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隨著全球能源價(jià)格上漲，各地節(jié)能減排政策出臺(tái)，以及人們環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，如何有效的減少能源消耗，提高能源利用率，降低二氧化碳排放，越來越成為我們關(guān)注的問題。以下，我就新型的完全依靠自然光來照亮房間的技術(shù)——智能日光照明系統(tǒng)，做一個(gè)簡單的系統(tǒng)概要。
智能日光照明系統(tǒng)是一種將陽光通過前端捕捉，中間傳輸及后端慢射原理，將外部自然光引入室內(nèi)的一項(xiàng)技術(shù)。系統(tǒng)的前端采集捕捉技術(shù)的主要有兩種方式，主動(dòng)式和被動(dòng)式，主動(dòng)式則是主動(dòng)的定位太陽位置，然后采集陽光，這種定位一般通過GPS衛(wèi)星定位、光敏傳感器或依靠各地區(qū)年平均的太陽軌跡路徑來定義太陽的行走路徑，GPS及光敏傳感器雖然相對(duì)比較準(zhǔn)確，但卻增加了運(yùn)行及設(shè)備成本，依靠將平均行走路徑預(yù)先設(shè)置的方法，雖然可能會(huì)與實(shí)際太陽運(yùn)行的軌跡有一定的出入，但卻減少了設(shè)備及運(yùn)行開支;而被動(dòng)式，則是被動(dòng)的將陽光通過固定的路徑引入，即當(dāng)有光線照射到采光罩部分時(shí)，采光部分即開始將光線進(jìn)行反射及折射到傳輸部分。被動(dòng)式的采集部分，如何采光，如何將低角度非太陽直射的光采集捕捉到是一個(gè)相對(duì)的難題，各個(gè)日光照明的企業(yè)都在尋找解決方法，比較來講，通過在迎光面裝載一些較強(qiáng)的折光面將光線進(jìn)行折彎的技術(shù)是一種行之有效的方法，這樣很容易的將造成及傍晚的光線引入室內(nèi)。
首先，成本方面。主動(dòng)式造價(jià)及后期維護(hù)成本相對(duì)被動(dòng)較大，后期維護(hù)成本為什么會(huì)大呢?因?yàn)橹鲃?dòng)式的采集部分增加了更多的跟隨太陽轉(zhuǎn)動(dòng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)的引入，無形中增加了成本，也造成了日后可能出現(xiàn)故障及維護(hù)的幾率，這樣，后期維護(hù)成本自然會(huì)增大;而被動(dòng)式則因采集裝置中無機(jī)械部分，后期幾乎不需要維護(hù)成本投入，也減少了損壞的可能性。
其次，低角度光線引入方面。當(dāng)光照度不強(qiáng)時(shí)，主動(dòng)式的采集部分不能夠準(zhǔn)確搜索太陽位置，在早晨、傍晚、多云或陰天時(shí)，可能無法正常使用;而被動(dòng)式則可通過引入如光線折彎技術(shù)或者其他捕捉低角度陽光的技術(shù)即可在照度不大的早上或者傍晚等陽光不充足情況下使用。中國照明網(wǎng)技術(shù)論文·智能照明系統(tǒng)
日光照明系統(tǒng)的第二個(gè)主要的組成部分是光線的傳輸，就傳輸方式來講，根據(jù)光線采集的主動(dòng)式及被動(dòng)式也將傳輸分為兩種不同的方式：光纖傳輸與管道傳輸，光纖就是以光學(xué)纖維為材料的傳輸介質(zhì)，管道是通過將金屬等介質(zhì)上增加一些反射膜等增強(qiáng)反射的介質(zhì)，而后折成圓形的空心管道。主動(dòng)式的采光一般采用的是光線傳輸方式，被動(dòng)式則是通過管道進(jìn)行傳輸，兩者最大的區(qū)別也有以下幾個(gè)方面：
第一，成本方面。光纖傳輸所采用的光纖造價(jià)幾倍于管道，因此，采用光纖傳輸時(shí)，工程材料成本相對(duì)管道明顯增加。
第二，傳輸?shù)墓庠捶矫�。光纖傳輸為點(diǎn)光源，到達(dá)室內(nèi)的點(diǎn)光源類似一個(gè)個(gè)燈泡或LED燈，比較刺眼且覆蓋面較窄，與管道傳輸?shù)拿婀庠聪啾葧r(shí)，光線傳輸點(diǎn)光源效果顯得不夠理想。
第三，占用空間方面。光纖因體積小，普通單芯光纖的直徑只有3mm，而管道直徑則至少要幾十甚至上百倍于光纖，因此對(duì)建筑結(jié)構(gòu)要求十分嚴(yán)格的情況下，光纖傳輸相對(duì)管道則有特天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，因?yàn)楣饫w直徑小，也十分容易安裝固定，管道則無法與之相比。
日光照明系統(tǒng)基本不涉及能耗，極盡建筑節(jié)能之概念。就管道架構(gòu)來講也是通過可調(diào)的管道設(shè)計(jì)，以最小的建筑結(jié)構(gòu)改變，便可滿足安裝需要。該系統(tǒng)可廣泛引用于工廠、辦公樓、學(xué)校、大型商場(chǎng)及家居等所有白天需要照明的室內(nèi)區(qū)域。同時(shí)，也是我們實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能減排，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)非常值得關(guān)注并值得發(fā)展的新興應(yīng)用技術(shù)。
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