光导照明系统在地下车库中的应用研究

王硕

(山西一建集团有限公司，山西太原 030012)

光导照明系统在地下车库中的应用研究

王硕

(山西一建集团有限公司，山西太原 030012)

简述了光导照明的工作原理和技术要求，从安装准备、土建防水、导光管安装等环节，阐述了光导照明系统在工程中的安装技术，指出光导照明系统能达到较为理想的照明效果，具有良好的经济效益和社会效益。

光导照明系统，地下车库，照度，经济效益

0 引言

随着我国建设行业的不断发展，目前的新建建筑中，大多数建筑在设计时，即已经将地下室作为地下车库使用。对地下空间进行车库设计，不仅能达到缓解地上空间不足的情况，同时还能将地下部分进行充分利用，并且可达到较好的经济效益。地下车库由于大多数位于室外地坪以下，因此为使地下车库达到较为理想的照明效果，目前的做法是在地下车库中等间距布置大功率照明灯或在小区景观下方设置洞口，以作采光口使用。使用大功率照明灯时需24 h常亮，不仅费电而且灯泡的耐久性也较差，还需定期更换灯泡;使用采光口进行采光时，若采光口防水处理较差，则雨天或对景观浇水时易在采光口处渗水，从而导致车库内出现“下雨”现象［1-4］。由于在地下车库中易出现上述几种现象，因此本文引入光导照明的概念，从而解决上述照明所产生的费电、费灯和漏水现象。

1 光导照明工作原理和技术要求

1.1 工作原理

光导照明系统是将室外自然光聚集在集光装置上，经高效光导传输系统将收集的光线传输至室内，再在室内安装漫发射装置，将传输至的光线导入需要照明的位置。无论是在雨天还是黄昏，光导照明系统均能将大范围内所收集的光线集中后传输至室内，这种环境下所传输的光线均能满足一般的照明需求，光导照明系统的技术原理示意图如图1所示。

图1 光导照明系统技术原理示意图

1.2 相关技术要求

1)洞口尺寸要求。安装光导装置时，由于光导照明设备的直径为530 mm，因此需在地下室顶板上预留直径为600 mm的孔洞，方便光导装置的安装。若在既有建筑上改造安装光导照明系统，则需建模计算分析后，再在地下室顶板指定位置开洞处理。

2)技术标准要求。为达到更好的采光效果，安装光导照明系统时，将采光装置安设于室外平地上，周围景观设置为圆顶状。此时，当太阳光与地面夹角为30°时，光导照明系统的效率Tr≥ 0.77，即可满足一般的照明需求。相关规范要求，光导照明系统所使用的采光罩的透光率应大于84%，光线传输装置的导光管材料的反射率应大于98%，其传热阻不应小于0.5 m2·K/W，光导照明灯即漫射器的透光率应大于80%，所使用的光导系统原材料属于不结霜和不结露材料，以达到相关照明要求。

3)密封要求。从图1中可知，光导照明系统主要由三部分构成，光线传输时需经过此三部分构件的交接处，因此交接处若进灰尘、水等杂质则会严重影响光导照明效果。因此在对光导照明系统的各部件进行组装施工时，三部分部件均应完全吻合对应，并且交接处无空隙，达到完全密封的效果。光导照明系统外部做好相应的保温和密封处理，避免照明系统周围冬季雨天出现结冰或漏水现象，影响照明效果或影响室内使用功能。

2 安装施工

2.1 准备工作

1)调查及清理现场。安装光导照明系统前，首先对场地内预留或新开凿孔洞尺寸进行复核，若与设计图纸存在冲突，则应及时进行调整;其次对孔洞周围尘土及杂物进行清理，确保光导照明系统安装时不会有异物及灰尘等落入光导系统内。2)预安装。安装前，先将光导照明系统上的防雨板和下管安装于洞口上，其目的是既能检查洞口是否规整，又能进行施工操作。

2.2 土建防水施工

预安装检查复核后，为确保该孔洞处具有良好的防水效果，在孔洞内侧及上下侧安装平屋面板防渗材料，最后再安装防雨板。防雨板安装时，先将防雨板套至做好防水处理的孔洞上方，防雨板与防水材料间粘一层防水胶带，防雨板与孔洞对准、压实后紧紧固定在孔洞上方，最后在防雨板四周钻孔或打眼安装膨胀螺栓或铆钉进行固定处理，安装示意图如图2所示。

图2 防雨板的安装

2.3 导光管的安装

1)组装。对导光管进行组装时的组装步骤为:a.将最底层导光管放置于清洁平面板上，使有接缝的一端面朝上放置;b.将中间段导光管带褶皱面朝下安装于最底层有接缝的导光管上，安装完成后使用小刀在接缝处划开，以便于内部保护膜取出;c.在接缝铆钉位置处安装铆钉，对其进行拧紧加固处理，最后在接缝处使用铝箔胶带进行密封处理，以免接缝处进入灰尘或其他杂质影响导光率;d.最后一根导光管安装时与第a.步骤安装基本相同，组装示意图如图3所示。

图3 导光管组装示意图

2)安装。将上述组装好的导光管从固定好的防雨板的上口插入，经调整后将其下端穿过洞口并将最下部导光管完全伸出洞口，最上部导光管超出挡雨板5 mm，然后使用自攻螺丝和垫圈将导光管与挡雨板进行紧固、连接。安装完成后在连接处贯入硅胶密封胶或铝箔胶带进行密封处理。

3)固定。最下部导光管穿出地下室顶板下部10 mm，在导光管和洞口间套入固定环，固定环紧挨着上部顶板，再使用自攻螺丝将固定环和最下部导光管固定于顶板上，同样采用硅胶密封胶或铝箔胶带进行密封处理，安装示意图如图4所示。

图4 固定环与顶板连接示意图

4)安装采光罩。采光罩是地下室内采光明亮程度的重中之重，是此照明系统所谓的光源，采光罩安装质量的好坏决定了采光的明亮程度，因此安装采光罩的质量好坏极为关键。安装采光罩时主要有以下三个步骤:a.安装采光罩前，首先将最上端导光管的上部保护膜和侧面保护层进行清除;b.在挡雨板上部铺设拉绒尼龙密封条，避免灰尘或其他冷凝物进入采光罩和导光管内部，从而影响照明效果;c.将采光罩套入挡雨板的垫圈中，最后使用自攻螺丝将采光罩、垫圈、挡雨板三者进行固定，拧紧自攻螺丝时螺丝尖头避免触碰采光罩的采光范围部分。

5)安装漫射器。漫射器是地下室内采光的“灯泡”，因此当采光板采光亮固定时漫射器的大小决定了此照明灯属于聚光灯还是散射灯，同时漫射器的安装质量好坏也影响照明效果的好坏。漫射器在安装时的安装步骤主要有以下四个:a.安装漫射器前，首先将最下端导光管的保护膜和侧面保护膜进行清除;b.将漫射器扣于装饰条上，并且在两者连接处满涂硅胶密封胶进行密封处理，以免灰尘或其他异物进入漫射器内而影响照明效果;c.在硅胶密封胶外粘涂拉绒尼龙密封条进行完全密封处理;d.将装饰环和漫射器安装于固定环上，最后使用自攻螺丝将固定环、装饰环进行紧固处理，并在两者拼缝之间粘涂拉绒尼龙密封条。

3 实际效果和效益

3.1 照度检测

进行室内照度测试时，首先将照度测试仪器置于0.8 m高的工作平面上，其次在室内选择等间距测量，关闭所有人工或电力照明后，测试仪与漫射器呈直线布置，直线间不能有任何物体阻挡，以免影响测试准确度。测试时，应在光导照明系统稳定后再进行测试，以免影响测试的准确度。

3.2 实际效果

山西某大厦地下车库即是用此照明系统进行安装，安装后照明效果良好，白天时地下车库非常明亮，漫射器内散射的自然光光线均匀、柔和，光线散射范围为10 m左右，完全满足车库对照明的需求。

3.3 经济效益和社会效益

在地下车库内使用光导照明系统后，白天车库内无需加开照明灯，既能达到照明的效果，而且还能达到节约能源、自然环保的效果。安装光导照明系统无需采用较高的先进技术和理论，其制作成本及安装成本均低于电灯，并且其耐久性远高于普通灯泡，综合成本较低。在该地下车库的光导照明系统应用两年后，对其用电量和后续电灯维护总费用分析后，得到平均每月仅此项目节省5万元费用，因此安装光导照明系统具有良好的经济效应，同时将光导照明系统应用于更多的地下车库中，可产生良好的社会效益。

4 结语

通过对光导照明系统的概念及安装方法进行论述，同时对山西某地下车库中的光导照明系统的实际使用情况进行分析，得到使用光导照明系统不仅能达到较为理想的照明效果，同时还具有良好的经济效益及社会效益，值得在新建建筑和老旧建筑中进行推广应用。对光导照明系统进行深入研究，从而进一步降低其制作成本，并对其进行工业化施工，对其进行大批量应用，成为未来光导照明系统的发展方向。

［1］ 徐登辉，刘志东.光导照明系统的基本原理及使用概况［J］.智能建筑与城市信息，2010(6):81-84.

［2］ 许景峰，翁 季，胡英奎.浅探光导照明系统在隧道照明中的应用［J］.灯与照明，2012(2):5-9，35.

［3］ 李胜英.地下车库光导照明技术与经济性浅析［J］.绿色建筑，2012(3):43-45.

［4］ 朱 丹.地下车库光导照明系统节能性分析［J］.灯与照明，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 硕(1969-)，男，工程师