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[2010上海世博会]

追着阳光跑:国内首创"主动式导光系统" 照亮未来馆

世界名人网综合报道          于 August 10, 2010 at 09:57:04:

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世界名人网讯 昨天,安装在上海世博会城市未来馆的国内首创 “主动式导光系统”验收合格并通过专家评审,其工作方法与“向日葵”挺像,由安装在屋顶的定日镜跟踪太阳,收集阳光通过反射镜送进暗室中,提供照明。

城市未来馆建筑利用了原南市电厂主厂房,建筑朝向南偏西31°,进深较大,只有北侧门口采光,自然采光条件不良。城市未来馆总设计师、同济大学建筑与城市规划学院副教授章明介绍,他们对主厂房中央的中庭顶部进行了结构性改造,设置了天窗,利用定日镜跟踪太阳光线角定位,将阳光经过反射转变为精确的垂直光,然后通过一组特殊设计的锥形反射镜(称为“碎光器”)将垂直光部分透射、部分反射为水平漫射光,从而将自然光线引入生态中庭深处。自然采光的有效利用大大减少了室内人工照明的使用量。

下到一楼,可以看到,馆内展厅播放影片,十分幽暗,到中庭却豁然开朗,光线明亮而不刺眼。向上看,天花板5个方形天窗透进日光,天窗下悬吊着一组大小不一整齐排列的镜片,像一个大水晶吊灯,这就是碎光器。镜片——漫射板把天窗射入的眩光散射成比较均匀舒适的照明光,还形成了迷幻斑斓的光影效果。向下看,地下空间栽种着一盆盆植物,绿意盎然,上下合成集生态和景观效应于一体“生态光谷”。

测量数据显示,在这套导光系统的帮助下,中庭地面平均照度超过500勒克斯 (普通室内日光灯为100勒克斯),而关闭导光系统,就只有60多勒克斯了。

章明介绍,世博轴的阳光谷属于被动式导光系统,而“生态光谷”的定日镜主动跟踪太阳角度,捕捉强光,因此是主动式导光系统。

主动式导光系统由同济大学建筑与城市规划学院首次从国外引进先进理念,与上海建筑科学研究院、上海久能能源科技发展有限公司一同开发、设计、制造。昨天,评审专家认为,它是真正利用自然光、不占能耗达到照明效果的低碳节能产品,达到了绿色照明、生态照明、自然照明、健康照明的和谐统一,展示了世博会的高科技和环保理念,也为太阳能热发电系统收集太阳光方面提供了聚光镜片和跟踪驱动装置两种关键技术,对正在兴起的太阳能热发电提供了技术储备。

主动式导光:追着阳光跑

平面反射镜 5个

镜面尺寸:1.5×1.5米,用25片正方形镜片拼接而成

原理:接收定日镜收集的太阳光,并将其反射入天窗

位置 城市未来馆29米高处

工作条件 晴好和多云天气适用

定日镜10个,分2排

镜面尺寸:2.2×2.2米,484片玻璃拼接而成

作用:跟踪太阳的运动,收集太阳光

原理:在工作过程中定日镜先转换方位角,再按相应光照方向调整俯仰角,最后到达目标位置

天窗

原理:将反射镜反射的光引进室内,材质为玻璃

漫射板

原理:漫射板将光线进行散射,形成比较均匀的照明光,采用透光率大于89%的高透PC耐力板,一面处理成不平整的颗粒状,达到散射阳光的效果,室外照度约8万勒克斯的日光,经漫射板后减弱为600—800勒克斯,光照带来的热量也大为减弱

碎光器

原理:通过镜片和漫射板的组合把天窗射入的眩光散射成比较均匀舒适的照明光,再次削弱中庭的照度,使之维持在500勒克斯以上,再经中庭内的生态绿墙削弱热量,减少室内热负荷

(据解放日报)



2010上海世博会
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