用于地下建筑的太陽(yáng)光智能照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì).pdf

1、目前我國(guó)建筑能耗已經(jīng)占到社會(huì)能源消耗的30％左右，其中照明能耗約占建筑能耗的20%~40%。建筑的地下空間因長(zhǎng)時(shí)間處于無自然光照的環(huán)境下，照明耗電量更大。利用太陽(yáng)光照明是建筑節(jié)能的一個(gè)重要發(fā)展方向。目前地下建筑利用太陽(yáng)光進(jìn)行照明分為間接方式（光—電—光）和直接方式（光—光）兩種。間接方式就是通過光—電—光能量轉(zhuǎn)換來進(jìn)行照明的光伏照明系統(tǒng)，它具有照明效果穩(wěn)定，不受日照時(shí)間限制等優(yōu)點(diǎn)，但其系統(tǒng)成本很高且能量轉(zhuǎn)換效率低。直接方式又分為如開設(shè)采

2、光天窗這類傳統(tǒng)采光照明方式和利用光的反射、折射等光學(xué)原理傳輸太陽(yáng)光到達(dá)地下空間進(jìn)行照明的方式兩種，傳統(tǒng)采光照明方式投資成本低，易實(shí)現(xiàn)，維護(hù)費(fèi)用低，但其照明效果差，而后者光能利用率較高，但成本也相對(duì)較高。所以目前還沒有任何一種利用太陽(yáng)光能照明的方式能在成本、能量利用率、和照明效果等多方面都取得滿意的結(jié)果。
　　本文所設(shè)計(jì)的照明系統(tǒng)是一種綜合太陽(yáng)光直接照明和電光源照明為一體的互補(bǔ)型照明系統(tǒng)，該系統(tǒng)以太陽(yáng)光直接照明為主，電光源照明為輔，

3、且能根據(jù)實(shí)際的情況相互補(bǔ)充與自動(dòng)調(diào)節(jié)，以便能獲得更好的照明效果和滿足更多的照明場(chǎng)合。同時(shí)，系統(tǒng)力求在滿足建筑照明設(shè)計(jì)要求的情況下，降低設(shè)計(jì)成本，提高光能利用率。本文的主要工作可總結(jié)為如下幾個(gè)方面：
　?。?）完成地下建筑太陽(yáng)光照明系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)。太陽(yáng)光直接照明部分主要解決地下空間白天的照明需求，是該系統(tǒng)的主要部分，包括集光器、導(dǎo)光器、反光鏡、光導(dǎo)管、漫射照明終端和相應(yīng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)。集光器（聚調(diào)光器）是用于實(shí)現(xiàn)在環(huán)境光照不足的

4、情況下，使系統(tǒng)能收集更多的太陽(yáng)光，屬于系統(tǒng)可選部分。導(dǎo)光器和反光鏡是用于實(shí)現(xiàn)把不同方向的太陽(yáng)光定向輸送到光導(dǎo)管內(nèi)，是系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)太陽(yáng)光照明的重要組成部分。導(dǎo)光管是嵌于建筑內(nèi)的光傳輸通道，漫射終端是實(shí)現(xiàn)讓照明空間無眩光且照度均勻的裝置，自動(dòng)控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)作和照明方式的切換，包括信號(hào)采集與處理，裝置的驅(qū)動(dòng)控制等。
　　（2）完成系統(tǒng)主要裝置的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和調(diào)試。實(shí)現(xiàn)集光器匯聚和調(diào)整太陽(yáng)光的功能，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)光器與反光鏡配合能有