导光管采光施工工法剖析.docx
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导光管采光施工工法剖析
自然导光照明系统施工工法
内容材料
二O一七年三月
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1.前言..............................................................3
2.工法特点..........................................................4
3.适用范围..........................................................4
4.工艺原理..........................................................4
5.施工工艺流程及操作要点............................................7
6.材料与设备.......................................................18
7.质量控制.........................................................19
8.安全措施.........................................................20
9.环保措施.........................................................21
10.效益分析........................................................22
11.应用实例........................................................24
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自然导光照明系统施工工法
1.前言
当前，能源问题已经升级为全球性的重大问题，世界各国都在开发新能源，同时在利用新技术方面也不惜余力。
人工照明在现代照明中仍然占据着举足轻重的分量，全世界的平均照明用电已占总发电量的10％～20％。
经济的快速发展使得我国能源消耗速度日益增长，用电紧张问题凸显，而照明用电又占有很大比重,根据统计表明我国照明用电约占全国总用电量的10％～12％。
充分利用天然光资源，采用被动式采光技术无疑是降低照明能耗的重要途径之一。
近年来，导光管作为一种新型高效的自然采光装置正在全国范围内迅速普及应用。
自然采光就是引用户外的天然光进入室内进行照明的过程。
太阳光是取之不尽，用之不竭的天然能源。
但是通过门窗等进入室内的仅仅是很小一部分。
为了更好地利用太阳能。
人们研究出许多新技术，光导管系统便是其中之一。
光导管系统引入的是自然光，不需要消耗非可再生资源，而且不会对环境造成污染，能够节约20％～30％的建筑用电，对节能有着重要意义。
重庆地区多云天气较多，尤其是冬季。
通过合理设计,积极采用导光管技术为各类难以直接使用自然光的建筑空间提供照明,对于节约能源、保护环境具有重要意义。
该工法经多个工程应用，大大提高了施工质量和节能效果，取得了显著的经济和社会效益。
2.工法特点
2.1、导光管结构简单、重量轻、耐腐蚀、反射率高，材料可回收利用，安装拆卸简便灵活，无需后期维护，降低了人工维护和设备更新成本。
使用寿命长，一般在25年以上。
2.2、采用三点控位技术，运用两点定线、三点控位的原理，解决导光筒垂直度的问题；使用准直仪、全站仪并结合计算机设计、建模，对导光管的安装进行准确定位，充分保证导光管的位置精确，加快了施工进度，提高了施工质量。
2.3、导光管安装时采用防水翻边的做法，利用重力原理作用，使积水、雨
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水顺坡自然隔绝，避免了接缝防水处理的难题。
加快了施工进度，节约了施工成本。
2.4、该节能导光系统中导光管的安装缝隙采用不燃材料进行深层封堵，保证了节能导光系统的隔热、防火性能。
2.5、可全天候照明，且安全可靠，维护费用低。
2.适用范围
本工法适用于各类新建、改建、扩建的工业与民用建筑、大型公共空间及城市道路隧道等空间的自然导光系统的安装。
4.工艺原理
4.1导光管采光系统通过室外采光装置收集室外的阳光并滤除90%以上的紫外线，将安全的阳光导入系统内部，经由特殊制作的导光管传输后，由安装与系统另一端的漫射装置把自然光线均匀发散到室内任何需要光线的地方（图4.1）。
利用该系统得到的室内光线从黎明到黄昏，甚至是阴天都十分充足。
同时，通过对采光装置和漫射装置的材料优化配置，提高系统的采光及传导效率，使采集的光量尽可能多而在导光管内的传输损失尽可能少。
图4.1节能导光系统示意图
4.2导光管采光系统的基本构造主要由集光器、导光管、漫射器等部件组成（图4.2）。
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图4.2
导光管采光系统构造示意图
4.3采光装置通常是半球形透明结构，内部设置棱镜等以提高效率。
放置于室外楼顶、地坪或室外墙体的侧面任何能采到光的地方；导光装置是导光管，管壁为玻璃或塑料上镀上一层高反射率的金属涂层，导光管可以旋转弯曲来改变导光角度和长度；漫射装置安装在系统底部，是将通过光导管传输的光线散射到室内使光线均匀照明的装置，同时具有避免眩光的作用。
调光装置即调光器，使室内照明强度可根据使用需求进行光照度的调整。
4.4自然光节能导光系统的安装采用结构开孔，设置混凝土反坎与结构板一次浇筑超前止水。
在安装过程中缝隙采用不燃材料进行深层封堵，保证了节能导光系统的隔热、防火性能。
在导光管安装时周边防水采用密封嵌固的处理方法和节点防水措施保证不发生渗漏。
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5.施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程图：
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5.2操作要点：
5.2.1施工准备：
在导光照明系统施工前，根据工程实际情况编写详细的施工组织设计或相应的专项施工方案。
开工前应对施工班组进行认真细致的方案和技术交底，交底对象包括：
工长、质检员、安全员、库管员、安装班组等；交底内容包括：
施工图、施工验收规程、本工法、工艺规程、施工进度、施工安全质量要求、施工注意事项、工艺纪律等，使所有操作人员掌握操作要领，提高认识，为保证安装质量打好思想和技术基础。
5.2.2材料准备：
光导照明技术由于是属于新技术、新产品，相应的导光管、采光器、漫射器必须在定点厂家进行采购。
其产品的选择必须谨慎，对产品必须根据生产厂家提供的资料进行逐项检查与验收，必要时要进行材质的复验和相应的性能试验，所有材料经检验合格后方可投入工程施工。
5.2.3勘察现场：
根据图纸详细核查所有预留孔洞的位置、尺寸，是否与图纸标注相符合，如有误差及时与现场施工人员或甲方联系解决问题。
5.2.4节能导光系统深化设计：
在施工前，根据工程实际情况对自然光节能导光系统进行深化设计，深化设计包含导光系统的设计、导光筒穿越结构节点设计，深化设计应综合考虑结构、消防、暖通专业，避免管道交叉碰撞。
完成深化设计后报原设计单位审批认可。
几种常见需要深化设计的导光管如图5.2.4。
（a）导光管在外墙开孔结构深化设计示意图
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（b）导光管在与吊顶深化设计示意图
图5.2.4.导光管深化设计图
5.2.5孔洞预留及处理：
根据图纸设计要求布设采光点，一般每个采光点照明面积为12～18m/点布设。
在屋面平面上，结构板上预留孔洞。
在安装导光管时，首先要按图纸详细检查所有预留孔洞的位置、尺寸，是否与图纸标注相符，如有误差及时与现场施工人员或业主联系解决，及时剔凿或修补。
清理预留孔洞及其周边残余物，并清扫干净。
确保施工顺利进行以及在安装时光导照明系统各部分装置内无灰尘落入。
预先套放防雨板，下试管，检查洞壁调整是否规则。
及时进行整理使其规整，预留孔洞直径D=d+50mm（d为套管直径）。
5.2.6固定防雨板做防水处理：
先将防雨板套在预留孔上，在防雨板与预留孔洞之间粘上一圈双面防水胶胶带，压实并使其与预留孔水泥面紧粘在一起，然后在防雨板上均匀打孔一圈（5～8个）并安上膨胀螺栓使其固定在预留孔上。
在防水层外加作保温层，一般喷涂发泡聚氨酯，厚度为15～20mm。
5.2.7导光管拼装：
首先组装导光管，将第一根导光管水平放置并使其有缝的一面朝上，把其带皱褶的一端插入第二根标准管一端，用小刀在连接处划一圈，为以后撕掉内壁保护膜提供方便。
再用6个铆钉加固并用薄胶带密封接口和导管接缝处，然后用塑料薄膜将第一根导光管上口进行简单密封，防止灰尘进入。
然后撕掉第二根管内保护膜。
按此方法组装剩余的导光管，最后一根导光管两端均为标准
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直径，用塑料薄膜对其下口进行简单密封。
5.2.8导光管安装：
（1）直管安装：
将组装好的导光管系统从防雨板上口慢慢插入导光照明外罩内，随插随调整，使其下端对准天花洞口并伸出5～10mm。
第一根导光管在顶部允许高出防雨板上口5mm，采用激光铅垂仪在导光管上先画出标高线、十字中心线，安装时对准中心线，再调整其标高来进行准确定位以达到设计要求。
在导光管中心线、标高线上的表面选定三个以上的点作为安装的定位测量点。
用计算机辅助设计、对导光管的安装图进行建模，给指定测量点编号，并在图上列出各点的三维坐标值。
依编号找出所有选定点位，用记号笔做明显颜色标记和写明编号。
在光导管基本就位以后，使用全站仪从高处用极坐标法观测导光管上各定位测量点的三维坐标。
实测三维坐标值与图纸标注值的差，就是安装偏差，随即校正纠偏，当各点实测值与图纸标注值吻合时可以肯定光导管已经准确安装。
最后用四个15mm长的自攻螺钉和垫圈将导光管系统和防雨板固定在一起，并用硅胶密封剂或用铝箔胶带进行密封处理（图5.2.8）。
图5.2.8导光管（直管）安装
（2）弯管及水平管安装：
弯管可以有不同的弯曲角度，弯曲角度变化范围为0～90°。
水平管连接与直管连接方式相同。
在安装水平管前，应按照设计图纸，根据导光管的空间位置及土建基准线确定导光管的标高。
直径尺寸小于400mm的水平管，间距不应大于4000mm。
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径尺寸大于400mm的水平管，间距不应大于3000mm。
导光管的吊架由吊杆（采用Φ8圆钢）和U型抱箍（镀锌）组成。
水平导光管两端以及转角处必须设置吊架。
安装吊架时，应首先根据水平管的中心线找出吊杆的安装位置，然后再根据支架的间距要求，画出吊杆的具体安装位置。
最后再根据水平管的标高，确定吊杆的安装高度。
当水平管较长，需要安装很多支架时，可先把两端的吊架安装好，然后以两端的支架为基准，用拉线法确定中间各支架的标高进行安装。
抱箍支架，折角应平直，抱箍应紧贴并抱紧水平管，其圆弧应均匀，且与导光管外径相一致。
吊杆圆钢应根据水平管安装标高适当截取，不得妨碍装饰吊顶的施工。
导光管支、吊架制作完成后，应进行除锈刷漆。
5.2.9导光管施工缝隙防水处理及嵌固
导光管安装完成后，在混凝土基座阴角处用水泥砂浆抹倒角，再做涂膜防水及卷材防水层，且上翻至采光罩同一平面收口，最后抹水泥砂浆保护层。
在采光管与预留孔洞之间的安装间隙，采用不燃材料填充密实。
填料要分若干层，每层填实后方可充填下一层，层层压密实，直到不燃材料充填整个安装间隙，若有导光管穿越楼板时，参照防水套管的做法做好防水，孔洞与套管之间仍用不燃保温材料充填密实，增加其隔热性能，达到防火要求（图5.2.9）。
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图5.2.9导光管施工缝隙防水处理及其节点大样图
5.2.10采光装置安装：
将顶部采光罩放在防雨板上口之前，先把第一节导光管口的塑料密封膜和管壁保护膜撕下，然后再在防雨板上口外延紧贴一圈拉绒尼龙密封条，其作用
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