地下空间采光及导光系统的现状及应用展望[7]

　　3 导光管系统需要重点解决的问题

　　导光管系统是将室外的自然光线导入系统内进行重新分配，再经特殊制作装置把自然光均匀高效地照射到室内。因此，制约导光管系统发展的重要因素是导光管的系统效率，提高导光管系统的效率是关键所在。

　　3.1 集光器的效率

　　集光器的效率是影响整个系统效率的重要因素，太阳的光线自早晨到傍晚强度和方向在不断的变化，为了更可能多的收集太阳光线，就要随时随地跟踪太阳光线的不断变化，这就是定日镜的作用——自动跟踪采集。为了提高集光器的效率通常采用菲涅尔透镜等光学系统和定日镜收集阳光。

　　3.2 导光筒的效率

　　导光筒的效率与导光筒的长度、直径等都有一定的关系，但导光筒反射材料的反射比是影响其效率的重要因素。光线在导光筒内部进行传输发生反射时必将有一定的光线损失，导光筒表面材料的反射比越高，光传输的损失就必然越小。因此，选用具有高反射比的材料是提高导光筒效率的关键，通常要求导光筒反射材料的反射比要高于0.95。

　　3.4 漫射器的光分布及其效率

　　漫射器的作用主要是将收集到的光线进行重新分配。因此，漫射器的光分布（配光）将直接影响最终的应用效果，其效率类同于灯具的效率。通常采用凹透镜或抛物柱面反射透镜等制成的漫射器把光传输到需要照明的地方。

　　4 未来发展

　　总的来说，我国在导光管系统方面的应用和研究还处于发展阶段，奥运中心区地下车库导光管系统的成功应用，为在我国地下建筑及需要进行日光照明的空间开辟了一条新的途径。在奥运场馆的建设过程中，也有不少应用天然光及导光管技术的实际工程案例。通过集成应用形成具有自主知识产权的导光管产品，是推进绿色照明、保护环境的重要环节，对实现“绿色奥运，人文奥运，科技奥运”三大理念具有重要意义。

　　从全球的范围来看，天然光导光管系统在实际工程上得到了广泛的应用，各国研究机构也对相关的采光及导光基础理论研究开展了积极的研究，在设计方法和理论计算上已比较成熟。目前，各国将更多的研究重点放在了并致力于提高导光管系统效率和采用主动导光技术等方面，以进一步推动导光管技术的发展。

　　节约能源、保护环境，提高照明品质是绿色照明的宗旨，在能源日益紧张的今天，充分利用天然光，把太阳光通过导光管系统方式直接传输到室内需要照明的地方，特别是一些地下或无窗建筑，必然是未来太阳能综合利用很好的一种方式，更有利于实现可持续发展战略。

　　参考文献

　　1、Lorne Whitehead，Overview of hollow light guide technology and applications，Proceedings of Daylighting 98 - International conference on daylighting technologies for energy efficiency in buildings, pp.197-2042

　　2、张粹伟，空腔导光管的发展历史和应用领域，中国照明电器，2001年第9期，20~24页

　　3、Mohammed Al-Marwee, Tubular guidance systems for daylighting: achieved and predicted installation performances, Applied energy, 2005