光导照明系统是一种新型的照明系统主要是由采光罩光导

?光导照明系统是一种新型的照明系统，主要是由采光罩、光导管和漫射器三部分组成。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，再经过特殊制作的光导管传输和强化后，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。从而得到由自然光带来的特殊照明效果，打破了照明完全依靠电力的观念，是一种绿色、健康、环保、无能耗的照明产品。

?光导管系统主要分三部分，一是采光部分;二是导光部分，一般由三段光导管组合而成，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;三是散光部分，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聚光器来采集太阳光，这种类型的光导管采集太阳光的效果很好，但是聚光器的造价昂贵，目前很少在建筑中使用。目前使用最多的是被动式采光光导管，聚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。这种类型的光导管，主要由聚光罩、防雨板、可调光导管、延伸光导管、密封环、支撑环和散光板等组成。

?有缝光导管和棱镜光导管。有缝光导管的外形是长圆柱形，内表面涂有镜面反射涂层，并留有一条长的出光缝，使光线射到工作面上，这种光导管加工工艺复杂，光在传播过程中损失较大，造成整个光导管装置效率不高，因此这种类型的光导管在采集太阳光的光导管系统中很少采用。棱镜薄膜空心光导管是美国3M公司研制，这种光导管是根据光辐射在光密介质中的全反射原理制造的，棱镜薄膜厚0.5mm，3M公司的产品采用PMMD塑料制造，一次反射率可以达到99.99%，为目前世界时反射率最高、性能最好的光导管材料。薄膜的一个面是平的，另一个面具有均匀分布的纵向波纹。这些波纹的截面是顶角为90度的三角形棱镜，这种薄膜的特点是入射到其平的一面上的光线如果不被反射，就会射进材料内部，把棱镜薄膜卷成圆柱形管子，沿管长方向射来的一束光线就可以通过光导管端面进入，经过多次反射，到达管子的另一端。棱镜薄膜空心光导管薄膜材料的选择和制作工艺是个关键问题，不标准的光学表面和不纯的光学材料会导致光在传播过程中的损失增加，甚至部分光线从光导管中散射出去，而且传播路径越长损失越大。

?随着资源的缺乏，能源价格不断上涨，各国各地节能减排政策陆续出台，加上人们环保意识加强，节能环保逐渐成为我们关注的问题。一种新型的完全依靠自然光来照亮房间的技术-智能日光照明系统应运而生。

光导照明是一种将阳光通过前端捕捉，中间经过高反射以及后端漫射的传送过程，讲外部自然光引入室内的一项技术。光导照明系统的光线捕捉方式有主动式和被动式两种。主动式是主动的定位太阳位置，采集阳光。这种定位一般通过GPS卫星定位、光敏传感器或依靠各地区年平均的太阳轨迹路径来定义太阳的行走路径，虽然相对准确，但却增加了运行及设备成本，依靠将平均行走路径预先设置的方法，虽然可能会与实际太阳运行的轨迹有一定的出入，但却减少了设备及运行开支;而被动式，则是被动的将阳光通过固定的路径引入，即当有光线照射到采光罩部分时，采光部分即开始将光线进行反射及折射到传输部分。被动式的采集部分，如何采光，如何将低角度非太阳直射的光采集捕捉到是一个相对的难题，各个日光照明的企业都在寻找解决方法，比较来讲，通过在迎光面装载一些较强的折光面将光线进行折弯的技术是一种行之有效的方法，这样很容易的将造成及傍晚的光线引入室内。?那么主动式与被动式的区别在哪里?哪种方式对应具体的项目更合适呢?以下就两个方面对主动式与被动式进行区别和对比：

首先，成本方面。主动式造价及后期维护成本相对被动较大，后期维护成本为什么会大呢?因为主动式的采集部分增加了更多的跟随太阳转动的机械结构，机械结构的引入，无形中增加了成本，也造成了日后可能出现故障及维护的几率，这样，后期维护成本自然会增大;而被动式则因采集装置中无机械部分，后期几乎不需要维护成本投入，也减少了损坏的可能性。

?其次，低角度光线引入方面。当光照度不强时，主动式的采集部分不能够准确搜索太阳位置，在早晨、傍晚、多云或阴天时，可能无法正常使用;而被动式则可通过引入如光线折弯技术或者其他捕捉低角度阳光的技术即可在照度不大的早上或者傍晚等阳光不充足情况下使用。中国照明网技术论文?智能照明系统

?日光照明系统的第二个主要的组成部分是光线的传输，就传输方式来讲，根据光线采集的主动式及被动式也将传输分为两种不同的方式：光纤传输与管道传输，光纤就是以光学纤维为材料的传输介质，管道是通过将金属等介质上增加一些反射膜等增强反射的介质，而后折成圆形的空心管道。主动式的采光一般采用的是光线传输方式，被动式则是通过管道进行传输，两者最大的区别也有以下几个方面：?第一，成本方面。光纤传输所采用的光纤造价几倍于管道，因此，采用光纤传输时，工程材料成本相对管道明显增加。

?第二，传输的光源方面。光纤传输为点光源，到达室内的点光源类似一个个灯泡或LED灯，比较刺眼且覆盖面较窄，与管道传输的面光源相比时，光线传输点光源效果显得不够理想。

?第三，占用空间方面。光纤因体积小，普通单芯光纤的直径只有3mm，而管道直径则至少要几十甚至上百倍于光纤，因此对建筑结构要求十分严格的情况下，光纤传输相对管道则有特天独厚的优势。同时，因为光纤直径小，也十分容易安装固定，管道则无法与之相比。

?另外，光损耗相对管道传输也低一些，但是综合来讲，绝大多数情况下，管道传输因为其成本等因素，成为目前比较流行的传输方式选择。

至于日光照明系统的第三个主要组成部分，漫射器方面，则因为是客户直接面对看的到的部分，各个制造商都在挖空心思，为客户提供较多的可选择产品类型，诸如您需要晶莹剔透的阳光时可以选择透镜漫射器，而当您需要得到传统的灯具效果，则可以选择棱镜或者磨砂型漫射器等，多种的变化及外观效果满足了不同建筑及装修风格需要。

?日光照明系统的另外一个最重要的部分，就是智能控制方式，我们将阳光引入室内时，如何有效控制，如何在不同的场合提供不同的光照度，如何在无光线时启动电灯照明，以及如何控制平衡自然光与电灯满足室内恒定的照度等问题，这个都是智能日光照明系统与传统日光照明系统的区别。智能化的日光照明系统，可以理解为通过采光罩的工艺改造，例如，上文提到的光线折弯技术，以及通过对正午强光、高热、紫外线反射过滤，只引入适量的光等，或者通过管道内的遮光板来进行简单的光线照度控制。不过我要讲的智能日光照明系统，则更多的是自然光与电灯的综合控制。我们知道，在很多对光线要求严格的场合，例如实验室，诊疗室及需要恒定光照度等的场所，如何有效的保证在自然光不足时，电灯能够逐渐提供特定的照度补充，让室内维持恒定的光照度环境，这是智能系统所要解决的问题。试验证明，人们在一个照度恒定的场合工作，效率及舒适度都比光线更替明显的场合高很多，因此，智能化的日光照明系统将是最终的发展需要。

?讲到这里，可能会有人说，为什么要采用日光照明系统，多开几个天窗或者侧窗不是一样可以阳光引入室内?那么我就给大家分析下为什么要采用日光照明。

?首先，从建筑能耗来分析，数据显示电耗占到建筑年度能耗的40%，我们不得不通过各种方式来减少电能消耗，最先考虑的节能灯，于是，出现了室外阳光明媚，室内照样灯火辉煌的景象，我们可能会觉得我们已经比原来的普通照明省电了，而没有去想如何将免费充足的阳光引入室内。这时，有人便建议在建筑外立面及穹顶开更多的窗来解决照明问题，于是设立了广泛的玻璃窗，这样，我们当然可以获得更多的阳光，但是，同时引入室内的便是中午时分冗余的热、灰尘、有害的紫外线和眩目刺眼的光，这时，便又有人通过加装外遮阳系统进行屏蔽过量阳光，这样做当然起到一定的作用，也有效的解决的光与热的矛盾，但是这时那些建筑内部的区域和特殊的建筑便映入我们的视线，开窗所能引入阳光的区域仅限于开窗的房间，而建筑内部的走廊，洗手间，储藏室等没有与外界直接连接的部分光线则不同通过建筑外立面的窗户引入，这时，我们需要通过例如日光照明系统来满足对光的需求。?其次，对于如工厂、仓库等水平占地大的区域，在屋顶开天窗及架设遮阳系统从成本及可行性都实难通过，但是工厂照明的耗电又是极其巨大的，因此，日光照明系统便是不错的选择。

?另外，比如体育场馆，比赛时对灯光要求极其严格，开天窗或者侧窗时，站在迎光面的运动员则在太阳直射时会明显感到刺眼，因此有损比赛的公平，同时，如果通过射灯来照亮赛场，也会对运动员的视觉有一定的影响，所以，通过日光照明系统，在屋顶或者侧面将室外的自然光引入室内，除让运动员感觉舒服外，也避免了热量和眩光的引入，同时，很大程度上也减少了电能的消耗，进而减少了二氧化碳的排放，达到了即提高室内人员舒适度的同时，也建筑节能的双重优点。

?通过以上关于日光照明优点的分析对比，我们可以知道日光照明系统是一种建筑节能减排的不错的新技术之一。从系统架构上，我们也有了一定的了解，那么究竟日光照明系统的原理是什么?如何实现将阳光引入室内呢?下面我们就大多数日光照明采用的架构，即光导管技术进行简要的介绍。日光照明系统光导管采光结构为通过屋顶的采集装置捕获阳光，然后通过反射管道向下改道，透过安装于天花板上不同的反射面(漫射器)，将自然光均匀分布到建筑内部的区域，同时，通过智能控制，可以与日常照明系统结合使用，在晚上或阴天可由日常照明系统提供光源。?日光照明系统基本不涉及能耗，极尽建筑节能之概念。就管道架构来讲也是通过可调的管道设计，以最小的建筑结构改变，便可满足安装需要。该系统可广泛引用于工厂、办公楼、学校、大型商场及家居等所有白天需要照明的室内区域。同时，也是我们实现建筑节能减排，促进可持续发展的一项非常值得关注并值得发展的新全球能源日益紧张，物价飞速上涨，企业如何控制成本已迫在眉睫，在控制各项成本的同时，如何减少不必要的浪费也是企业研究的一个重要课题。日间照明问题是其中最重要一项。

?同时，在现在高节奏的生活中，人们越来越关注工作和生活的环境舒适度，人们逐渐从物质追求转移到了精神追求，舒适的光环境是人们重要追求之一。

?1、人?建筑?自然光

?阳光是万物之源，是构成宇宙的基本要素，人类生活时时刻刻离不开光，人从外界获得的信息约有80%都来自光和光辐射引起的人的视觉。自然光是界定空间的要素，通过对光与建筑空间关系的研究，可以对建筑的本质获得更为深刻的认识。

光赋予建筑之色彩，给予人类之生命。

?2、建筑采光

?建筑采光的发展大概分为三个过程：

?(1) 传统建筑采光，如门、窗;

?(2) 近代建筑采光，如采光天窗、采光的带、采光罩等;

?(3) 现代建筑采光，如光导照明、光纤照明等。

?每个采光过程的衍变都是为了解决以前采光而不能解决的问题，使建筑更合理的运用自然光。

? 2.1传统建筑采光

?(1) 不能解决大进深房间采光;

?(2) 无法控制光强和光线角度;

?(3) 采光面积大，热损大。

? 2.2近代建筑采光

?(1) 解决大进深建筑采光问题;

?(2) 受建筑层数限制，仅能解决单层或顶层建筑采光;

?(3) 受室内吊顶限制;

?(4) 仍无法控制光强和光线角度;

?(5) 增加建筑热损。

? 2.3现代建筑采光

?光导照明

?光纤照明

?(1) 解决大进深建筑和地下建筑采光问题。

?(2) 打破建筑层数的限制;

?(3) 打破吊顶的限制;

?(4) 可控制光强和光线方向;

?(5) 热损大幅度降低。

?兴应用技术。

?自然光无处不在，是取之不尽、用之不竭、清洁无污染的能源。人们所使用的常规能源都存在不同程度的污染，例如造成酸雨，使地球变暖，危害了人类和动植物的生存。据统计，全世界为清除空气污染所需的费用，大约是所有燃料费的10%左右。但是，如果人们利用自然光就完全不存在这些问题。因此，充分利用自然光既节约了大量的人工照明用电，又保护了环境，同时采用自然光照明，无触电危险，安全可靠。

?阳光是万物生长之源泉。人们喜欢自然光，习惯在自然光下工作、生活。科学研究表明，人工照明可以满足人们的采光需要，但并不能满足人们的心理需求。充分利用自然光照明，可以使工作更有效率，生活环境更加健康。因为太阳光是全光谱辐射，可在人的机体内产生维生素等多种营养物质。而且，人们在自然光下活动，心理和生理上都会感到舒适愉快，对人们的身心健康都十分有利。自然光还能消除居室内的霉气，抑制微生物的生长，改善室内的居住环境。

?自然光比人工照明具有更高的视觉功效。据国外的研究报告指出，在自然光教室学习的学生成绩比人工光教室的要好，其中数学成绩平均高20%，阅读成绩高26%。

?自然光与建筑相结合，创造了低能耗高舒适度的健康居住环境，有利于建筑装饰艺术的创作。多变的自然光，加上阳光的丰富多彩，材料质感更加明显，显示出自然光的艺术魅力。