中华人民共和国行业标准
导光管采光系统技术规程
Technical specification for tubular daylighting system
JGJ/T 374-2015
批准部门:中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期:2016年5月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第904号
住房城乡建设部关于发布行业标准《导光管采光系统技术规程》的公告
现批准《导光管采光系统技术规程》为行业标准,编号为JGJ/T 374-2015,自2016年5月1日起实施。
本规程由我部标准定额研究所组织中国建筑工业出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
2015年8月28日
前言
根据住房和城乡建设部《关于印发<2013年工程建设标准规范制订修订计划>的通知》(建标[2013]6号)的要求,规程编制组经广泛深入调查,认真总结实践经验,参考有关国际标准和国外先进标准,并在广泛征求意见的基础上,编制本规程。
本规程的主要技术内容是:1.总则;2.术语和符号;3.基本规定;4.性能要求;5.采光设计;6.建筑与电气设计;7.施工安装;8.验收;9.运行和维护。
本规程由住房和城乡建设部负责管理,由中国建筑科学研究院负责具体技术内容的解释。执行过程中如有意见或建议,请寄送中国建筑科学研究院建筑环境与节能研究院(地址:北京市北三环东路30号,邮政编码:100013)。
本规程主编单位:中国建筑科学研究院
湖南省沙坪建筑有限公司
本规程参编单位:中国建筑设计研究院
北京新奥集团有限公司
中国五洲工程设计集团有限公司
深圳市东方风光新能源技术有限公司
苏州中节能索乐图日光科技有限公司
北京科博华建材有限公司
北京佰德阳光科技有限公司
诚达建设集团有限公司
上海熙旭新能源科技有限公司
本规程主要起草人员:罗涛 周洪波 郝佳俐 刘高强 暴伟 王书晓 洪森 张滨 潘振 刘志东 杨恒 康健 秦培荣 黄甫 杨虹
本规程主要审查人员:邵韦平 林若慈 仲继寿 段旺 肖辉乾 陈海风 王立雄 高重恩 黄安
1 总 则
1.0.1 为贯彻国家节能减排等法规和技术经济政策,充分利用天然光,规范导光管采光系统的设计、施工安装、验收、运行和维护,达到节能和保证工程质量的目的,制定本规程。
1.0.2 本规程适用于新建、扩建和改建的民用建筑和工业建筑的导光管采光系统工程的设计、施工安装、验收、运行和维护。
1.0.3 导光管采光系统应做到技术先进、安全适用、经济合理,有利于视觉工作和身心健康。
1.0.4 导光管采光系统的设计和施工安装应与建筑工程同步。
1.0.5 导光管采光系统的设计、施工安装、验收、运行和维护,除应符合本规程的规定外,尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 导光管采光系统 tubular daylighting system
采集天然光,并经管道传输到室内,进行天然光照明的采光系统。通常由集光器、导光管和漫射器组成。
2.1.2 集光器 light collection system
导光管采光系统中用于采集天然光的部件,通常由采光罩及其附件组成。
2.1.3 导光管 lightpipe
导光管采光系统中用于传输天然光的管状部件。
2.1.4 漫射器 diffuser
导光管采光系统中用于将光线均匀漫射至室内的部件。
2.1.5 调光器 dimmer
安装在导光管系统中,用于调节光输出的部件。
2.1.6 参考平面 reference surface
测量或规定照度的平面(工业建筑取距地面1.00m;民用建筑取距地面0.75m;公用场所取地面)。
2.1.7 光气候 daylight climate
由太阳直射光、天空漫射光和地面反射光形成的天然光状况。
2.1.8 年平均总照度 average annual illuminance
按全年规定时间统计的室外天然光总照度。
2.1.9 光气候系数 daylight climate coefficient
根据光气候特点,按年平均总照度值确定的分区系数。
2.1.10 室外照度 exterior illuminance
在天空漫射光照射下,室外无遮挡水平面上的照度。
2.1.11 室外天然光设计照度 design illuminance of exterior daylight
室内全部利用天然光时的室外天然光最低照度。
2.1.12 室内照度 interior illuminance
在天空漫射光照射下,室内给定平面上某一点的照度。
2.1.13 采光系数 daylight factor
在室内参考平面上的一点,由直接或间接地接收来自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度之比。
2.1.14 采光均匀度 uniformity of daylighting
参考平面上的采光系数最低值与平均值之比。
2.1.15 采光利用系数 daylight utilization factor
被照面接受到的光通量与集光器接受到来自天空的光通量之比。
2.1.16 太阳得热系数 solar heat gain coefficient
透过导光管采光系统进入室内的太阳辐射与入射辐射的能量之比,也称太阳能总透射比。
2.1.17 光热比 light to solar gain coefficient
材料的可见光透射比与太阳能总透射比的比值。
2.1.18 透光折减系数 transmitting rebate factor
透射的漫射光照度与入射的漫射光照度之比。
2.1.19 导光管采光系统效率 efficiency of the tubular dayligh-ting system
导光管采光系统的漫射器输出光通量与集光器输入光通量之比,可用透光折减系数表示。
2.1.20 导光管传输效率 tube transmission efficiency
在给定的入射光分布条件下,通过导光管的出射光通量与入射光通量之比。
2.1.21 维护系数 maintenance factor
导光管采光系统在使用一定周期后,在规定表面上的平均照度与该系统在相同条件下新装时在同一表面上所得到的平均照度之比。
2.1.22 颜色透射指数 colour rendering index
光透过导光管采光系统后的一般显色指数。
2 术语和符号
2.1 术 语
2.1.1 导光管采光系统 tubular daylighting system
采集天然光,并经管道传输到室内,进行天然光照明的采光系统。通常由集光器、导光管和漫射器组成。
2.1.2 集光器 light collection system
导光管采光系统中用于采集天然光的部件,通常由采光罩及其附件组成。
2.1.3 导光管 lightpipe
导光管采光系统中用于传输天然光的管状部件。
2.1.4 漫射器 diffuser
导光管采光系统中用于将光线均匀漫射至室内的部件。
2.1.5 调光器 dimmer
安装在导光管系统中,用于调节光输出的部件。
2.1.6 参考平面 reference surface
测量或规定照度的平面(工业建筑取距地面1.00m;民用建筑取距地面0.75m;公用场所取地面)。
2.1.7 光气候 daylight climate
由太阳直射光、天空漫射光和地面反射光形成的天然光状况。
2.1.8 年平均总照度 average annual illuminance
按全年规定时间统计的室外天然光总照度。
2.1.9 光气候系数 daylight climate coefficient
根据光气候特点,按年平均总照度值确定的分区系数。
2.1.10 室外照度 exterior illuminance
在天空漫射光照射下,室外无遮挡水平面上的照度。
2.1.11 室外天然光设计照度 design illuminance of exterior daylight
室内全部利用天然光时的室外天然光最低照度。
2.1.12 室内照度 interior illuminance
在天空漫射光照射下,室内给定平面上某一点的照度。
2.1.13 采光系数 daylight factor
在室内参考平面上的一点,由直接或间接地接收来自假定和已知天空亮度分布的天空漫射光而产生的照度与同一时刻该天空半球在室外无遮挡水平面上产生的天空漫射光照度之比。
2.1.14 采光均匀度 uniformity of daylighting
参考平面上的采光系数最低值与平均值之比。
2.1.15 采光利用系数 daylight utilization factor
被照面接受到的光通量与集光器接受到来自天空的光通量之比。
2.1.16 太阳得热系数 solar heat gain coefficient
透过导光管采光系统进入室内的太阳辐射与入射辐射的能量之比,也称太阳能总透射比。
2.1.17 光热比 light to solar gain coefficient
材料的可见光透射比与太阳能总透射比的比值。
2.1.18 透光折减系数 transmitting rebate factor
透射的漫射光照度与入射的漫射光照度之比。
2.1.19 导光管采光系统效率 efficiency of the tubular dayligh-ting system
导光管采光系统的漫射器输出光通量与集光器输入光通量之比,可用透光折减系数表示。
2.1.20 导光管传输效率 tube transmission efficiency
在给定的入射光分布条件下,通过导光管的出射光通量与入射光通量之比。
2.1.21 维护系数 maintenance factor
导光管采光系统在使用一定周期后,在规定表面上的平均照度与该系统在相同条件下新装时在同一表面上所得到的平均照度之比。
2.1.22 颜色透射指数 colour rendering index
光透过导光管采光系统后的一般显色指数。
2.2 符 号
2.2.1 照度
C——采光系数;
Ew——室外照度;
Eq——年平均总照度;
En——室内照度;
Eav——平均水平照度;
Es——室外天然光设计照度;
El——室外天然光临界照度;
K——光气候系数。
2.2.2 计算系数
CU——采光利用系数;
MF——维护系数;
g——太阳得热系数;
Ra——颜色透射指数;
r——光热比;
η——导光管采光系统的效率;
Tr——透光折减系数;
α——集光器的倾角修正系数;
ρ——导光管内壁反射材料的反射比;
Φu——导光管采光系统漫射器的设计输出光通量;
τ1——集光器的透射比;
τ2——漫射器的透射比。
2.2.3 几何特征
At——导光管的有效采光面积;
Az——室内表面总面积;
D——导光管的管径;
L——导光管的长度;
S——房间的地面面积;
b——房间的进深或跨度;
n——导光管采光系统的数量;
hx——参考平面至导光管漫射器下沿高度;
l——房间的长度或开间宽度。
3 基本规定
3.0.1 导光管采光系统的采光设计应符合现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033的有关规定。
3.0.2 导光管采光系统的设计选型,应根据场所的类型、使用要求、光气候和安装条件等因素综合确定。
3.0.3 导光管采光系统的采光设计应与人工照明设计相结合,当采光不足时应采用人工照明补充。
3.0.4 导光管采光系统主体结构的使用寿命不宜少于20年。
4 性能要求
4.1 导光管采光系统
4.1.1 导光管采光系统的基本构造应包括集光器、导光管和漫射器等部件(图4.1.1)。
图4.1.1 导光管采光系统构造示意图
1-集光器;2-导光管;3-漫射器;4-防雨装置;5-安装基座;6-结构层;7-屋(地)面完成层;8-天花板
4.1.2 导光管采光系统的管径宜采用250mm、350mm、530mm、650mm、750mm及900mm等规格。
4.1.3 管长为600mm的导光管采光系统的透光折减系数不应低于0.60。
4.1.4 导光管采光系统的颜色透射指数不应低于90。
4.1.5 导光管采光系统的防尘等级不应低于IP6X。
4.1.6 导光管采光系统的传热系数不应高于2.2W/(m2·K)。
4.1.7 导光管采光系统的太阳得热系数不应高于0.35。
4.1.8 导光管采光系统抗结露性能不应低于现行国家标准《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484中抗结露因子5级。
4.1.9 导光管采光系统的性能参数可按本规程附录A的规定取值。
4.1.10 有调光要求的导光管采光系统可采用手动或自动控制方式对光输出进行连续调节。
4 性能要求
4.1 导光管采光系统
4.1.1 导光管采光系统的基本构造应包括集光器、导光管和漫射器等部件(图4.1.1)。
图4.1.1 导光管采光系统构造示意图
1-集光器;2-导光管;3-漫射器;4-防雨装置;5-安装基座;6-结构层;7-屋(地)面完成层;8-天花板
4.1.2 导光管采光系统的管径宜采用250mm、350mm、530mm、650mm、750mm及900mm等规格。
4.1.3 管长为600mm的导光管采光系统的透光折减系数不应低于0.60。
4.1.4 导光管采光系统的颜色透射指数不应低于90。
4.1.5 导光管采光系统的防尘等级不应低于IP6X。
4.1.6 导光管采光系统的传热系数不应高于2.2W/(m2·K)。
4.1.7 导光管采光系统的太阳得热系数不应高于0.35。
4.1.8 导光管采光系统抗结露性能不应低于现行国家标准《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484中抗结露因子5级。
4.1.9 导光管采光系统的性能参数可按本规程附录A的规定取值。
4.1.10 有调光要求的导光管采光系统可采用手动或自动控制方式对光输出进行连续调节。
4.2 集 光 器
4.2.1 集光器的气密性能不应低于现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106中规定的8级;水密性能不应低于现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106中规定的6级且不应渗漏;抗风压性能不应低于现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106中规定的5级。
4.2.2 集光器的抗冲击性能应符合现行国家标准《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2的有关规定。特殊应用场所应满足相应的安全要求。
4.2.3 集光器所用聚碳酸酯材料的燃烧性能等级不应低于现行国家标准《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB 8624中规定的B-s2,d1,t1级。
4.2.4 集光器所用材料的性能应符合表4.2.4的规定,常见材料的性能参数可按本规程表A.0.1的规定取值。
表4.2.4 集光器材料性能要求
4.3 导 光 管
4.3.1 导光管内表面管壁材料的反射比不宜低于0.95,常见材料的性能参数可按本规程表A.0.2的规定取值。
4.3.2 导光管的长度不宜超过管径的20倍,传输效率不宜低于0.75。
4.4 漫 射 器
4.4.1 漫射器应提供合理的光分布。
4.4.2 漫射器材料的可见光透射比不宜低于0.85,常见材料的性能参数可按本规程表A.0.3的规定取值。
4.4.3 漫射器宜便于拆卸及更换。
5 采光设计
5.1 设计选型
5.1.1 在满足光环境要求的前提下,宜优先选择管径大的导光管采光系统。
5.1.2 应用导光管采光系统时宜根据当地的气候状况确定集光器的形式。
5.1.3 导光管采光系统使用弯管时,弯曲角度不宜小于90°。
5 采光设计
5.1 设计选型
5.1.1 在满足光环境要求的前提下,宜优先选择管径大的导光管采光系统。
5.1.2 应用导光管采光系统时宜根据当地的气候状况确定集光器的形式。
5.1.3 导光管采光系统使用弯管时,弯曲角度不宜小于90°。
5.2 采光计算
5.2.1 导光管采光系统设计时应进行采光计算,并可按下列公式进行计算:
1 在顶部均匀布置条件下,室内平均水平照度可按下列公式计算:
式中:Eav——平均水平照度(lx);
n——导光管采光系统的数量;
Φu——导光管采光系统漫射器的设计输出光通量(lm);
CU——导光管采光系统的采光利用系数,可按本规程表B.0.1取值;
MF——维护系数,可按本规程表B.0.2取值;
S——房间的地面面积(m2);
Es——室外天然光设计照度值(lx),可按现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033的有关规定取值;
At——导光管的有效采光面积(m2);
η——导光管采光系统效率,全阴天空条件下可采用透光折减系数表示。
2 导光管采光系统效率可按下式计算:
式中:τ1——集光器的可见光透射比;
TTE——导光管的传输效率,可按本规程附录C的方法确定;
τ2——漫射器的透射比。
5.2.2 当室内构件产生遮挡时,室内构件的挡光折减系数可按本规程表B.0.4的规定取值。
5.2.3 当集光器的水平安装倾角超过30°时,应进行修正。
5.2.4 导光管采光系统应用于复杂建筑时,应利用计算机软件进行采光计算或分析。
6 建筑与电气设计
6.1 建筑设计
6.1.1 采用导光管采光系统的建筑设计,应合理确定导光管采光系统各组成部分在建筑中的位置,并应满足施工安装、运行和维护的要求。
6.1.2 集光器的形式及安装位置应与建筑形式相协调。
6.1.3 导光管采光系统不宜穿越不同的防火分区。当必须穿越不同的防火分区或楼板时应采取相应措施,并应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
6.1.4 漫射器应结合室内设计合理选型、布置。
6.1.5 有采光均匀度要求的场所,漫射器宜均匀布置,水平间距宜为参考平面至导光管漫射器高度的1倍~1.5倍。
6.1.6 集光器安装于钢筋混凝土屋面时,预留洞口直径宜为导光管的外管径加50mm~70mm,并应满足保温及防水的要求。
6.1.7 导光管采光系统的部件与建筑主体结构的连接设计应可靠。
6 建筑与电气设计
6.1 建筑设计
6.1.1 采用导光管采光系统的建筑设计,应合理确定导光管采光系统各组成部分在建筑中的位置,并应满足施工安装、运行和维护的要求。
6.1.2 集光器的形式及安装位置应与建筑形式相协调。
6.1.3 导光管采光系统不宜穿越不同的防火分区。当必须穿越不同的防火分区或楼板时应采取相应措施,并应符合现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的有关规定。
6.1.4 漫射器应结合室内设计合理选型、布置。
6.1.5 有采光均匀度要求的场所,漫射器宜均匀布置,水平间距宜为参考平面至导光管漫射器高度的1倍~1.5倍。
6.1.6 集光器安装于钢筋混凝土屋面时,预留洞口直径宜为导光管的外管径加50mm~70mm,并应满足保温及防水的要求。
6.1.7 导光管采光系统的部件与建筑主体结构的连接设计应可靠。
6.2 电气设计
6.2.1 应用导光管采光系统的场所,导光管采光系统宜与照明控制相结合。
6.2.2 采用配有调光器的导光管采光系统时,电气设计应预留单独的供电回路。
7 施工安装
7.1 一般规定
7.1.1 导光管采光系统的安装应符合设计要求。
7.1.2 导光管采光系统的安装应编制专项施工方案,并应包括与主体结构施工、设备安装、装饰装修的协调配合方案及安全措施等内容。
7.1.3 导光管采光系统安装前应具备下列条件:
1 设计文件和专项施工方案应齐备;
2 现场场地、供电等条件应满足正常施工的要求;
3 土建工程的预留孔洞、基座、预埋件和防水措施等应符合设计图纸,并已验收合格;
4 既有建筑应具有经结构复核可安装导光管采光系统的证明文件。
7.1.4 进场安装的导光管采光系统的产品性能应符合设计要求。
7.1.5 施工中应建立质量检查及工序间交接检验制度,每道工序结束后均应进行检验,合格后方可进行下道工序施工。
7 施工安装
7.1 一般规定
7.1.1 导光管采光系统的安装应符合设计要求。
7.1.2 导光管采光系统的安装应编制专项施工方案,并应包括与主体结构施工、设备安装、装饰装修的协调配合方案及安全措施等内容。
7.1.3 导光管采光系统安装前应具备下列条件:
1 设计文件和专项施工方案应齐备;
2 现场场地、供电等条件应满足正常施工的要求;
3 土建工程的预留孔洞、基座、预埋件和防水措施等应符合设计图纸,并已验收合格;
4 既有建筑应具有经结构复核可安装导光管采光系统的证明文件。
7.1.4 进场安装的导光管采光系统的产品性能应符合设计要求。
7.1.5 施工中应建立质量检查及工序间交接检验制度,每道工序结束后均应进行检验,合格后方可进行下道工序施工。
7.2 钢筋混凝土屋面
7.2.1 导光管采光系统安装前,应对钢筋混凝土屋面的安装基座和孔洞内壁进行清洁。
7.2.2 施工过程中,集光器与安装基座之间的空隙应采用保温材料填充,并应采取防水防尘等密闭措施。
7.3 复合金属板屋面
7.3.1 导光管采光系统安装前,应根据导光管管径尺寸对复合金属板屋面进行现场开孔,并应保持开孔处干净、整洁。
7.3.2 集光器安装部位的防水处理应符合现行国家标准《屋面工程技术规范》GB 50345的有关规定。
7.3.3 施工过程中,集光器与基座之间的空隙应采用保温材料填充封闭。
8 验 收
8.1 一般规定
8.1.1 导光管采光系统进场时应核查产品合格证和检验报告,并应进行现场抽检。
8.1.2 导光管采光系统安装前,应完成下列隐蔽工程项目的现场验收:
1 预留洞口的防水和保温;
2 预埋件和基座;
3 隐蔽安装的电气管线工程。
8.1.3 导光管采光系统投入使用前,应由业主或建设单位组织相关单位进行现场验收。
8.1.4 导光管采光系统工程的验收应具备下列资料:
1 专项设计及施工技术文件;
2 产品、主要部件及材料的出厂合格证明及检验报告;
3 隐蔽工程的验收记录;
4 现场检测报告。
8 验 收
8.1 一般规定
8.1.1 导光管采光系统进场时应核查产品合格证和检验报告,并应进行现场抽检。
8.1.2 导光管采光系统安装前,应完成下列隐蔽工程项目的现场验收:
1 预留洞口的防水和保温;
2 预埋件和基座;
3 隐蔽安装的电气管线工程。
8.1.3 导光管采光系统投入使用前,应由业主或建设单位组织相关单位进行现场验收。
8.1.4 导光管采光系统工程的验收应具备下列资料:
1 专项设计及施工技术文件;
2 产品、主要部件及材料的出厂合格证明及检验报告;
3 隐蔽工程的验收记录;
4 现场检测报告。
8.2 现场检验
8.2.1 导光管采光系统见证检验项目应包括系统的透光折减系数、颜色透射指数、防尘性能、传热系数、太阳得热系数、抗结露因子及集光器的气密、水密、抗风压和抗冲击性能。
8.2.2 现场抽检项目应符合本规程第8.2.1条的规定,现场抽检的试件至少应为1套。当有任何一项不合格时,应判定该批次产品不合格。
8.2.3 导光管采光系统工程实际采光效果的检验,应按现行国家标准《采光测量方法》GB/T 5699的有关规定执行。照度、采光效果和采光均匀度指标应满足设计要求。
9 运行和维护
9.0.1 导光管采光系统的使用和维护应编制专项方案。
9.0.2 导光管采光系统运行过程中,应定期对系统各部件及系统与建筑主体结构连接部位进行维护。
9.0.3 维护工作应由经过专业培训的人员完成。
9.0.4 维护时应避免硬物损伤系统部件,且应避免灰尘落入管道内。
9.0.5 集光器和漫射器表面的清洗宜每年进行一次。
附录A 导光管采光系统性能参数
A.0.1集光器材料的光热参数可按表A.0.1的规定取值。
表A.0.1 集光器材料的光热参数值
A.0.2 导光管内壁反射材料的反射比可按表A.0.2的规定取值。
表A.0.2 导光管内壁反射膜材的反射比
A.0.3 漫射器材料的可见光透射比可按表A.0.3的规定取值。
表A.0.3 漫射器材料的可见光透射比
A.0.4 导光管采光系统的光热性能参数可按表A.0.4的规定取值。
表A.0.4 导光管采光系统光热性能参数
注:表中数值为导光管采光系统的实测值。
附录B 导光管系统采光计算参数
B.0.1 顶部安装的导光管采光系统的采光利用系数可按表B.0.1的规定取值。
表B.0.1 顶部安装的导光管采光系统的采光利用系数(CU)表
B.0.2 室空间比RCR可按下式计算:
式中:hx——参考平面至导光管漫射器下沿高度(m);
l——房间长度(m);
b——房间进深(m)。
B.0.3 导光管采光系统的维护系数可按表B.0.3的规定取值。
表B.0.3 导光管采光系统的维护系数
房间污染程度 | 安装角度 | ||
垂直 | 倾斜 | 水平 | |
清洁 | 0.90 | 0.80 | 0.70 |
一般 | 0.80 | 0.70 | 0.60 |
污染严重 | 0.70 | 0.60 | 0.50 |
B.0.4 室内构件的挡光折减系数可按表B.0.4的规定取值。
表B.0.4 室内构件的挡光折减系数
构件名称 | 结构材料 | |
钢筋混凝土 | 钢 | |
实体梁 | 0.75 | 0.75 |
屋架 | 0.80 | 0.90 |
吊车梁 | 0.85 | 0.85 |
网架 | — | 0.65 |
附录C 导光管传输效率计算
C.0.1 导光管传输效率的计算可按下列步骤进行:
1 确定导光管直段部分的等效长度,可按下式计算:
式中:M——导光管的等效长度;
L——导光管的长度(m);
D——导光管的管径(m)。
2 确定各个弯曲段的等效长度,不同弯头角度的等效长度可按表C.0.1-1的规定取值。
3 确定导光管的传输效率,不同等效长度导光管的传输效率可按表C.0.1-2的规定进行插值计算。
表C.0.1-1 不同弯头角度下的等效长度
表C.0.1-2 不同等效长度导光管的传输效率
本规程用词说明
1 为便于在执行本规程条文时区别对待,对要求严格程度不同的用词说明如下:
1)表示很严格,非这样做不可的:
正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。
2)表示严格,在正常情况下均应这样做的:
正面词采用“应”,反面词采用“不应”或“不得”。
3)表示允许稍有选择,在条件许可时首先应这样做的:
正面词采用“宜”,反面词采用“不宜”。
4)表示有选择,在一定条件下可以这样做的,采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为“应符合……的规定”或“应按……执行”。
引用标准名录
1 《建筑设计防火规范》GB 50016
2 《建筑采光设计标准》GB 50033
3 《屋面工程技术规范》GB 50345
4 《采光测量方法》GB/T 5699
5 《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106
6 《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484
7 《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB 8624
8 《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2
中华人民共和国行业标准
导光管采光系统技术规程
JGJ/T 374-2015
条文说明
制订说明
《导光管采光系统技术规程》JGJ/T 374-2015,经住房和城乡建设部2015年8月28日以第904号公告批准、发布。
本规程编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,总结了我国导光管采光系统工程应用的实践经验,同时参考了国外先进技术法规、技术标准,通过光热性能试验取得了导光管采光系统的重要技术参数。
为便于广大设计、施工、科研、学校等单位有关人员在使用本规程时能正确理解和执行条文规定,《导光管采光系统技术规程》编制组按章、节、条顺序编制了本规程的条文说明,对条文规定的目的、依据以及执行中需注意的有关事项进行了说明。但是,本条文说明不具备与规程正文同等的法律效力,仅供使用者作为理解和把握规程规定的参考。
1 总 则
1.0.1 天然采光对于改善室内光环境和实现节能具有重要的意义。导光管采光系统作为一种新型的采光装置,除了各类建筑的一般场所外,还可用于无窗及地下空间这些传统采光方式无法应用的场合。随着技术的发展,该系统已较为成熟,并广泛应用于实际工程,对改善室内光环境和最大限度地实现照明节能起到了积极的作用。
我国幅员辽阔,各地区室外的天然光光气候有很大差异,这意味着采光系统在应用时必须结合当地的光气候条件进行选型和设计,从而充分发挥其性能特点,避免不良的光环境或造成不必要的浪费。由于导光管采光系统与传统的窗户完全不同,传统的采光设计方法和产品性能要求也不完全适用。同时,该系统在安装时还需要注意与建筑主体的结合,特别是防水的处理。
1.0.2 本条规定了本规程的适用范围。从国内外导光管采光工程应用情况来看,导光管采光系统广泛应用于住宅、商场、办公楼和工厂等各类建筑。从国内现有的工程来看,民用建筑和工业建筑大约各占一半。工业建筑由于工作时间长,采用导光管系统具有很好的节能效益。导光管采光系统适用于各类新建、扩建和改建的场所,特别是一些无窗和地下空间。对于这类场所,在传统采光方式无法使用,且条件许可的情况下,宜优先采用导光管采光系统。
导光管采光系统可分为顶部安装和侧面安装两大类。根据集光器采集光线的方式的不同,可分为主动式和被动式。根据传输管道材料的不同,又可分为反射式、棱镜式和光纤型。本规程中所指的导光管采光系统仅限于被动反射式的系统。
1.0.3 应用导光管采光系统应根据工程的实际条件,考虑技术的合理性与适用性,以保证人员的安全和身心健康为前提,并有利于节能减排。
1.0.5 导光管采光系统的应用是综合技术,涉及多个专业,与之密切相关的还有下列相关标准:《建筑采光设计标准》GB 50033、《建筑照明设计标准》GB 50034、《屋面工程技术规范》GB 50345等。
2 术语和符号
本章术语主要引自现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033,同时也参考了国际上相关标准和技术文件,加以统一和赋予新的含义,并根据导光管采光系统的特点,增加了其主要部件的名词术语。
3 基本规定
3.0.1 导光管采光系统虽然是一种特殊的采光形式,但和侧窗或天窗等传统采光方式一样,也应满足建筑采光的相关要求。
3.0.2 目前导光管采光系统已形成了定型产品,形式和规格多样化。在满足相同采光要求的前提下,可有多种方案供选择,这就需要综合考虑场所特点、使用要求、室外光气候条件和安装条件等各方面因素,从技术经济性上进行多方案比选,选择其中较优的设计方案。
3.0.3 导光管采光系统只能在天然光充足的时段提供场所所需的照明,在阴天采光不足的时段或夜间还需要人工照明的补充,以保证视觉作业和场所使用要求的需要。人工照明的设计宜与导光管系统的设计结合,以充分利用天然光,实现节能。同时,导光管采光系统的布置应与人工照明的布置相结合。
3.0.4 导光管采光系统的主体结构包括支撑结构、导光管等核心部件。由于支撑结构与建筑的主体结构结合在一起,使用寿命需要与建筑的使用年限相匹配。导光管作为系统的核心组件,从经济性的角度,也需要保证合理的使用寿命。目前导光管的管壁材料为铝,其使用寿命可达20年以上。
导光管采光系统中一些易老化和易损坏的零部件,应设计成可进行局部更换的形式。如导光管采光系统的集光器、漫射器等部件通常采用的塑料材料,在排除人力损坏等非正常因素外,在正常的使用条件下,也会逐渐老化,该类部件应可替换。
4 性能要求
4.1 导光管采光系统
4.1.1 目前常用的导光管采光系统由集光器、导光管和漫射器等基本部件构成,根据工程的实际需要,还可增加一些配件,如调光器等。目前,导光管采光系统主要采用顶部安装的方式,当顶部开洞受限制时,也可采用侧面安装的方式。根据工程设计的要求,集光器部分可高于屋面,或与屋面平齐;当室内有吊顶时,漫射器的设计安装应与其相结合。
4.1.2 为便于设计人员使用,在结构屋面板上预留相应尺寸的洞口以便于施工,导光管采光系统宜采用通用的规格。参照国际照明委员会CIE标准和国内外现有产品的技术规格,建议按管径给出导光管的通用规格,各管径对应的有效截面面积如表1所示:
表1 不同规格导光管采光系统的有效截面面积
4.1.3 导光管采光系统的效率是衡量其性能的重要指标,通过对现有的用于实际工程的导光管系统的测试,在管长0.6m情况下,大部分产品的效率均在0.60以上。为提高采光效率,在采光设计中应选择采光性能好的导光管采光系统,在管长不大于0.6m的条件下,系统效率不应低于0.60;当管长超过0.6m时,系统效率可利用本标准提供的计算方法得到,并通过技术经济性分析确定合理的方案。透光折减系数的测试按现行国家标准《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976的规定进行。当管长超过测试装置限制时,可在测量典型长度管段的基础上通过计算得到系统的透光折减系数值。
4.1.4 与人工照明相比,天然采光的显色性是其一大优势。利用导光管系统进行采光,除保证采光的数量,即提高系统效率外,还应重视采光的质量,其中显色性就是很重要的指标。我们通常以颜色透射指数作为评价指标,按照CIE的评价标准,可分为90、80、60、20各档,导光管采光系统的显色性应达到优良,即90以上。颜色透射指数的测试可按现行国家标准《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976的规定进行。
4.1.5 当导光管内壁积灰或污染时,其反射比会下降,将导致系统性能的降低。安装和使用过程中,应避免灰尘进入系统内部。参照灯具防护等级的性能要求,应达到完全防尘的要求,即IP6X。测试方法可参照现行国家标准《灯具 第1部分:一般要求与试验》GB 7000.1中灯具的防尘性能测试方法进行测试,测试时应将整套系统放入防尘箱中进行测试。防尘等级可按表2给出的依据进行判定。
表2 防尘等级的分级表及判定依据
4.1.6 导光管采光系统传热系数的测试方法参照现行国家标准《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484。测试过程中,要求安装的导光管采光系统伸入室内的导光管长度为400mm,计算传热系数时,室内侧的传热面积为导光管与漫射器表面积之和。现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189中对严寒地区A区的屋顶透明部分的传热系数限值为不大于2.5W/(m2·K)。通过对现有导光管采光系统的测试,传热系数均不高于2.2W/(m2·K)。
4.1.7 太阳得热系数是透光围护结构的重要节能评价指标,该数值越低,意味着单位面积透过的太阳辐射越少,对于我国夏热冬暖、夏热冬冷和温和地区的夏季节能具有积极的作用。通过对现有导光管系统(管长0.6m)的测试,其太阳得热系数均不高于0.35。随着导光管长度的增加,该数值会进一步降低。
4.1.8 当系统内部结露或产生凝水时,将降低系统性能,并影响正常使用。在系统设计时,应考虑相应措施避免结露。抗结露因子(CRF)为衡量物体表面抗结露能力的指标。导光管采光系统伸入室内的部分为导光管和漫射器,导光管采光系统抗结露因子的测试方法参照现行国家标准《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484,导光管采光系统抗结露因子取导光管与漫射器抗结露因子中的较低值(表3)。
表3 抗结露因子分级
4.1.10 在具有多种使用功能的场所,如会议室,有时需要尽量降低房间的照度水平。因此,导光管系统在这类场所应用时,应可对其光输出进行调节,调节范围宜在5%~100%之间。控制的方式可采用有线或无线控制。
4 性能要求
4.1 导光管采光系统
4.1.1 目前常用的导光管采光系统由集光器、导光管和漫射器等基本部件构成,根据工程的实际需要,还可增加一些配件,如调光器等。目前,导光管采光系统主要采用顶部安装的方式,当顶部开洞受限制时,也可采用侧面安装的方式。根据工程设计的要求,集光器部分可高于屋面,或与屋面平齐;当室内有吊顶时,漫射器的设计安装应与其相结合。
4.1.2 为便于设计人员使用,在结构屋面板上预留相应尺寸的洞口以便于施工,导光管采光系统宜采用通用的规格。参照国际照明委员会CIE标准和国内外现有产品的技术规格,建议按管径给出导光管的通用规格,各管径对应的有效截面面积如表1所示:
表1 不同规格导光管采光系统的有效截面面积
4.1.3 导光管采光系统的效率是衡量其性能的重要指标,通过对现有的用于实际工程的导光管系统的测试,在管长0.6m情况下,大部分产品的效率均在0.60以上。为提高采光效率,在采光设计中应选择采光性能好的导光管采光系统,在管长不大于0.6m的条件下,系统效率不应低于0.60;当管长超过0.6m时,系统效率可利用本标准提供的计算方法得到,并通过技术经济性分析确定合理的方案。透光折减系数的测试按现行国家标准《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976的规定进行。当管长超过测试装置限制时,可在测量典型长度管段的基础上通过计算得到系统的透光折减系数值。
4.1.4 与人工照明相比,天然采光的显色性是其一大优势。利用导光管系统进行采光,除保证采光的数量,即提高系统效率外,还应重视采光的质量,其中显色性就是很重要的指标。我们通常以颜色透射指数作为评价指标,按照CIE的评价标准,可分为90、80、60、20各档,导光管采光系统的显色性应达到优良,即90以上。颜色透射指数的测试可按现行国家标准《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976的规定进行。
4.1.5 当导光管内壁积灰或污染时,其反射比会下降,将导致系统性能的降低。安装和使用过程中,应避免灰尘进入系统内部。参照灯具防护等级的性能要求,应达到完全防尘的要求,即IP6X。测试方法可参照现行国家标准《灯具 第1部分:一般要求与试验》GB 7000.1中灯具的防尘性能测试方法进行测试,测试时应将整套系统放入防尘箱中进行测试。防尘等级可按表2给出的依据进行判定。
表2 防尘等级的分级表及判定依据
4.1.6 导光管采光系统传热系数的测试方法参照现行国家标准《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484。测试过程中,要求安装的导光管采光系统伸入室内的导光管长度为400mm,计算传热系数时,室内侧的传热面积为导光管与漫射器表面积之和。现行国家标准《公共建筑节能设计标准》GB 50189中对严寒地区A区的屋顶透明部分的传热系数限值为不大于2.5W/(m2·K)。通过对现有导光管采光系统的测试,传热系数均不高于2.2W/(m2·K)。
4.1.7 太阳得热系数是透光围护结构的重要节能评价指标,该数值越低,意味着单位面积透过的太阳辐射越少,对于我国夏热冬暖、夏热冬冷和温和地区的夏季节能具有积极的作用。通过对现有导光管系统(管长0.6m)的测试,其太阳得热系数均不高于0.35。随着导光管长度的增加,该数值会进一步降低。
4.1.8 当系统内部结露或产生凝水时,将降低系统性能,并影响正常使用。在系统设计时,应考虑相应措施避免结露。抗结露因子(CRF)为衡量物体表面抗结露能力的指标。导光管采光系统伸入室内的部分为导光管和漫射器,导光管采光系统抗结露因子的测试方法参照现行国家标准《建筑外门窗保温性能分级及检测方法》GB/T 8484,导光管采光系统抗结露因子取导光管与漫射器抗结露因子中的较低值(表3)。
表3 抗结露因子分级
4.1.10 在具有多种使用功能的场所,如会议室,有时需要尽量降低房间的照度水平。因此,导光管系统在这类场所应用时,应可对其光输出进行调节,调节范围宜在5%~100%之间。控制的方式可采用有线或无线控制。
4.2 集 光 器
4.2.1 集光器是导光管采光系统暴露在室外的部件,气密性能、水密性能和抗风压性能是其重要的性能指标。其测试方法和分级要求可按现行国家标准《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》GB/T 7106的相关规定执行。气密、水密和抗风压性能可分别参照表4、表5和表6确定。
表4 建筑外门窗气密性能分级表
表5 建筑外门窗水密性能分级表(单位为Pa)
注:第6级应在分级后同时注明具体检测压力差值。
表6 建筑外门窗抗风压性能分级表(单位为kPa)
注:第9级应在分级后同时注明具体检测压力差值。
4.2.2 抗冲击性能是指导光管采光系统采光罩部件抵抗由于天气原因或人为原因产生的不确定撞击的能力。因为导光管采光系统采光罩通常安装于建筑物屋面或建筑物周围地表,出于安全的考虑,故提出本条规定。试验可参照现行国家标准《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2的规定,应足以抵御质量为1kg的钢球,从1.0m高度自由落到采光罩上时产生的冲击而不得产生裂纹或贯穿的孔洞;同时,应参照现行国家标准《建筑用安全玻璃 第2部分:钢化玻璃》GB 15763.2进行霰弹袋冲击性能试验,在冲击体下落高度为1200mm时,采光罩不会破裂或出现贯穿的裂纹。当集光器位于地面,可供行人或车辆通过时,应采用钢化玻璃并满足相应的承重、防滑及抗冲击性能要求。
4.2.3 本条根据现行国家标准《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求和标识》GB 20286的规定,作为集光器使用的聚碳酸酯材料,其燃烧性能不应低于《建筑材料及制品燃烧性能分级》GB 8624规定的B级,且产烟等级不低于s2级、燃烧滴落物/微粒的附加等级不低于d1级、产烟毒性等级不低于t1级。
4.2.4 目前集光器常用的材料有三类:聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和玻璃。本条对三类材料的光学性能及厚度进行了规定。为保证采光的效果,应尽量选用透射比高的材料,对于PMMA材料,其可见光透射比不应低于0.90;对于PC材料,其可见光透射比不应低于0.85;玻璃的可见光透射比不应低于0.70。从强度和安全的角度出发,集光器所用材料应具有足够的厚度,对于PC和PMMA材料,厚度不应小于3mm。当集光器采用玻璃材料时,应进行钢化并采用中空玻璃或夹层玻璃时,每层玻璃的厚度均不应小于4mm。
4.3 导 光 管
4.3.1 导光管作为传输光线的关键部件,其内表面反射比对于系统效率有很大影响。为了保证系统整体具有较高的传输效率,应采用反射比较高的管壁材料。
4.3.2 导光管是整个导光管系统的核心部件,其长度根据工程的实际要求确定,因此其传输效率在很大程度影响和决定了整体系统的效率。为了保证良好的采光效果,导光管应具有较高的传输效率。当导光管较长时,其内壁应采用反射比更高的材料或增大管径,提高传输效率。导光管的传输效率可参照现行国家标准《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976进行测试,或按照本规程第5章给出的方法计算得到。但是当管长超过其管径的20倍时,其传输效率低于0.75,使得系统总的效率低于0.5,使用不经济,不宜采用。
4.4 漫 射 器
4.4.1 为了保证室内的采光均匀度,漫射器应具有合理的光分布,宜为近似余弦的配光形式。其配光测试可参照灯具光度的测试方法进行。
4.4.2 漫射器的主要作用是将采集的室外天然光尽量多且均匀地分布到室内,除保证合理的光分布外,还应具有较高的透射比,以提高整个系统的效率。
4.4.3 为便于日常的维护,漫射器宜设置成便于拆卸的形式。
5 采光设计
5.1 设计选型
5.1.1 在长度和使用材料等条件相同的情况下,管径大的导光管采光系统的效率更高。因此,在技术经济条件许可的条件下,设计选型时应尽可能选择管径大的系统。
5.1.2 采光罩是集光器的主要部件,其主要作用是采集室外光线,对系统的光学性能具有重要的影响。采光罩的设计选型应充分考虑当地的气候特点,如风沙较大的地区应考虑采用不易积灰和易于清洗的构造形式;以晴天为主的地区应考虑充分利用直射日光,如优化采光罩的形状,采用反光片或导光棱镜等措施,限制高角度的直射日光,提高低角度阳光的利用效率,以保证室内有相对稳定的光输出。
5.1.3 在导光管设计中,弯管会显著影响系统的效率。为提高系统效率,应尽量避免使用弯管。当不得不使用弯管时,应采用较大角度的弯管,不应使用锐角的弯管,以减少光的损失。
5 采光设计
5.1 设计选型
5.1.1 在长度和使用材料等条件相同的情况下,管径大的导光管采光系统的效率更高。因此,在技术经济条件许可的条件下,设计选型时应尽可能选择管径大的系统。
5.1.2 采光罩是集光器的主要部件,其主要作用是采集室外光线,对系统的光学性能具有重要的影响。采光罩的设计选型应充分考虑当地的气候特点,如风沙较大的地区应考虑采用不易积灰和易于清洗的构造形式;以晴天为主的地区应考虑充分利用直射日光,如优化采光罩的形状,采用反光片或导光棱镜等措施,限制高角度的直射日光,提高低角度阳光的利用效率,以保证室内有相对稳定的光输出。
5.1.3 在导光管设计中,弯管会显著影响系统的效率。为提高系统效率,应尽量避免使用弯管。当不得不使用弯管时,应采用较大角度的弯管,不应使用锐角的弯管,以减少光的损失。
5.2 采光计算
5.2.1 导光管工程的采光计算方法为利用系数法,参照现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033给出。其中,导光管采光系统的总效率可按本规程给出的方法计算,全阴天空下的系统效率或透光折减系数也可参照现行国家标准《建筑外窗采光性能分级及检测方法》GB/T 11976中规定的方法测试得到。根据现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033的规定,我国可划分为5个光气候区。不同光气候区的室外天然光设计照度值有所不同,在导光管系统设计时需要根据当地的光气候条件,选择合理的数值。不同气候区的室外天然光设计照度值应按表7计算。
表7 不同光气候区的室外天然光设计照度值
光气候区 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ |
室外天然光设计照度值Es(lx) | 18000 | 16500 | 15000 | 13500 | 12000 |
5.2.2 当室内有构件遮挡时,如工业厂房的吊车梁、网架等,计算时应考虑其遮挡,室内构件的挡光折减系数参照现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033给出。
5.2.3 当屋面不是水平面时,导光管采光系统如紧贴屋面安装时与水平安装的状态有所区别(图1)。系统对于入射光的接收程度取决于实际的可见天空,可见天空的大小用立体角来表示。当整个天空可见时,各方向的入射光都能接收。而当集光器倾斜
图1 导光管采光系统倾斜安装示意图
1-集光器;2-导光管;3-屋面
安装时,其可见天空的立体角将减小,可接受的入射光也相应减少。集光器非水平安装时,其设计输出光通应乘以表8中的修正系数。
表8 倾斜安装的修正系数
5.2.4 本规程给出的采光计算方法,仅适用于全阴天空条件下、规则房间、导光管采光系统均匀布置的情况。当建筑室内外空间复杂时,其他天空条件下或需要逐点计算采光时,可采用计算机软件或模型试验进行计算分析。
6 建筑与电气设计
6.1 建筑设计
6.1.1 导光管采光系统的设计和安装,应考虑建筑使用功能和室内布置的要求,不影响建筑的正常使用,并做到便于维护和维修。
6.1.2 集光器有多种形式可供选择,除考虑使用功能的要求外,还应考虑与建筑设计进行协调,保持统一和谐的形式。
6.1.3 导光管采光系统应用于建筑中,应尽量避免穿越防火分区。当穿越防火分区时,可设置专用管井或进行防火分隔,所使用的管井或防火分隔物材料应满足现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的相关规定。
6.1.4 在保证采光效果的前提下,室内漫射器的形式和布置应尽量与室内设计及装修保持一致,特别是与天花板上灯具的布置进行协调。
6.1.5 为保证采光均匀性的要求,通常情况下漫射器应均匀布置,漫射器之间的间距应控制在合理的范围。为满足均匀度为0.7的要求,漫射器之间的间距宜为漫射器至参考面高度的(1~1.5)倍。
6.1.6 土建预留洞口应根据导光管的管径确定,并留有足够的安装空间。预留洞口时就应满足保温及防水的要求。采用半球形等突出屋面的集光器时,宜采用现场浇制的方法制作安装基座,该做法施工简单,也便于集光器安装。在停车场等有交通功能的场所安装集光器时,应考虑到交通的需要,采用平板形式的集光器,并与地面平齐,以保证通道畅通。
对于钢筋混凝土屋面,屋面应统一做防水,且防水应延伸至安装基座的顶部。彩钢屋面开孔与基座处的防水处理,防水材料应铺设至基座边缘外不少于250mm。
6.1.7 导光管采光系统各部件的连接设计应可靠,并与建筑主体结构连接,以保证安全。
6 建筑与电气设计
6.1 建筑设计
6.1.1 导光管采光系统的设计和安装,应考虑建筑使用功能和室内布置的要求,不影响建筑的正常使用,并做到便于维护和维修。
6.1.2 集光器有多种形式可供选择,除考虑使用功能的要求外,还应考虑与建筑设计进行协调,保持统一和谐的形式。
6.1.3 导光管采光系统应用于建筑中,应尽量避免穿越防火分区。当穿越防火分区时,可设置专用管井或进行防火分隔,所使用的管井或防火分隔物材料应满足现行国家标准《建筑设计防火规范》GB 50016的相关规定。
6.1.4 在保证采光效果的前提下,室内漫射器的形式和布置应尽量与室内设计及装修保持一致,特别是与天花板上灯具的布置进行协调。
6.1.5 为保证采光均匀性的要求,通常情况下漫射器应均匀布置,漫射器之间的间距应控制在合理的范围。为满足均匀度为0.7的要求,漫射器之间的间距宜为漫射器至参考面高度的(1~1.5)倍。
6.1.6 土建预留洞口应根据导光管的管径确定,并留有足够的安装空间。预留洞口时就应满足保温及防水的要求。采用半球形等突出屋面的集光器时,宜采用现场浇制的方法制作安装基座,该做法施工简单,也便于集光器安装。在停车场等有交通功能的场所安装集光器时,应考虑到交通的需要,采用平板形式的集光器,并与地面平齐,以保证通道畅通。
对于钢筋混凝土屋面,屋面应统一做防水,且防水应延伸至安装基座的顶部。彩钢屋面开孔与基座处的防水处理,防水材料应铺设至基座边缘外不少于250mm。
6.1.7 导光管采光系统各部件的连接设计应可靠,并与建筑主体结构连接,以保证安全。
6.2 电气设计
6.2.1 为保证光环境效果,充分利用天然光,实现照明节能,照明设计及照明控制应与导光管采光系统相结合,根据天然采光的情况可实时对人工照明进行调节。
6.2.2 调光器通过控制电机带动导光管系统内的遮光装置进行开关控制,从而达到调整漫射器输出的光通量,实现对室内光照度的调节的目的。电气设计时应考虑调光器的用电需求,预留单独的供电回路。
7 施工安装
7.1 一般规定
7.1.2 导光管采光系统的安装专业性较强,为了保证施工质量,应编制专项的施工方案。在整个施工过程中,施工方案应与其他相关专业和工序配合。比如在安装前是否应在主体结构上预留洞口,避免对其他设备安装造成干扰和阻碍,漫射器安装时应考虑与室内装饰装修方案的配合等。施工方案中还应考虑安全措施,包括在预留孔洞时应考虑避免人或物掉落的措施等。
7.1.3 施工前应对各项施工条件进行检查,对相关隐蔽工程进行验收,保证安装施工的顺利开展。安装依据的设计文件应齐备并通过审查,施工组织设计及施工方案经审查无误方可实施,现场场地和供电等各项施工条件满足要求,预留孔洞、基座、预埋件和防水等工程符合设计要求并验收合格。如为既有建筑,即需要改建的建筑,还应通过结构复核,在保证安全的前提下进行导光管采光系统的安装。
7.1.4 用于工程的导光管采光系统产品应同时满足本规程第4章和设计的要求。
7.1.5 导光管采光系统安装时各道工序的时序性和相互依赖性较强,为保证施工质量,在每道工序开始前,均应检查前一道工序是否满足要求。
7 施工安装
7.1 一般规定
7.1.2 导光管采光系统的安装专业性较强,为了保证施工质量,应编制专项的施工方案。在整个施工过程中,施工方案应与其他相关专业和工序配合。比如在安装前是否应在主体结构上预留洞口,避免对其他设备安装造成干扰和阻碍,漫射器安装时应考虑与室内装饰装修方案的配合等。施工方案中还应考虑安全措施,包括在预留孔洞时应考虑避免人或物掉落的措施等。
7.1.3 施工前应对各项施工条件进行检查,对相关隐蔽工程进行验收,保证安装施工的顺利开展。安装依据的设计文件应齐备并通过审查,施工组织设计及施工方案经审查无误方可实施,现场场地和供电等各项施工条件满足要求,预留孔洞、基座、预埋件和防水等工程符合设计要求并验收合格。如为既有建筑,即需要改建的建筑,还应通过结构复核,在保证安全的前提下进行导光管采光系统的安装。
7.1.4 用于工程的导光管采光系统产品应同时满足本规程第4章和设计的要求。
7.1.5 导光管采光系统安装时各道工序的时序性和相互依赖性较强,为保证施工质量,在每道工序开始前,均应检查前一道工序是否满足要求。
7.2 钢筋混凝土屋面
7.2.1 安装前应清理预留孔台面及其周边残余杂物,确保施工的顺利进行及安装导光管采光系统时各部件内不落入灰尘。
7.2.2 为避免形成热桥或冷桥的热工缺陷,在施工过程中应注意采用保温材料填充集光器与安装基座之间的空隙。
7.3 复合金属板屋面
7.3.1 施工前应预留相应尺寸的孔洞,并保持孔洞附近的整洁,避免灰尘或杂物落入系统内。
7.3.2 为保证防水效果,保护套管上应采用防雨装置,防雨装置可用铆钉或自攻螺丝固定在屋面或基座上。基座与屋面的连接处可采用密封胶或密封胶带进行密封处理,并满足《屋面工程技术规范》GB 50345等相关标准的规定。
7.3.3 为保证保温效果,避免出现热桥,导光管管壁与孔洞之间的间隙应用保温材料填满。
8 验 收
8.1 一般规定
8.1.1 导光管采光系统的各项产品性能指标应满足设计要求,进场前应进行核查。为保证进场的产品质量,应进行现场抽检。
8.1.2 为保证工程质量,避免返工或造成不必要的损失,应对主体结构及与导光管采光系统紧密相关的工序进行验收后方可进行施工。验收的方法和标准可参照现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300及相关标准的要求。
8.1.3 为保证工程的质量与效果,在投入使用前应进行现场验收。相关单位指业主、监理、设计及施工方。
8.1.4 验收的项目包括检查和检测的项目,检查项目包括各类文件的审核,现场检测项目及方案可参照本规程第7.2节的有关规定。现场检测宜由第三方检测机构完成。
8 验 收
8.1 一般规定
8.1.1 导光管采光系统的各项产品性能指标应满足设计要求,进场前应进行核查。为保证进场的产品质量,应进行现场抽检。
8.1.2 为保证工程质量,避免返工或造成不必要的损失,应对主体结构及与导光管采光系统紧密相关的工序进行验收后方可进行施工。验收的方法和标准可参照现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB 50300及相关标准的要求。
8.1.3 为保证工程的质量与效果,在投入使用前应进行现场验收。相关单位指业主、监理、设计及施工方。
8.1.4 验收的项目包括检查和检测的项目,检查项目包括各类文件的审核,现场检测项目及方案可参照本规程第7.2节的有关规定。现场检测宜由第三方检测机构完成。
8.2 现场检测
8.2.1 产品进场前,应提供各项性能指标的检验报告,并满足本规程第4章和设计的要求。对上述项目进行见证检验时,各检验项目应参照表9中的标准。
表9 导光管产品的见证检验项目及依据标准
8.2.2 现场抽检时,应按照见证检验的要求,在工程监理单位或建设单位的见证下,按照有关规定从施工现场随机抽取试件。每个型号的每个批次产品作为一个检验批,每个检验批至少应抽取一整套导光管采光系统,包括集光器、导光管和漫射器等部件,管长的选取可根据测试设备的条件确定。
8.2.3 现行国家标准《采光测量方法》GB/T 5699对采光测量的仪器、步骤和方法进行了详细规定,导光管采光系统工程采光效果的检验应按该标准进行。
9 运行和维护
9.0.1 为保证系统在使用过程中稳定可靠,应根据当地气候特点制定专门的维护方案,包括检查和维护的部位、检查和维护周期及维护的方法等内容。导光管采光系统的维护工作应坚持安全可靠、科学管理、操作规范、节能高效的原则。
9.0.2 维护工作的内容应包括集光器、导光管、漫射器、调光器、密封部件以及防水等。
9.0.3 导光管采光系统属于较为专业的产品,维护工作应由专业人员完成,并留有完整的维护记录。
9.0.4 为保证系统的性能,在对集光器、漫射器等部件进行维护时,应避免硬物损伤或留下划痕。在对管道进行维护时,应采用干燥清洁的软布擦拭内表面,并避免灰尘进入管道内。
9.0.5 在日常使用过程中,集光器和漫射器表面的污染是影响系统性能最重要的因素。考虑到我国气候的特点,每年宜进行一次,以保证采光的效果。平板式集光器清洗的频率宜适当增加,不宜少于半年一次。
附录A 导光管采光系统性能参数
A.0.1 本表的相关参数引自现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033和实测数据。
A.0.2 本表的相关参数引自现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033和实测数据。
A.0.3 本表的相关参数引自实测调研数据。
A.0.4 本表的相关参数引自现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033和实测数据。
附录B 导光管系统采光计算参数
B.0.1 利用系数表参照现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033给出。
B.0.2 室空间比的计算参照现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033给出。
B.0.3 系统效率的下降可能是集光器或漫射器的污染,紫外线引起的集光器和漫射器老化,管内壁反射材料污染和分层等因素造成的。上述影响因素都会给系统带来永久性的下降。因此,维护系数的确定应考虑材料性能衰减,表面积灰和室内污染程度等因素。在CIE第173号文件中,对于维护系数的规定见表10。
表10 CIE第173号文件对维护系数的规定
注:考虑到我国气候条件的特点,对上述数值进行了调整。
B.0.4 本表引自现行国家标准《建筑采光设计标准》GB 50033。
附录C 导光管传输效率计算
C.0.1 本计算方法是参照CIE第173号文件给出的。计算过程可分为三个步骤:首先根据导光管的管段构造(图2)确定各直管段的等效长度;其次确定各个弯曲段的等效长度;最后将所有直管段和弯曲段的等效长度相加,得到系统总的等效长度,并确定导光管的传输效率。
图2 导光管的管段构造示意图
表C.0.1-1是参照CIE第173号文件中的相关表格给出的。表C.0.1-2中的数据是利用采光因子的计算方法得到的,适用于全阴天空条件。
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