導光管采光系統在綠色建筑中的應用研究

金成蘭

導光管采光系統在綠色建筑中的應用研究

金成蘭

（中鐵二局集團建筑有限公司，四川 成都 610031）

對北京一畝園項目采用導光管采光系統技術的系統分析和總結，為綠色建筑應用和施工提供借鑒經驗，推動綠色建筑發展。

綠色建筑；導光管；采光系統；應用研究

隨著中國建筑技術高速發展，綠色建筑大勢所趨，國家高度重視公共建筑綠色節能管理，綠色建筑相關技術的研發推廣，不斷推動著建筑工業化發展。導光管采光系統是無電照明系統，建筑物白天利用太陽光進行室內照明，具有節電、改善室內光環境、適用廣泛等優點。

1 工程概況

北京一畝園村莊棚改安置房項目位于北京市西北旺鎮唐家嶺村，為回遷房住宅及相關配套居住服務用房。共5棟高層、3棟多層和地下車庫，住宅樓為地下4層，地上14～18層，車庫為地下3層，地上1層，總建筑面積約為13萬平方米。一畝園項目實景如圖1所示。

圖1 一畝園項目實景

該項目采用導光管采光系統為地下車庫及公共區域提供照明。導光管系統基本原理：通過采光罩高效采集室外自然光后導入系統內重新分配，經過導光管傳輸后由底部漫射裝置把自然光均勻高效地照射到需要光線的地方。導光管系統使用如圖2所示。

圖2 導光管系統使用圖

2 導光管系統組成和特點

導光管系統主要由采光區、傳輸區和漫射區組成。采光區陽光經過集光器聚集后進入導光管傳輸區，在傳輸區通過高反射率的管道將光線送到漫射區，再經過漫射裝置均勻分散光線，提供照明。導光管系統結構如圖3所示。

圖3 導光管系統結構圖

2.1 集光器

集光器有晶鉆集光器和平板集光器兩種。晶鉆集光器外觀設計為鉆石形，典雅美觀。它采用光學PC和PMMA材質，透光率高達90%，其內面采用精準的螺紋設計，中午太陽高度角較高時頂部條紋將進入系統的光線打散減光，使室內光線更均勻、柔和，側面分段條紋起到折光作用，可將早晚漫射光折光收集，增加室內光量。平板集光器采用鋼化夾膠玻璃作為采光面，采光罩中添加抗UV成分，有效過濾99.9%的紫外線，在保證高透光率同時可承載40 t的通行車輛，多重防水，適用于廣場、路面等場所。

2.2 導光管

一畝園項目采用的導光管由氧化物表層、鋁物理鍍層、粘結層、陽極氧化鋁層和鋁基材構成。由氧化物表層和鋁物理鍍層組成的超反射層使導光管反射率高達98%，且具有高反射性和耐腐蝕性，確保光線的高效傳輸和穩定性。導光管分為直管和彎管兩種，彎管0°～90°角度，能解決安裝中遇到的復雜管線和結構障礙等問題。

2.3 漫射器

漫射器具有極強透射性和散射性，可見光透光比不低于85%，將導光管傳輸過來的自然光重新分配，使室內照明均勻分布。

3 導光管采光系統的施工

3.1 平板導光管采光系統

3.1.1 墩座施工

放線定位：根據設計圖紙中預留點位，在建筑頂板支鋼筋時確定預留孔位置并標記好。

墩座模板施工：頂板、鋪設模板和鋼筋綁扎后在預留孔開孔位置作好標記，將雙壁波紋管水平安裝在標記范圍內以木塊固定四周，保證其在砼澆筑過程中不隨意挪動、傾斜。

墩座鋼筋施工：在雙壁波紋管四周架設鋼筋模，達到指定高度（低于路面100 mm），沿其四周澆筑150 mm厚砼，澆筑至管頂部與上邊齊平，要加強墩座砼的搗固，以防漏水。

3.1.2 平板基座安裝

定位鉆孔：先將平板基座放在墩座上，調節好位置，在其四個固定孔對應的墩座位置上鉆孔，安裝M10×100膨脹螺絲拆掉螺絲，然后取下基座并清掃墩座，確保無顆粒灰土。

防水處理及基座安裝：在墩座上涂刷雙組份聚氨酯填縫膠將平板基座放置到墩座上，用螺絲固定。

整體防水：平板基座固定好后，土建防水卷材鋪設到其上沿位置，保證樓板與基座之間防水的整體性，防水后回填覆土和路面施工。

3.1.3 導光管安裝

將導光管邊緣的卡扣進行連結，再把單獨的導光管組合成特定長度后，用鉚釘固定起來，在導光管其中一端口用鉚釘固定T型圈，從防水基座的上方洞口處伸入預留孔內，T型圈卡就位于預留的卡槽中，然后安裝孔口雙層密封圈。

3.1.4 安裝平板集光器

把平板集光器平穩放置在防水基座上，調整好位置，在兩者之間的縫隙處均勻打一圈密封膠，進行防水處理，最后在基座的防水層外均勻涂抹水泥砂漿，以免填埋土壤時破壞防水層。平板集光器安裝完成效果如圖4所示。

圖4 平板集光器安裝完成圖

3.1.5 漫射器的安裝

無天花板安裝法：安裝漫射器前，將最后一節光導管管口的管壁保護膜撕下。漫射器采用旋扣式設計，將漫射器扣在光導管上，旋轉即可完成安裝，在兩者的接縫處涂一層密封硅膠，確保連接緊密。

有天花板安裝法：安裝漫射器前，將最后一節光導管管口的管壁保護膜撕下。將EPDM密封套圈套在漫射器上，用自攻螺釘將漫射器與固定環連接，最后將裝飾環扣在固定環上用自攻螺釘固定。將密封裝飾套圈套在導光管后，使其移動到室內樓板并緊貼，然后用鉚釘將兩者固定在一起。漫射器安裝如圖5所示。

圖5 漫射器安裝示意圖

3.2 晶鉆導光管采光系統

晶鉆導光管采光系統施工方法與平板系列大體一致，區別在于晶鉆系列的墩座分兩次澆筑成型，澆筑頂板砼時，一次性澆筑高出頂板20 cm的返沿，待頂板及返沿部分的砼養護期后，再進行二次澆筑，二次澆筑高度以具體需要確定。該采光系統安裝重點是防水，在返沿與頂板的根部做出小角度緩坡，避免防水卷材在折角處被沙石、土壤破壞，防水卷材一定要在墩座形狀完成后鋪至墩座上沿位置。晶鉆系列安裝使用如圖6所示。

圖6 晶鉆系列安裝使用圖

4 控制要點

設計時避開遮擋，仔細研究地下空間的平面、燈具照明、強弱電、消防噴淋、報警系統、通風管道及頂板配梁的布置圖紙、地上詳細的景觀圖紙等。

保證預留孔正確施工。嚴格按照設計圖紙點位、標注尺寸和預留方式進行施工，施工中保證內、外徑同心，孔壁厚薄一致。預留孔距高度制作，低于完成地面100 mm。結構防水是重點，嚴格按方案進行防水施工。

5 結語

北京一畝園項目導光管采光系統在保障建筑使用功能下，突出了綠色節能、改善室內光環境、適用范圍廣泛的優點，室內光環境與視野的評分滿足《綠色建筑評價標準》。此系統符合綠色建筑理念，在建筑全壽命期內，最大限度地節約資源、保護環境和減少污染，與自然和諧共生，在建筑界得到廣泛推廣應用。

［1］林海燕，韓繼紅，程志軍，等.GB/T 50387—2014綠色建筑評價標準［S］.北京：中國建筑工業出版社，2014.

［2］羅濤，周洪波，郝佳俐，等.JGJ/T 374—2015導光管采光系統技術規程［S］.北京：中國建筑工業出版社，2016.

2095－6835（2020）06－0152－02

TU113.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.062

〔編輯：嚴麗琴〕