金成兰

导光管采光系统在绿色建筑中的应用研究

金成兰

（中铁二局集团建筑有限公司，四川 成都 610031）

对北京一亩园项目采用导光管采光系统技术的系统分析和总结，为绿色建筑应用和施工提供借鉴经验，推动绿色建筑发展。

绿色建筑；导光管；采光系统；应用研究

随着中国建筑技术高速发展，绿色建筑大势所趋，国家高度重视公共建筑绿色节能管理，绿色建筑相关技术的研发推广，不断推动着建筑工业化发展。导光管采光系统是无电照明系统，建筑物白天利用太阳光进行室内照明，具有节电、改善室内光环境、适用广泛等优点。

1 工程概况

北京一亩园村庄棚改安置房项目位于北京市西北旺镇唐家岭村，为回迁房住宅及相关配套居住服务用房。共5栋高层、3栋多层和地下车库，住宅楼为地下4层，地上14～18层，车库为地下3层，地上1层，总建筑面积约为13万平方米。一亩园项目实景如图1所示。

图1 一亩园项目实景

该项目采用导光管采光系统为地下车库及公共区域提供照明。导光管系统基本原理：通过采光罩高效采集室外自然光后导入系统内重新分配，经过导光管传输后由底部漫射装置把自然光均匀高效地照射到需要光线的地方。导光管系统使用如图2所示。

图2 导光管系统使用图

2 导光管系统组成和特点

导光管系统主要由采光区、传输区和漫射区组成。采光区阳光经过集光器聚集后进入导光管传输区，在传输区通过高反射率的管道将光线送到漫射区，再经过漫射装置均匀分散光线，提供照明。导光管系统结构如图3所示。

图3 导光管系统结构图

2.1 集光器

集光器有晶钻集光器和平板集光器两种。晶钻集光器外观设计为钻石形，典雅美观。它采用光学PC和PMMA材质，透光率高达90%，其内面采用精准的螺纹设计，中午太阳高度角较高时顶部条纹将进入系统的光线打散减光，使室内光线更均匀、柔和，侧面分段条纹起到折光作用，可将早晚漫射光折光收集，增加室内光量。平板集光器采用钢化夹胶玻璃作为采光面，采光罩中添加抗UV成分，有效过滤99.9%的紫外线，在保证高透光率同时可承载40 t的通行车辆，多重防水，适用于广场、路面等场所。

2.2 导光管

一亩园项目采用的导光管由氧化物表层、铝物理镀层、粘结层、阳极氧化铝层和铝基材构成。由氧化物表层和铝物理镀层组成的超反射层使导光管反射率高达98%，且具有高反射性和耐腐蚀性，确保光线的高效传输和稳定性。导光管分为直管和弯管两种，弯管0°～90°角度，能解决安装中遇到的复杂管线和结构障碍等问题。

2.3 漫射器

漫射器具有极强透射性和散射性，可见光透光比不低于85%，将导光管传输过来的自然光重新分配，使室内照明均匀分布。

3 导光管采光系统的施工

3.1 平板导光管采光系统

3.1.1 墩座施工

放线定位：根据设计图纸中预留点位，在建筑顶板支钢筋时确定预留孔位置并标记好。

墩座模板施工：顶板、铺设模板和钢筋绑扎后在预留孔开孔位置作好标记，将双壁波纹管水平安装在标记范围内以木块固定四周，保证其在砼浇筑过程中不随意挪动、倾斜。

墩座钢筋施工：在双壁波纹管四周架设钢筋模，达到指定高度（低于路面100 mm），沿其四周浇筑150 mm厚砼，浇筑至管顶部与上边齐平，要加强墩座砼的捣固，以防漏水。

3.1.2 平板基座安装

定位钻孔：先将平板基座放在墩座上，调节好位置，在其四个固定孔对应的墩座位置上钻孔，安装M10×100膨胀螺丝拆掉螺丝，然后取下基座并清扫墩座，确保无颗粒灰土。

防水处理及基座安装：在墩座上涂刷双组份聚氨酯填缝胶将平板基座放置到墩座上，用螺丝固定。

整体防水：平板基座固定好后，土建防水卷材铺设到其上沿位置，保证楼板与基座之间防水的整体性，防水后回填覆土和路面施工。

3.1.3 导光管安装

将导光管边缘的卡扣进行连结，再把单独的导光管组合成特定长度后，用铆钉固定起来，在导光管其中一端口用铆钉固定T型圈，从防水基座的上方洞口处伸入预留孔内，T型圈卡就位于预留的卡槽中，然后安装孔口双层密封圈。

3.1.4 安装平板集光器

把平板集光器平稳放置在防水基座上，调整好位置，在两者之间的缝隙处均匀打一圈密封胶，进行防水处理，最后在基座的防水层外均匀涂抹水泥砂浆，以免填埋土壤时破坏防水层。平板集光器安装完成效果如图4所示。

图4 平板集光器安装完成图

3.1.5 漫射器的安装

无天花板安装法：安装漫射器前，将最后一节光导管管口的管壁保护膜撕下。漫射器采用旋扣式设计，将漫射器扣在光导管上，旋转即可完成安装，在两者的接缝处涂一层密封硅胶，确保连接紧密。

有天花板安装法：安装漫射器前，将最后一节光导管管口的管壁保护膜撕下。将EPDM密封套圈套在漫射器上，用自攻螺钉将漫射器与固定环连接，最后将装饰环扣在固定环上用自攻螺钉固定。将密封装饰套圈套在导光管后，使其移动到室内楼板并紧贴，然后用铆钉将两者固定在一起。漫射器安装如图5所示。

图5 漫射器安装示意图

3.2 晶钻导光管采光系统

晶钻导光管采光系统施工方法与平板系列大体一致，区别在于晶钻系列的墩座分两次浇筑成型，浇筑顶板砼时，一次性浇筑高出顶板20 cm的返沿，待顶板及返沿部分的砼养护期后，再进行二次浇筑，二次浇筑高度以具体需要确定。该采光系统安装重点是防水，在返沿与顶板的根部做出小角度缓坡，避免防水卷材在折角处被沙石、土壤破坏，防水卷材一定要在墩座形状完成后铺至墩座上沿位置。晶钻系列安装使用如图6所示。

图6 晶钻系列安装使用图

4 控制要点

设计时避开遮挡，仔细研究地下空间的平面、灯具照明、强弱电、消防喷淋、报警系统、通风管道及顶板配梁的布置图纸、地上详细的景观图纸等。

保证预留孔正确施工。严格按照设计图纸点位、标注尺寸和预留方式进行施工，施工中保证内、外径同心，孔壁厚薄一致。预留孔距高度制作，低于完成地面100 mm。结构防水是重点，严格按方案进行防水施工。

5 结语

北京一亩园项目导光管采光系统在保障建筑使用功能下，突出了绿色节能、改善室内光环境、适用范围广泛的优点，室内光环境与视野的评分满足《绿色建筑评价标准》。此系统符合绿色建筑理念，在建筑全寿命期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，与自然和谐共生，在建筑界得到广泛推广应用。

［1］林海燕，韩继红，程志军，等.GB/T 50387—2014绿色建筑评价标准［S］.北京：中国建筑工业出版社，2014.

［2］罗涛，周洪波，郝佳俐，等.JGJ/T 374—2015导光管采光系统技术规程［S］.北京：中国建筑工业出版社，2016.

2095－6835（2020）06－0152－02

TU113.5

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.06.062

〔编辑：严丽琴〕