最近,領導去一些工廠實地考察,發現它們目前常用的補光方式並非大量的電燈照明,而是利用採光帶進行自然光採光。
眾所周知,工廠建築空間很大,大型工廠的吊頂普遍很高,由於需要穩定室內氣溫和氣流,一般很少開窗,擁有偌大的空間,環境卻很封閉,導致採光嚴重不足。
普通的天窗和側窗採光方式顯然不適用,24小時不間斷照明又會產生高昂的電力成本,種種原因導致人們紛紛轉向新型採光方式。
因為導光管採光系統也經常被應用於工廠照明改造項目,所以今天我們就來對比一下導光管採光系統和採光帶,到底哪家強?
01 適用空間
導光管採光系統完全採用自然光照明,平均每天可以保持十小時的照明時間,不受建築條件限制,對於工業廠房的地下車庫、車間甚至是廠房不同的功能區都非常適用。
採光帶是在屋面的縱向或橫向預留長度較大的槽口,槽口周圍做井壁,其上覆以平板透光材料的採光天窗。構造簡單,施工方便,造價低,均勻性較採光罩和採光板差,適用於一般冷加工車間及民用建築。
某水廠建於地下,內部卻明亮通透,沒有絲毫暗沉壓抑的感覺,採光帶與導光管採光系統的結合將自然採光發揮了最大程度的效用。一條長約700米的採光帶貫穿了整個再生水廠,廠房內還有幾個看起來很像圓形頂燈的「導光管」,工廠老闆說:「我們利用透射和折射原理,在地上的溼地公園裡安裝了採光裝置採集太陽光,再通過裝有漫射器的管道導入廠內,地上的光就能拐著彎傳到地下了。」
從案例中可以看到,該水廠採用了多種採光方式將自然光導入內部空間,來維持工廠的正常採光。雖然導光管採光系統和採光帶都適用於該工廠空間,分別起到了不同程度的採光作用,但從老闆的話語中可以了解到,導光管採光系統是可以拐彎的,相對於採光帶來說,管道更加靈活多變,適用的建築條件也更加寬泛。
可以這樣理解,針對於該水廠來說,導光管採光系統可以取代採光帶發揮作用,採光帶卻無法代替導光管採光系統,刻板的安裝條件註定會有光線照射不到的「死角」。
另外,採光帶受建築層數限制,僅能解決單層或頂層建築採光;受室內吊頂限制,不能穿越隔層、天花板等,都限制了採光帶的適用空間。
02 光環境
採光帶受光線入射角影響大,隨著光線入射角的變化,照射面積大小及位置會發生相應改變,而且容易產生局部聚光現象。另外,照度衰減過快,陽光沒有經過漫射,直接照射於地面,會產生眩光,照射面也將隨陽光的入射角改變,導致照度分布不均勻。
而導光管採光系統不受太陽高度角的變化,獨特的晶鑽螺紋設計讓室內時刻充滿自然健康的光線,「無死角」照射,不會產生局部聚光現象。由於漫射器的介入,最終導入室內的自然光全光譜、無頻閃、無眩光、有效隔絕紫外線,照度均勻且柔和。
03 有效作用時間
由於太陽東升西落,光線角度和強度不斷變化,採光帶直接受其影響,有效作用時間較短,導致採光效率不高,早上及傍晚無法滿足需求。
導光管採光系統的作用時間相對較長,採光效率很高。因為可以採集低角度陽光,所以早上及傍晚也可以解決工廠照明問題。
04 佔用空間
採光帶佔用屋面空間大、室內也大,在有吊頂的情況下無法使用;導光管採光系統佔用屋面空間要小很多、室內也小,小巧靈便的設計不僅不受吊頂影響,與建築的結合還顯得十分美觀。
05 安全及防火性能
二者相對而言,採光帶的安全隱患是比較大的,尤其對於上人屋面來說,因為容易破裂,安全事故發生的概率大大增加。
導光管採光系統以鋁製材料為主,防火性能好;漫射器和採光罩為PC材料製作而成,離火不助燃,大大降低了安全隱患,防盜且受力大。
06 對建築的影響
導光管採光系統可節省白天100%的照明能源,早晚同樣滿足室內光照要求,不僅對建築結構影響小,還可申請綠色建築和leed認證加分,可做成綠色工廠。
採光帶雖然也可以節省白天部分的照明能源,但因為早晚光照度差,節能效果不及導光管採光系統,而且對建築結構影響大、不能申請綠色建築和leed認證加分。
07 隔熱保溫性能
採光帶隔熱效果較差,由於冬天冷、夏天熱,冬天和夏天都無形中增加了採暖和空調的使用費用。
導光管採光系統的內部則處於一種密封狀態,其採光罩和漫射器均採用具有低導傳熱係數的材料製作,導熱係數非常低,能很好的阻止熱量的傳遞。
08 防水性能
採光帶開孔面積大,而且它的熱脹冷縮係數和建築主體材料不同。長此以往,很容易和建築主體形成縫隙,造成漏水問題以及後續的龐大漏水維護工程量。
而導光管採光系統開孔面積小,不會受材料本身熱脹冷縮性能影響,並可通過設備的防水裝置與各種屋面進行結合,達到完全防水效果。
09 系統維護
採光帶使用壽命一般為3—5年,多採用手糊而成,表面平整度差,有氣泡,水泡,雜質等不良現象產生,需要經常更換。另外,採光帶防塵效果不好,易變黃、變髒,需要定期清洗,密封狀態又導致屋面擦起來很麻煩,需要佔用大量的人力物力進行系統維護。
導光管採光系統使用壽命為25年,採光罩表面光滑不沾灰塵,一年只需一次清洗採光罩 ;而且系統是密閉的,使用過程中不需要維護。
對於工廠來說,建築的存續能力是很重要的,這不僅體現在工廠建築所設計的主體框架結構方面,採用的基礎設施也相當重要。
導光管採光系統和採光帶的安裝都離不開建築本身,但採光帶抗衝擊力、耐老化能力相對差一些,而且容易增加建築熱損。
如此一來,安裝採光帶的工廠建築存續能力就會差一點,相應的成本支出也要高於導光管採光系統。從整體考慮,導光管採光系統不失為一個更好的選擇!