光導(dǎo)照明系統(tǒng)在地下車庫中的應(yīng)用研究

王碩

(山西一建集團有限公司，山西太原 030012)

光導(dǎo)照明系統(tǒng)在地下車庫中的應(yīng)用研究

王碩

(山西一建集團有限公司，山西太原 030012)

簡述了光導(dǎo)照明的工作原理和技術(shù)要求，從安裝準備、土建防水、導(dǎo)光管安裝等環(huán)節(jié)，闡述了光導(dǎo)照明系統(tǒng)在工程中的安裝技術(shù)，指出光導(dǎo)照明系統(tǒng)能達到較為理想的照明效果，具有良好的經(jīng)濟效益和社會效益。

光導(dǎo)照明系統(tǒng)，地下車庫，照度，經(jīng)濟效益

0 引言

隨著我國建設(shè)行業(yè)的不斷發(fā)展，目前的新建建筑中，大多數(shù)建筑在設(shè)計時，即已經(jīng)將地下室作為地下車庫使用。對地下空間進行車庫設(shè)計，不僅能達到緩解地上空間不足的情況，同時還能將地下部分進行充分利用，并且可達到較好的經(jīng)濟效益。地下車庫由于大多數(shù)位于室外地坪以下，因此為使地下車庫達到較為理想的照明效果，目前的做法是在地下車庫中等間距布置大功率照明燈或在小區(qū)景觀下方設(shè)置洞口，以作采光口使用。使用大功率照明燈時需24 h常亮，不僅費電而且燈泡的耐久性也較差，還需定期更換燈泡;使用采光口進行采光時，若采光口防水處理較差，則雨天或?qū)坝^澆水時易在采光口處滲水，從而導(dǎo)致車庫內(nèi)出現(xiàn)“下雨”現(xiàn)象［1-4］。由于在地下車庫中易出現(xiàn)上述幾種現(xiàn)象，因此本文引入光導(dǎo)照明的概念，從而解決上述照明所產(chǎn)生的費電、費燈和漏水現(xiàn)象。

1 光導(dǎo)照明工作原理和技術(shù)要求

1.1 工作原理

光導(dǎo)照明系統(tǒng)是將室外自然光聚集在集光裝置上，經(jīng)高效光導(dǎo)傳輸系統(tǒng)將收集的光線傳輸至室內(nèi)，再在室內(nèi)安裝漫發(fā)射裝置，將傳輸至的光線導(dǎo)入需要照明的位置。無論是在雨天還是黃昏，光導(dǎo)照明系統(tǒng)均能將大范圍內(nèi)所收集的光線集中后傳輸至室內(nèi)，這種環(huán)境下所傳輸?shù)墓饩€均能滿足一般的照明需求，光導(dǎo)照明系統(tǒng)的技術(shù)原理示意圖如圖1所示。

圖1 光導(dǎo)照明系統(tǒng)技術(shù)原理示意圖

1.2 相關(guān)技術(shù)要求

1)洞口尺寸要求。安裝光導(dǎo)裝置時，由于光導(dǎo)照明設(shè)備的直徑為530 mm，因此需在地下室頂板上預(yù)留直徑為600 mm的孔洞，方便光導(dǎo)裝置的安裝。若在既有建筑上改造安裝光導(dǎo)照明系統(tǒng)，則需建模計算分析后，再在地下室頂板指定位置開洞處理。

2)技術(shù)標(biāo)準要求。為達到更好的采光效果，安裝光導(dǎo)照明系統(tǒng)時，將采光裝置安設(shè)于室外平地上，周圍景觀設(shè)置為圓頂狀。此時，當(dāng)太陽光與地面夾角為30°時，光導(dǎo)照明系統(tǒng)的效率Tr≥ 0.77，即可滿足一般的照明需求。相關(guān)規(guī)范要求，光導(dǎo)照明系統(tǒng)所使用的采光罩的透光率應(yīng)大于84%，光線傳輸裝置的導(dǎo)光管材料的反射率應(yīng)大于98%，其傳熱阻不應(yīng)小于0.5 m2·K/W，光導(dǎo)照明燈即漫射器的透光率應(yīng)大于80%，所使用的光導(dǎo)系統(tǒng)原材料屬于不結(jié)霜和不結(jié)露材料，以達到相關(guān)照明要求。

3)密封要求。從圖1中可知，光導(dǎo)照明系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成，光線傳輸時需經(jīng)過此三部分構(gòu)件的交接處，因此交接處若進灰塵、水等雜質(zhì)則會嚴重影響光導(dǎo)照明效果。因此在對光導(dǎo)照明系統(tǒng)的各部件進行組裝施工時，三部分部件均應(yīng)完全吻合對應(yīng)，并且交接處無空隙，達到完全密封的效果。光導(dǎo)照明系統(tǒng)外部做好相應(yīng)的保溫和密封處理，避免照明系統(tǒng)周圍冬季雨天出現(xiàn)結(jié)冰或漏水現(xiàn)象，影響照明效果或影響室內(nèi)使用功能。

2 安裝施工

2.1 準備工作

1)調(diào)查及清理現(xiàn)場。安裝光導(dǎo)照明系統(tǒng)前，首先對場地內(nèi)預(yù)留或新開鑿孔洞尺寸進行復(fù)核，若與設(shè)計圖紙存在沖突，則應(yīng)及時進行調(diào)整;其次對孔洞周圍塵土及雜物進行清理，確保光導(dǎo)照明系統(tǒng)安裝時不會有異物及灰塵等落入光導(dǎo)系統(tǒng)內(nèi)。2)預(yù)安裝。安裝前，先將光導(dǎo)照明系統(tǒng)上的防雨板和下管安裝于洞口上，其目的是既能檢查洞口是否規(guī)整，又能進行施工操作。

2.2 土建防水施工

預(yù)安裝檢查復(fù)核后，為確保該孔洞處具有良好的防水效果，在孔洞內(nèi)側(cè)及上下側(cè)安裝平屋面板防滲材料，最后再安裝防雨板。防雨板安裝時，先將防雨板套至做好防水處理的孔洞上方，防雨板與防水材料間粘一層防水膠帶，防雨板與孔洞對準、壓實后緊緊固定在孔洞上方，最后在防雨板四周鉆孔或打眼安裝膨脹螺栓或鉚釘進行固定處理，安裝示意圖如圖2所示。

圖2 防雨板的安裝

2.3 導(dǎo)光管的安裝

1)組裝。對導(dǎo)光管進行組裝時的組裝步驟為:a.將最底層導(dǎo)光管放置于清潔平面板上，使有接縫的一端面朝上放置;b.將中間段導(dǎo)光管帶褶皺面朝下安裝于最底層有接縫的導(dǎo)光管上，安裝完成后使用小刀在接縫處劃開，以便于內(nèi)部保護膜取出;c.在接縫鉚釘位置處安裝鉚釘，對其進行擰緊加固處理，最后在接縫處使用鋁箔膠帶進行密封處理，以免接縫處進入灰塵或其他雜質(zhì)影響導(dǎo)光率;d.最后一根導(dǎo)光管安裝時與第a.步驟安裝基本相同，組裝示意圖如圖3所示。

圖3 導(dǎo)光管組裝示意圖

2)安裝。將上述組裝好的導(dǎo)光管從固定好的防雨板的上口插入，經(jīng)調(diào)整后將其下端穿過洞口并將最下部導(dǎo)光管完全伸出洞口，最上部導(dǎo)光管超出擋雨板5 mm，然后使用自攻螺絲和墊圈將導(dǎo)光管與擋雨板進行緊固、連接。安裝完成后在連接處貫入硅膠密封膠或鋁箔膠帶進行密封處理。

3)固定。最下部導(dǎo)光管穿出地下室頂板下部10 mm，在導(dǎo)光管和洞口間套入固定環(huán)，固定環(huán)緊挨著上部頂板，再使用自攻螺絲將固定環(huán)和最下部導(dǎo)光管固定于頂板上，同樣采用硅膠密封膠或鋁箔膠帶進行密封處理，安裝示意圖如圖4所示。

圖4 固定環(huán)與頂板連接示意圖

4)安裝采光罩。采光罩是地下室內(nèi)采光明亮程度的重中之重，是此照明系統(tǒng)所謂的光源，采光罩安裝質(zhì)量的好壞決定了采光的明亮程度，因此安裝采光罩的質(zhì)量好壞極為關(guān)鍵。安裝采光罩時主要有以下三個步驟:a.安裝采光罩前，首先將最上端導(dǎo)光管的上部保護膜和側(cè)面保護層進行清除;b.在擋雨板上部鋪設(shè)拉絨尼龍密封條，避免灰塵或其他冷凝物進入采光罩和導(dǎo)光管內(nèi)部，從而影響照明效果;c.將采光罩套入擋雨板的墊圈中，最后使用自攻螺絲將采光罩、墊圈、擋雨板三者進行固定，擰緊自攻螺絲時螺絲尖頭避免觸碰采光罩的采光范圍部分。

5)安裝漫射器。漫射器是地下室內(nèi)采光的“燈泡”，因此當(dāng)采光板采光亮固定時漫射器的大小決定了此照明燈屬于聚光燈還是散射燈，同時漫射器的安裝質(zhì)量好壞也影響照明效果的好壞。漫射器在安裝時的安裝步驟主要有以下四個:a.安裝漫射器前，首先將最下端導(dǎo)光管的保護膜和側(cè)面保護膜進行清除;b.將漫射器扣于裝飾條上，并且在兩者連接處滿涂硅膠密封膠進行密封處理，以免灰塵或其他異物進入漫射器內(nèi)而影響照明效果;c.在硅膠密封膠外粘涂拉絨尼龍密封條進行完全密封處理;d.將裝飾環(huán)和漫射器安裝于固定環(huán)上，最后使用自攻螺絲將固定環(huán)、裝飾環(huán)進行緊固處理，并在兩者拼縫之間粘涂拉絨尼龍密封條。

3 實際效果和效益

3.1 照度檢測

進行室內(nèi)照度測試時，首先將照度測試儀器置于0.8 m高的工作平面上，其次在室內(nèi)選擇等間距測量，關(guān)閉所有人工或電力照明后，測試儀與漫射器呈直線布置，直線間不能有任何物體阻擋，以免影響測試準確度。測試時，應(yīng)在光導(dǎo)照明系統(tǒng)穩(wěn)定后再進行測試，以免影響測試的準確度。

3.2 實際效果

山西某大廈地下車庫即是用此照明系統(tǒng)進行安裝，安裝后照明效果良好，白天時地下車庫非常明亮，漫射器內(nèi)散射的自然光光線均勻、柔和，光線散射范圍為10 m左右，完全滿足車庫對照明的需求。

3.3 經(jīng)濟效益和社會效益

在地下車庫內(nèi)使用光導(dǎo)照明系統(tǒng)后，白天車庫內(nèi)無需加開照明燈，既能達到照明的效果，而且還能達到節(jié)約能源、自然環(huán)保的效果。安裝光導(dǎo)照明系統(tǒng)無需采用較高的先進技術(shù)和理論，其制作成本及安裝成本均低于電燈，并且其耐久性遠高于普通燈泡，綜合成本較低。在該地下車庫的光導(dǎo)照明系統(tǒng)應(yīng)用兩年后，對其用電量和后續(xù)電燈維護總費用分析后，得到平均每月僅此項目節(jié)省5萬元費用，因此安裝光導(dǎo)照明系統(tǒng)具有良好的經(jīng)濟效應(yīng)，同時將光導(dǎo)照明系統(tǒng)應(yīng)用于更多的地下車庫中，可產(chǎn)生良好的社會效益。

4 結(jié)語

通過對光導(dǎo)照明系統(tǒng)的概念及安裝方法進行論述，同時對山西某地下車庫中的光導(dǎo)照明系統(tǒng)的實際使用情況進行分析，得到使用光導(dǎo)照明系統(tǒng)不僅能達到較為理想的照明效果，同時還具有良好的經(jīng)濟效益及社會效益，值得在新建建筑和老舊建筑中進行推廣應(yīng)用。對光導(dǎo)照明系統(tǒng)進行深入研究，從而進一步降低其制作成本，并對其進行工業(yè)化施工，對其進行大批量應(yīng)用，成為未來光導(dǎo)照明系統(tǒng)的發(fā)展方向。

［1］ 徐登輝，劉志東.光導(dǎo)照明系統(tǒng)的基本原理及使用概況［J］.智能建筑與城市信息，2010(6):81-84.

［2］ 許景峰，翁 季，胡英奎.淺探光導(dǎo)照明系統(tǒng)在隧道照明中的應(yīng)用［J］.燈與照明，2012(2):5-9，35.

［3］ 李勝英.地下車庫光導(dǎo)照明技術(shù)與經(jīng)濟性淺析［J］.綠色建筑，2012(3):43-45.

［4］ 朱 丹.地下車庫光導(dǎo)照明系統(tǒng)節(jié)能性分析［J］.燈與照明，2013(2):12-15.

Research on the application of light guide lighting system in underground garage

Wang Shuo
(Shanxi First Construction Group Co.，Ltd，Taiyuan 030012，China)

The paper indicates the principle and technical requirements of the light guide illumination，illustrates the installation technique of the light guide illumination system in the project from the installation preparation，civil waterproof，and installation of light guide pipe，and points out the system has reasonable illumination effect with better economic and social benefits.

light guide illumination system，underground garage，illumination，economic benefit

TU113.662

A

1009-6825(2016)35-0133-02

2016-10-10

王 碩(1969-)，男，工程師