自然界的陽(yáng)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(duì)自然光照明的利用絕大多數(shù)都停留在傳統(tǒng)的側(cè)窗采光、天窗采光階段,對(duì)陽(yáng)光的利用率很低,室內(nèi)照明主要依靠電力照明。節(jié)約不可再生資源,保護(hù)環(huán)境,開(kāi)發(fā)利用自然光照明,特別是那種不受建筑物空間限制的陽(yáng)光照明系統(tǒng)技術(shù)意義重大。光導(dǎo)照明系統(tǒng)是利用自然光照明的一種新方式,目前這種方式在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)倍受關(guān)注。
1 光導(dǎo)照明系統(tǒng)的原理和結(jié)構(gòu)
光導(dǎo)照明系統(tǒng)主要由采光裝置、導(dǎo)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(jīng)特殊工藝加工而成,放置于室外樓頂或室外墻體的側(cè)面,高效采集室外的自然光線;導(dǎo)光裝置即光導(dǎo)管,是把由采光裝置收集的自然光導(dǎo)入室內(nèi)的管道,可以旋轉(zhuǎn)彎曲重疊來(lái)改變導(dǎo)光角度和長(zhǎng)度,內(nèi)壁為高反射材料,反射率一般在95%以上,光在光導(dǎo)管內(nèi)經(jīng)過(guò)多次反射,再由系統(tǒng)底部的漫射裝置把自然光線均勻地照射到室內(nèi);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(guò)率可調(diào)。
2 光導(dǎo)照明的使用現(xiàn)狀及應(yīng)用前景
在光導(dǎo)照明出現(xiàn)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(chǎn)生局部聚光現(xiàn)象等缺陷;而自然光光導(dǎo)照明的照明效果不會(huì)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(wú)眩光、不會(huì)產(chǎn)生局部聚光現(xiàn)象。采光天窗受室內(nèi)吊頂結(jié)構(gòu)及傳輸距離的限制,采光面積相對(duì)較大,導(dǎo)致安裝難度較大、防水不易處理,而自然光光導(dǎo)照明針對(duì)不同的屋面有不同的安裝方法及防水措施,不受室內(nèi)吊頂結(jié)構(gòu)等的影響。在光線傳輸方面,小孔徑自然光光導(dǎo)照明傳輸距離可達(dá)10m左右,大孔徑自然光光導(dǎo)照明傳輸距離可達(dá)20m以上,并且還可以使用彎管,這使得系統(tǒng)的安裝更加靈活,適應(yīng)性更強(qiáng)。近年來(lái),由于能源供應(yīng)日趨緊張、環(huán)境問(wèn)題日益為人們所重視,光導(dǎo)照明系統(tǒng)越來(lái)越多地受到國(guó)內(nèi)外相關(guān)人士的關(guān)注,并且在國(guó)外得到廣泛的應(yīng)用。目前,國(guó)外有很多生產(chǎn)此類(lèi)產(chǎn)品的公司,如蒙諾加特公司、歐德公司、Fox Lite公司等,其產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各種場(chǎng)合,如大型體育場(chǎng)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(chē)庫(kù)等建筑的采光照明中。
近幾年,國(guó)務(wù)院連續(xù)出臺(tái)了一系列關(guān)于建筑節(jié)能的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī),如2005年的《公共建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》和《中華人民共和國(guó)可再生能源法》,以及2006年國(guó)務(wù)院印發(fā)國(guó)家發(fā)改委等部門(mén)制定的《節(jié)能減排綜合性工作方案》,提出政府將強(qiáng)化新建建筑執(zhí)行能耗限額標(biāo)準(zhǔn)全過(guò)程監(jiān)督管理,實(shí)施建筑能效專(zhuān)項(xiàng)測(cè)評(píng),對(duì)達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的建筑不予辦理開(kāi)工和竣工驗(yàn)收備案手續(xù),不準(zhǔn)銷(xiāo)售使用。這同時(shí)也給光導(dǎo)照明行業(yè)的發(fā)展提供了新的契機(jī)。
從節(jié)能減排分析:
以此工程為例可見(jiàn)光導(dǎo)照明在靜態(tài)投資回收以及節(jié)能方面有著巨大的發(fā)展前景。未來(lái),光導(dǎo)照明的發(fā)展方向?qū)⒏觾A向于同其他各種建筑環(huán)境技術(shù)相結(jié)合,為建筑節(jié)能和改善室內(nèi)環(huán)境品質(zhì)作出更大的貢獻(xiàn)。開(kāi)發(fā)與自然通風(fēng)相結(jié)合的光導(dǎo)管系統(tǒng)將進(jìn)一步拓寬光導(dǎo)管的應(yīng)用范圍,對(duì)于建筑節(jié)能具有積極意義。
光導(dǎo)照明系統(tǒng)利用太陽(yáng)能,將自然光采集照明節(jié)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(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。并且與自然通風(fēng)系統(tǒng)相結(jié)合,在滿足采光的同時(shí)使室內(nèi)保持良好的自然通風(fēng)。