光导照明工程施工技术
1.光导照明的概念及原理
1.1光导照明系统的概念及历史
光导照明系统（也称为管道式日光照明系统）是一种新型照明装置，其系统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，再经过特殊制作的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地照射到任何需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果。光导照明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，是真正节能、环保、绿色的照明方式。
自19世纪70年代出现光导管以来,人们一直没有停止对它的研究和改进,到了上个世纪80年代，俄罗斯和美国在这个领域里都取得了可喜的成绩。1981年加拿大的Whitehead公司与美国3M公司合作,利用完全内反射原理开发出棱镜导光管。1999年,英国诺丁汉大学的G..Oakley 等考察了已经商业化的光导管的采光性能。由于采集太阳光的光导管绿色照明系统结构简单,安装方便,成本较低,实际照明效果很好,因此在国外发展十分迅速,应用也比较广泛。
1.2光导照明系统的工作原理
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室内任何需要光线的地方，如图1所示：
图1
1.3光导照明系统的组成及类型
光导照明系统主要有三部分组成：采光罩、光导管和漫射器。其中光导管内壁为高反射材料,反射率一般在95%以上,光导管可以旋转弯曲重叠来改变导光角度和长度；而漫射器为了使室内光线分布均匀,系统底部装有散光部件,可避免眩光现象的发生。
从采光的方式上分,光导管有主动式和被动式两种。主动式是通过一个能够跟踪太阳的采光罩来采集太阳光,这种类型的光导管采集太阳光的效果很好,但是聚光器的造价相当昂贵,目前很少在建筑中采用；目前用得最多的是被动式采光光导管,采光罩和光导管本身连接在一起固定不动,聚光罩多由PC或有机玻璃注塑而成,表面有三角形全反射聚光棱。
从光导管的安装方式上来分,又分为顶部采光和侧面采光两种。目前国内外应用的采集太阳光的光导管系统几乎全部采用顶部采光,侧面采光还未见报道。
1.4典型工程
北京科技大学体育馆（奥运会柔道-跆拳道场馆）是目前所有奥运场馆中在比赛场地中央唯一安置光导管照明系统的。
北京科技大学体育馆共安装了148个直径为550mm的折射率为99.7%的光导管。经实测，在室外临界照度值为20000Lx时指定场地地面的室内临界照度能达到150Lx，采光均匀度≥0.7。白天，它采集的光线能满足体育训练的要求。晚上，则可以将室内的灯光通过屋顶的采光罩传出，起到美化夜景的效果。此外，当场馆不需要光线时，还可通过该系统中唯一使用电力的配套设备电动日光调节器，任意调节光线的明暗，以保证奥运比赛时电视转播的需求。
此外，光导系统现在还应用于北京节能大厦、北京地铁运营有限公司车辆厂、欧莱雅苏州制造基地等社会的各个场所与空间；而且在诸如隧道、平顶屋面、斜顶屋面以及侧墙等各种结构中都可以满足光导照明的安装使用需求，拥有广阔的应用领域。
这里，我们就联系山东大学综合体育馆工程谈一谈光导照明工程技术在施工中的应用。
2.工程概况
2.1工程概况
山东大学综合体育馆是山东大学的标志性建筑物，作为山东大学一百一十年校庆的主场馆使用。该体育馆为乙级体育馆，总用地面积约32000平方米，比赛馆总座席数为8028个，可进行地区性和全国单项体育比赛，内场地照明面积为1488平方米。
该工程采用了光导照明系统，是我单位较早采用日光照明系统的工程，整个光导照明系统采用96套索乐图330DS-O管道式照明系统，共分八组控制，控制开关设置在消防控制室内，同时预留接入智能楼控系统的接点，以便集中控制。施工完成后在室外水平照度大于20000Lx 的情况下，白天场馆照明不需开启金卤灯，完全满足训练比赛的要求。
2.2本工程光导照明系统的特点
2.2.1节能效果明显
按照图纸设计，山东大学综合体育馆比赛场馆照明系统分为光导照明系统和大空间照明系统。大空间照明系统包括1kw的照明金卤灯100套、0.4kw的照明金卤灯88套、0.5kw的应急照明金卤灯40套，其中用于主场馆普通照明的金卤灯为188套，按照每天白天使用十小时、校园电费0.738元/度计算，电费合计约997.776元。而光导照明系统使用后，在室外水平照度大于20000lx的情况下，白天场馆上方照明不需开启金卤灯，每年可以节约电费364188.24元，几年内即可回收其成本。
2.2.2光导照明系统光线可调
当场馆内因为舞台效果或比赛需要不需要光线时，还可通过该系统中唯一使用电力的配套设备电动日光调节器，任意调节光线的明暗，以保证比赛时电视转播的需求。
3.光导照明系统的计算及布置
3.1光导照明的系统计算
（1）当地室外平均照度确定
参考GB/T50033—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GB50034—2004《建筑照明设计标准》和CECS45：92《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
光导照明工程施工技术
中建八局第二建设有限公司闫伟闵凡文
［摘要］光导照明系统（也称为管道式日光照明系统）是一种新型照明装置，其系统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，再经过特殊制作的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地照射到任何需要光线的地方，得到由自然光带来的特殊照明效果。光导照明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，是真正节能、环保、绿色的照明方式。
［关键词］光导照明系统绿色节能
环保
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由上述（1）～（6），对最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，才能获得最佳方案。
3.2本工程光导照明计算及布置实例
3.2.1山东大学综合体育馆工程的光导照明计算
见图2：
图2
3.2.2山东大学综合体育馆工程的光导照明系统分布图（共计96套）
见图3：
图3
3.2.3山东大学综合体育馆光导照明系统效果图
图4
4.光导照明工程施工工艺
4.1光导照明系统安装工艺流程
4.2光导照明系统安装施工过程
4.2.1安装保温套
首先清理开孔位置，然后用酒精把开孔位置擦拭干净，擦拭的宽度要与保温套的宽度相等或略大一些。把保温套用铝箔胶带固定在要安装的位置，然后用专用胶水在保温套的内侧边缘均匀地涂抹一周（不要涂抹在太靠近预留口的边缘），最后用防雨罩压实。
4.2.2安装防雨帽
首先把防雨帽用酒精清理干净，再在防雨帽上均匀地涂抹2圈胶（不要把铆钉口涂抹上）。然后放在保温套上压实，用铆钉固定。
4.2.3接连光导管
光导管分大小口，大小口由管子两端的卡扣决定，然后在接口处用铆钉固定，再用铝箔胶带密封。安装之后要把光导管保护膜撕去，注意管壁的清洁。
4.2.4安装漫射器
在最后一节管上先套上密封条再安装漫射器。
4.2.5安装光导管悬挂设备
在倒数第二节管的中间用电钻开四个铆钉孔用来固定悬挂钢丝（孔要对称开）。钢丝装好以后要用铝箔胶带密封铆钉口。全部配件安装到位后，调整悬吊钢丝，使系统整体垂直，无大幅度摇晃。
4.2.6安装调光器
先安装固定环再安装调光器。
4.2.7上部管与下部管对接。
对接上下部管的时候一定要注意角度与平衡。在接口处要用螺丝钉固定。先用电钻打孔，然后再上螺丝。
4.2.8安装采光罩
安装采光罩时首先安装毛条，毛条起到防尘和给光导管稍微透气的作用。然后，在采光罩的一周用电钻对称打四个孔再用四颗螺丝钉固定采光罩。
4.2.9系统调试及效果检验
由甲方、监理、总包及设备厂家四方进行光照度测试及产品质量验收，实测结果显示：在室外水平照度大于20000Lx的情况下，比赛场地地面的室内临界照度能达到150Lx，场馆照明不需开启金卤灯，完全满足训练比赛的要求。
5.光导照明系统存在的优势及不足
5.1光导照明系统的优势
5.1.1节能环保：光导照明系统无需电源，采用自然光照明，节省日间电力照明费用，符合当今低碳社会的理念；
5.1.2健康：系统导入的光线为自然光，不会产生炫光和频闪，从而避免了产生“灯光疲劳综合症”的问题（眼睛发干、发酸、头晕、紧张、疲劳等症状）；
5.1.3使用寿命长：产品安装后无需维护，使用寿命一般为25年以上。
5.2光导照明系统的不足
5.2.1光导管系统使用太阳光作为光源，其采集的光能量容易受到气候的影响。对于我国大多数地区来说，夏季的日照比较充分，光导管的采光率比较高；而在其他季节，光导管的效率就要打些折扣，天气的影响要更明显些，在阴天或者云雨天，光导管的采光率非常低，需要依靠电光源照明。
5.2.2由于各地区、各季节和各时段的太阳照度的不稳定性和不均匀性，造成了光导管系统采光的差异性，人们在使用时会感到室内光线时强时弱。因此，还需要加设调节光通量的装置。
5.2.3光导管的安装问题：一是在建筑设计的同时，需要考虑是否给光导管预留安装空间；二是由于现在的光导管系统多是顶装式，对于高层建筑而言，顶层的安装使用较为方便，而低层用户则意味着需要更长的管道，给低层用户带来了很大的不便。
6.总结
虽然现在光导照明系统仅在少数公司和个别标志性建筑中使用，但是作为一种节能、环保、绿色、舒适的照明方式，在当今全社会“追求低碳、追求节能”的大环境下，必将有着良好的市场前景，并将在社会应用中逐步得到推广。
但是光导照明系统在国内是一项新的应用技术，目前，其设计、施工及验收缺乏统一优化的管理，更缺少协调和配合。因此，对整个光导照明系统进行系统化、专业化的施工与管理已经迫在眉睫，必须引起各方的高度重视。
参考文献
［1］《建筑采光设计标准》GB/T50033-2001.
［2］《建筑照明设计标准》GB/50034-2004.
［3］周萌，李宝骏等.太阳能光导采光的设计方法［J］.新能源，1998.
［4］吴延鹏.新型光源：太阳能光导管应用［J］.建筑科技，2009(12): 54-
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