光导照明系统

1、1什么是光导照明
光导照明即利用室外自然光为室内提供照明，又称自然光照明。
1、2光导照明工作原理
光导照明系统通过采光装置聚集室外的自然光线并导入系统内部，再经过特殊制作的导光装置强化与高效传输后，由系统底部的漫射装置把自然光线均匀导入到室内任何需要光线的地方，如图1-1所示。

图1-1
1.3光导照明系统的组成
光导照明系统主要有三部分组成：采光罩、光导管和漫射器，如图4-2所示。
①采光器  ②防雨装置  ③光导管  ④弯管  ⑤延长管  ⑥固定环  ⑦漫射器  ⑧装饰环

图1-2
1.4光导照明系统的安装方式，图1-3。

图1-3  光导照明系统安装示意图
1.5光导照明的应用场所
光导照明系统可以应用于各种建筑场所，但现在国内主要应用于大跨度的厂房、场馆、办公、地下空间等采光不好及白天需要照明的场所，都用于单层及顶层建筑。
2、光导照明系统说明
        光导照明系统的光线传输原理是光线的反射与漫射，其光线的反射（传输）介质是系统内部的光导管（高反射材料），所以对光导管的反射率要求很高（图5-1）。

图2-1  材料反射率与系统总反射率的关系曲线图（10次反射）
说明：由上图可以看出，系统的效率与反射材料反射率的n次方成正比。所以光导管的反射率不宜低于98%。否则利用光导管导光价值不大。
光导照明系统的发光效率还与光导管的直径大小和管道的长短有关，如图5-2和图5-3所示。

说明：上图所示，导光管长度为3米，采光罩透光率为88%，室内漫射器透光率为86%，光导管反射率为98%。

说明：上图所示，导光管直径为0.53米，采光罩透光率为88%，室内漫射器透光率为86%，光导管反射率为98%。
综上所述，光导管直径越大，管道长度越短，系统发光效率越高。
此外，光导管的放置方式和弯转次数也对系统的发光效率有影响，上述光导管为竖直放置

光线在水平光导管内反射次数增加，光损加大，系统发光效率降低，所以水平管道传输不宜超过3.0m。
另根据实验，系统每增加一个弯头，其光效降低10-15%，所以光导管弯头不宜超过2个。

3、光导照明设计
光导照明系统即自然采光系统，该系统只能应用于日间照明，它不存在与能量的储存与转化，所以在使用光导照明系统的同时必须采用电力照明措施，电力照明的设计和安装应遵循国家及行业相关标准和规范。
光导照明系统的照度值随室外照度（天气）情况变化而变化（图3-1），所以该系统只能用于一般照明，不能用于对于照度要求恒定的及应急照明。

说明：上图为型号STGC450的光导照明系统在8月某天和11月某天全天的照度变化情况，以及与电力照明照度的对比。
同时，应用光导照明系统时，电力照明系统宜采用智能自动控制，在阴雨天照度不足时，自动启动电力照明系统，反之亦然。各系统组合构成**佳的节能方案。
3.1光导照明设计一般规律（图3-2）
（1） 当地室外平均照度确定
参考GB/T  50033—2001《建筑采光设计标准》确定当地的室外平均照度。
（2） 设计场所照度确定
  照明设计应根据国家照明标准，达到规定的照度。各种场所的照度标准可参见GB  50034—2004《建筑照明设计标准》和CECS  45：92《地下建筑照明设计标准》。
（3） 确定照明方式及照明种类 
根据建筑物的功能及使用要求确定合适的照明方式，配置完善的照明种类。
（4） 选择系统型号 
根据使用场所对照度要求、照明方式、照明种类等因素选择合适的系统型号。
（5）确定灯具布置方案   
结合建筑物平面布置及柱、梁的位置并考虑与建筑物及其他公用设施的协调，进行有规则的布置。
（6） 计算照度
（7）检验照明质量的各项指标   
由上述（1）～（6），对**后确定的灯具布置方案，需对照度水平、照度均匀度、亮度分布、眩光、阴影等照明质量指标进行检验。根据检验结果，如需对布灯方案进行修改时，则上述（3）～（6）应重新进行设计。这往往需反复多次，才能获得**佳方案。

说明：
①  布置系统时，远离建筑采光门窗；
②  布置于坡屋顶阴面的系统，其采光器宜高于屋脊；
③  采光器距女儿墙的距离不应小于1.5m。
3.2设计注意问题
        建筑类型、建筑结构、使用场所、室外采光位置、采光层数、地下建筑采光要注意地面规划情况、其他。
3.3光导照明设计依据
GB/T  50033—2001《建筑采光设计标准》；
GB  50034—2004《建筑照明设计标准》；
CECS  45：92《地下建筑照明设计标准》；
GB/50189-2005《公共建筑节能设计标准》；
GB/50345-2005《屋面工程技术规范》；
DBJ  01-93-2004《屋面防水施工技术规程》；
CECS  56:94《室内灯具光分布分类和照明设计参数标准》；
其他有关国家及地方的现行规程和规范。
4、光导照明系统优点
（1）节能：无电照明，节省日间电力照明费用；
（2）环保：材料可回收利用；
（3）健康：自然光照明；
（4）顶罩自清洁：球面设计；
（5）防水易处理
（6）保温隔热

说明：上图为型号STGC330的光导照明系统保温隔热性能图。
（7）减少制冷消耗
（8）安装简便：1-2小时安装一套系统；
（9）无需维护
（10）使用寿命长：使用寿命为25年以上。
 

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