本发明涉及施工过程中利用自然光光导管节能绿色照明施工，属于建筑施工技术领域。
背景技术：
太阳能取之不尽，用之不竭，但是通过门窗等进入室内的太阳光仅占很小一部分。为了更好地利用太阳能，人们要就处许多新技术，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能源，同时减小了由常规能源带来的环境污染，能够节约20%~30%的建筑用电，对节能有着重要意义。另外，光导管技术的应用，有助于促进人体健康。因为用光导管系统引入的太阳光，保留了自然光的独特优化型，光谱范围广，光线均匀柔和，可以起到杀菌和防治多种皮肤病的功效，且经过光导管系统处理的太阳光没有频谱和眩光，在采光罩上加设防辐射涂层还能有效滤除有害辐射。因此，光导管技术必将成为能源领域的一大发展方向。研究光导管技术，探索其在建筑领域的应用，对于我国开发和应用新能源有着极其重要的意义。
光导管系统引入自然光，不需要消耗非可再生能源，同时减小了由常规能源带来的环境污染，能够节约20%~30%的建筑用电，对节能有着重要意义。另外，光导管技术的应用，有助于促进人体健康。因为用光导管系统引入的太阳光，保留了自然光的独特优化型，光谱范围广，光线均匀柔和，可以起到杀菌和防治多种皮肤病的功效，且经过光导管系统处理的太阳光没有频谱和眩光，在采光罩上加设防辐射涂层还能有效滤除有害辐射。因此，光导管技术必将成为能源领域的一大发展方向。研究光导管技术，探索其在建筑领域的应用，对于我国开发和应用新能源有着极其重要的意义。
光导管在地下车库中的应用可解决地下空间自然采光问题。没有阳光照射，长时间内部会显得昏暗、压抑，而且容易滋生细菌。而又了光导管，将有意的自然光引进室内，提升了建筑的档次，增加健康舒适度。可见光导管除了适用地下停车库，地下商场、地下室能场所同样炙手可热。光导管的设计使用寿命为25年以上，日常免保养维护，系统运作过程不涉及耗电可有效减少白天因停电引起的安全隐患和用电引起的火灾隐患。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种施工过程中利用自然光光导管节能绿色照明施工。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（一）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人身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、本工程、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。
（二）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，必要是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。
（三）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。
（四）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。
（五）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12~18m²/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，是否与图纸标志相符，如有偏差及时与现场施工人员与业主联系解决，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。预先套防防雨板、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）。
（六）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。
（七）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，把其带褶皱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直径，用塑料薄膜对其下口进行简单密封。
（八）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。第一根导管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，并在图上列出个点的三维坐标值。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与防雨板固定在一起，并用硅胶密封剂或用铝箔胶带进行密封处理。
（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3000mm。导光管的吊架由吊杆（采用φ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之间的标高进行安装。
抱箍支架，支架应平直，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，不得妨碍装置吊顶的施工。导光管支、吊架制作完成后，应进行除锈刷漆。
（九）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，填料要人若干层，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布燃保温材料充填密实，增加其隔热性能，达到防火要求。
（十）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，其作用是既能防止灰尘杂物进入孔隙内，又能让导管照明系统正常通气，防止可能发生冷凝现象。最后将预先钻有多孔的采光罩套在防雨板上用长15mm的特制异型螺钉和垫圈把采光罩与套圈或竖柱连接在一起。
（十一）导管管下口固定
光导管伸出天花板洞口10mm，将固定环套入光导管，以固定环紧贴天花板为准，用3~5个自攻螺钉固定在天花板上，再用3~5个铆钉把固定环与导光管连接在一起，并用铝箔胶带将连接处密封好。
（十二）调光装置安装
根据项目实际情况（主要用于会议室和办公场所）及调光原理由专业电气技术员将调光装置安装在导光系统上，调光装置与导光管应固定牢靠。
调光装置安装完成后，应对其遮光叶片的开启、闭合进行调试，开闭应灵活。
（十三）漫射器安装
安装漫射器前，拆除最后一节导光管端部的密封盒管壁保护膜，将于装修风格一致的漫射器扣在装饰环上，周边采用密封硅胶密封。装饰环内部上端10mm处用拉绒尼龙密封条进行密封，将装饰环固定于固定环上；
（十四）导光管采光系统检查
（1）检查系统的防水性，采用淋水（斜面）、蓄水（平面）对导光管采光系统周边的防水性能进行检测；
（2）检查采光装置、导光装置内部是否有杂物以及影响采光的障碍物；
（3）检查系统的防水性，采用淋水（斜面）、蓄水（平面）对导光管采光系统周边的防水性能进行检测；
（4）检查采光装饰、导光装置内部是否有杂物以及影响采光的障碍物；
（5）检查漫射装置发光是否正常，发光是否均匀；
（6）检查调光装置对采光系统的调节是否有效；
（十五）清理与成品保护
将屋面采光筒周边及其屋面、室内做好清理工作，清除杂物，安排专人作好成品保护，防止人为碰撞及污染。
（十六）调试及验收
依据设计及验收规范标准，由专业人员对整个系统进行调试验收。验收合格后方准投入使用。
本发明的工法特点
1对光导管安装时采用防水翻边的做法，利用重力原理作用，使积水、雨水顺坡自然隔绝，避免了防水处理的难题。加快了施工进度，大大节约了施工成本。
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，加快了施工进度，提高了施工质量。
3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。
4使用独立的密闭洁净房间切割组装导光筒，并采用塑料薄膜封闭管口。保证了导光筒的洁净度，确保了导光效果。
本发明适用范围
主要应用于单层建筑、多层建筑的顶层或者地下室，建筑的阴面。其中包括大型的体育场馆和公共建筑、厂房、车间、别墅、地下车库、易燃易爆场所及无电力供应场所。
本发明工艺原理
1通过采光装置聚焦室外的自然光线并将其导入系统的内部，再经过导光装置强化和高效传输后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀地照射到室内任何需要光线的地方。
2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，提高系统的采光及热导效率，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。
3采光装置通长采用半球形透明结构，内部设置棱镜等以提高效率。导光装置是导光管，管壁为玻璃或塑料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应用领域是非常广泛的，白天需要照明的地方80%以上都可以使用，不管是场馆、办公场所、车间仓库还是地下空间，都能让你享受到安全的自然光。
5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个人、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。
关键技术：
1通过采光装置聚焦室外的自然光线并将其导入系统的内部，再经过导光装置强化和高效传输后，由系统底部的漫射装置把自然光均匀地照射到室内任何需要光线的地方。
2采光装置通长采用半球形透明结构，内部设置棱镜等以提高效率。导光装置是导光管，管壁为玻璃或塑料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。
3对光导管安装时采用防水翻边的做法，利用重力原理作用，使积水、雨水顺坡自然隔绝，避免了防水处理的难题。加快了施工进度，大大节约了施工成本。
技术水平和技术难度（包括与国内外同类技术水平比较）：
1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，加快了施工进度，提高了施工质量。
2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。
3使用独立的密闭洁净房间切割组装导光筒，并采用塑料薄膜封闭管口。保证了导光筒的洁净度，确保了导光效果。
采用地下室顶板光导管节能照明系统施工工法的关键技术达到市级领先及以上水平。
有益效果：
1经济效益
建筑自然光节能导光系统是利用翻身原理将室外自然光引入到室内需要照明的地方，相比传统的电力照明可以节约大量电能，同时该系统属于一次性投资，一经安装使用就不需维护，使用寿命长，可以节约定期维修和更新灯具的费用，投资回报期约为七年，经济效益好。
2环保节能效益
节能环保方面，建筑自然光节能导光系统最大的有点是节能。一方面由于完全采用自然采光不需要人工能源，所以导光管可以节约20%~30%的建筑用电。在夏季，光导管无电照明系统代替了电力照明，可以避免照明系统设备发出的热量，因而节省了10%左右的空调制冷能耗，减少了二氧化碳排放；在冬季，采用无电导光管采光照明系统，其发射的日光同样也能提供一定的热量，从而节省空调的制热能耗，减少了二氧化碳排放。
导光管采光技术与以往民用建筑地下室采用传统的电力照明技术相比，导光管采光不仅属于“绿色、低碳、节能、环保、清洁、健康”的新技术，而且具有一次型增加的投入少、投资回报周期短、光线柔和、采光效果好以及技术先进的优点。在国家大力提倡“资源节约型，环境友好型”的大背景下，对今后的新建地下空间以及地面以上的顶层建筑或其他楼层建筑的采光照明，具有很高的技术推广价值和良好的市场发展前景。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的施工过程中利用自然光光导管节能绿色照明施工，包括下列步骤：
（一）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人身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、本工程、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。
（二）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，必要是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。
（三）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。
（四）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。
（五）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12~18m²/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，是否与图纸标志相符，如有偏差及时与现场施工人员与业主联系解决，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。预先套防防雨板、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）。
（六）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。
（七）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，把其带褶皱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直径，用塑料薄膜对其下口进行简单密封。
（八）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。第一根导管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，并在图上列出个点的三维坐标值。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与防雨板固定在一起，并用硅胶密封剂或用铝箔胶带进行密封处理。
（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3000mm。导光管的吊架由吊杆（采用φ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之间的标高进行安装。
抱箍支架，支架应平直，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，不得妨碍装置吊顶的施工。导光管支、吊架制作完成后，应进行除锈刷漆。
（九）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，填料要人若干层，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布燃保温材料充填密实，增加其隔热性能，达到防火要求。
（十）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，其作用是既能防止灰尘杂物进入孔隙内，又能让导管照明系统正常通气，防止可能发生冷凝现象。最后将预先钻有多孔的采光罩套在防雨板上用长15mm的特制异型螺钉和垫圈把采光罩与套圈或竖柱连接在一起。
（十一）导管管下口固定
光导管伸出天花板洞口10mm，将固定环套入光导管，以固定环紧贴天花板为准，用3~5个自攻螺钉固定在天花板上，再用3~5个铆钉把固定环与导光管连接在一起，并用铝箔胶带将连接处密封好。
（十二）调光装置安装
根据项目实际情况（主要用于会议室和办公场所）及调光原理由专业电气技术员将调光装置安装在导光系统上，调光装置与导光管应固定牢靠。
调光装置安装完成后，应对其遮光叶片的开启、闭合进行调试，开闭应灵活。
（十三）漫射器安装
安装漫射器前，拆除最后一节导光管端部的密封盒管壁保护膜，将于装修风格一致的漫射器扣在装饰环上，周边采用密封硅胶密封。装饰环内部上端10mm处用拉绒尼龙密封条进行密封，将装饰环固定于固定环上；
（十四）导光管采光系统检查
（1）检查系统的防水性，采用淋水（斜面）、蓄水（平面）对导光管采光系统周边的防水性能进行检测；
（2）检查采光装置、导光装置内部是否有杂物以及影响采光的障碍物；
（3）检查系统的防水性，采用淋水（斜面）、蓄水（平面）对导光管采光系统周边的防水性能进行检测；
（4）检查采光装饰、导光装置内部是否有杂物以及影响采光的障碍物；
（5）检查漫射装置发光是否正常，发光是否均匀；
（6）检查调光装置对采光系统的调节是否有效；
（十五）清理与成品保护
将屋面采光筒周边及其屋面、室内做好清理工作，清除杂物，安排专人作好成品保护，防止人为碰撞及污染。
（十六）调试及验收
依据设计及验收规范标准，由专业人员对整个系统进行调试验收。验收合格后方准投入使用。
实施例2应用实例
目前建筑自然光节能导光系统已在青岛市地铁一号线控制中心工程进行了实践运用，我们在施工过程中，在主体工程施工完毕，即在地下室顶板利用建筑自然光导管系统进行照明，节约了能源，绿色施工效果显著，为此，我公司总结出施工过程中利用自然光节能光导管绿色照明施工工法，它能够充分保证光导管的防水、垂直度、洁净度，又能提高隔热防火性能。通过工程实践，大大地提高了施工质量，取得了良好的社会和经济效益。
1青岛市地铁一号线控制中心项目工程自然光节能导光照明系统青岛市地铁一号线控制中心工程自然光节能导光照明系统工程于2018年3月开工。节约造价11.25万元，节约工期10天。主要工作内容为地下车库的自然光节能导光照明系统，共30个管径530mm自然光节能导光系统。工程质量获得地铁集团公司的肯定，运行至今系统稳定，白天节约电力照明能源96%，同时达到了消防防火设计要求，取得了良好的经济效益和社会效益。
2市北区瑞昌路141号专汽地块1.1期、市北区瑞昌路141号专汽地块1.2期工程，工程位于市北区瑞昌路141号。1#~6#楼、12#楼，地下二层地上建筑层数为26层，层高为2.90m，建筑高度77.10m，为一类高层住宅，工程结构类型采用剪力墙结构。工程自然光节能导光照明系统，节约造价8.75万元，节约工期7天。