契機。

從經濟方面分析：

以采用了光導照明的某地鐵工程為例：

光導照明系統適合于白天使用，平均每天采光照明10h左右。站廳層光導照明系統照明面積為1400 m²，單位面積用電量為12 W/m²，電費以0.9元/kWh計

一年日間照明總用電費用為約為6.1萬元，電力照明設備清潔費約為：1萬元/年，更換費約為：1.9萬元/年。綜上所述，電力照明一年的運行費用約為：6.1+1+1.9=9萬元

該車站48套光導照明系統總投入費用約為：70萬元（包括安裝費用），光導照明比電力照明年度總省費用約為：9萬元。項目靜態投資回收期約為：70÷9=7.8，即約為8年。光導照明系統的使用壽命約為25年，應用光導照明系統只有首期投資的問題，它的應用范圍越大，經濟回收期就越短，應用效果就越明顯。

從節能減排分析：

以此工程為例可見光導照明在靜態投資回收以及節能方面有著巨大的發展前景。未來，光導照明的發展方向將更加傾向于同其他各種建筑環境技術相結合，為建筑節能和改善室內環境品質作出更大的貢獻。開發與自然通風相結合的光導管系統將進一步拓寬光導管的應用范圍，對于建筑節能具有積極意義。

結束語

光導照明系統利用太陽能，將自然光采集照明節約了電能并且也減少了二氧化碳等得排放量，在建筑采光中具有良好的經濟效益和社會效益。并且與自然通風系統相結合，在滿足采光的同時使室內保持良好的自然通風。

參考文獻

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[5]王慧李海，淺談光導照明系統，內江科技，2011年第7期