导光管采光系统与采光天窗及传统电力照明的对比

  新闻资讯     |      2026-05-17 14:45

  

导光管采光系统与采光天窗及传统电力照明的对比(图1)

  随着全球能源价格上涨,各地节能减排政策出台,以及人们环保意识的加强,如何有效的减少能源消耗,提高能源利用率,降低二氧化碳排放,越来越成为我们关注的问题。

  白天照明问题是其中最重要的一项,如地下车库、展馆、体育馆等场所的白天照明问题,如何减少不必要的浪费也是研究的一个重要课题。

  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。因此,利用自然光来解决白天的照明问题是一个最节能、最有效、最健康的解决方法。

  ※受光线入射角影响大。随着光线入射角的变化,照射面积大小及位置相应改变,且易产生局部聚光现象。

  从天窗的照度分析图中看出,通过天窗采光照度衰减过快,阳光没有经过漫射,直接照射于地面,产生眩光,照射面也将随阳光的入射角改变,照度分布不均匀。

  从导光管采光系统的照度分析图看出,照度分布均匀,数量适中,是最理想的采光方案。另外,导光管采光系统可改变排布的密度来调控室内的照度。

  光环境对比 光线均匀、无眩光现象、无频闪、不会因光线入射角的变化而改变,且照射面积大,不会产生局部聚光现象 照射面随光线的入射角度的改变而改变,照度分布不均匀,容易产生眩光,易产生局部光强过高或局部过暗,给人们的视觉造成不良反应 光线不均匀、频闪厉害、对人体眼睛不利、不是自然光、整个区域光线偏黄、显色性差。

  有效照明时间及晚上照明解决方式 较长,采光效率高,因可以将低角度光纤捕获,所以早上及傍晚也能解决照明问题。 较短,因采光效率不高,早上及傍晚无法满足需求。

  占用空间 屋面占用空间小、室内乐鱼也小,不受吊顶影响 屋面占用空间大、室内也大,有吊顶则无法使用。 地面无,室内也小、不受吊顶影响。

  美观性 易与景观、绿化带、喷泉、道路等结合,还可与雕塑结合做成景观 由于面积较大,难与景观结合。 对室外景观无影响。

  光导管以铝制材料为主,防火性能好;漫射器和采光罩为PC材料制作而成,离火不助燃,防火性能为B2级。 对于上人屋面,采光带的安全隐患更大,易破裂。且漏水问题也尤为突出。 漏电隐患、消防隐患。

  对建筑的影响 对建筑结构影响小、可做成绿色工厂,可为申请绿色建筑、leed认证加分 对建筑结构影响大不能申请绿色建筑、leed认证加分。 对结构无影响、不可加分、耗能。

  节能性 可节省白天100%的照明能源 节省白天部分的照明能源。 不能节省白天的照明能源。

  隔热保温性能 采光罩和漫射器均由具有低导传热系数的材料制作,传热系数为K=1.6W/(㎡.K)(单层)

  光导管内部,完全处于一种密封状态,不流通的空气,其导热系数也非常低,能非常好的阻止热量的传递。 普通天窗一般采用玻璃或者阳光板,隔热效果不好,传热系数:K=2.72W/㎡·kal(双层)冬天冷,夏天热,无论冬天和夏天都增加采暖和空调的使用费用。 由于自身发光,从而产生大量热量,对于整个照明区域产生大量的热量,非常耗能。

  防水性能 由于导光管采光系统开孔面积小,不会受材料本身热胀冷缩性能影响,并可通过设备的防水装置与各种屋面进行结合,达到完全防水效果。

  目前做过的项目无漏水现象。 采光开孔面积大,且天窗玻璃或者阳光板的热胀冷缩的系数和建筑主体材料不同,时间长了,很容易和建筑主体形成缝隙,极易造成漏水问题,且漏水维护工程量大。 由于有电路,一旦漏水将产生安全隐患。

  阴雨天的影响 从黎明到黄昏,甚至是雨天或阴天,导光管采光系统的光线仍然十分充足。雨天的平均照度也能满足室内照明要求。 阴雨天,黎明黄昏,光线不足,照度明显不够。

  隔音性能 光导系统是一个密闭中空的系统,具有良好的隔音性能,可以达到RW37db 的隔音效果。 要达到同样的隔音效果,有窗的建筑物与交通干道的距离必须达到50米 ,而安装光导照明的建筑只要10米。 隔音性能好,也有灯具自身发出的噪音。

  智能化 可遥控控制光亮度;可与电力照明系统配合,当照度不够,可自动打开指定灯具补光。 无法控制光亮度、不可自动化、要人员手动开关。 可配置时控、光控等智能化系统,造价比较高,一般为照明系统的几倍甚至几十倍。

  使用寿命 光导管的使用寿命为25年,采光罩和漫射器使用PC材料制作,防雨装置等部件均为铝合金材料制作而成,使用寿命可达50年。 使用寿命约为5年。 普通照明灯具的寿命为3-5年。

  光效比 因为光线在光导管中传输比在空气中传输时的光损小,所以导光管采光系统能通过很小的采光面积(六分之一)就能达到天窗采光的效果。经英国诺丁汉大学研究表明,室外同样的采光面积,在工作面上的光照度,导光管采光系统是传统天窗的六至八倍。光效比大大强于采光天窗。 普通天窗则需要导光管采光系统采光面积6--8倍才能才达到相同亮度的光照。 无采光区域,由于是点光源,所发射的光线不平均,照度面积有限。

  系统维护 导光管采光系统几乎为零维护,采光罩表面光滑不沾灰尘,一年只需一次清洗采光罩 ;系统是密闭的,使用过程中不需要维护 易变黄、变脏,需要经常清洗;由于面积大,需经常做防水维护;且使用寿命一般为3到5年,要经常更换;屋面维护不方便,防尘效果不好。 灯具会老化或损坏,需要专业工程师进行维护和更换。

  实际费用对比 45000平米的地下车库使用导光管采光系统的大概造价是在256万元左右 要达到地下车库照明要求则需使用30%多的采光带面积,45000X30%=13500平米。玻璃钢采光板按230元/平米, 13500X 230=3105000元,即310.5万元(此费用不包括做土建开采光天井、做防水的费用) 一年日间照明总用电费用约1478250元,系统维护费用为14万元/年,更换费用为7万元/年,即总费用为168.8万元/年。导光管采光系统系统的投资回报期为静态两年,即2年就可回收成本。

  综上所述,安装导光管采光系统不仅能够享受到自然光带来的舒适的照明效果,避免了日间电力照明固有的能源浪费和安全隐患,延长了灯具的使用寿命,同时还降低了人工维护和设备更新成本,带来了可观的经济效益。就光导管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。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兴应用技术。

  因此,白天采光方案最适合导光管采光系统,应用导光管采光系统是节能减排、生态建筑最理想的选择。