城市中,許多高層樓宇的房間由於(yu) 采光不足,白天也亮著燈,這是許多城市普遍存在的問題。在樓頂或外牆安裝帶凸鏡的采光裝置,狀如小型雷達,陽光聚集後通過光纖導向室內(nei) ,期間還經過光源強化過程;室內(nei) 則是一個(ge) 漫射器,如球形燈般安裝在天花或牆壁上,導入室內(nei) 的陽光經過漫射,能保證室內(nei) 需要的照明。這個(ge) 原理簡單卻實用的產(chan) 品名為(wei) “太陽光纖照明係統”。如果能投入高樓應用,將節省大量電能,而且自然可靠。
一個(ge) 狂想————“點”亮整個(ge) 地球
我們(men) 都知道由於(yu) 地球自轉等因素的影響產(chan) 生了黑夜和白天,我們(men) 把上文所說的需要光的地方擴大化,即想象為(wei) 在某一時刻地球無法照到的地方,那我們(men) 是否可以借助光纖照明係統來達到這一目的呢?
為(wei) 了達到這一“奇跡”,首先我們(men) 要建立一個(ge) 龐大的雙向的吸收,傳(chuan) 輸釋放裝置係統(雙向是考慮到地球的自轉中,某地一天必定有黑夜和白晝。而聚光裝置與(yu) 末端裝置的原理上光路的可逆性給我們(men) 提供了一些便利)。

然後要解決(jue) 的事情是光的傳(chuan) 輸問題。現行的光纖照明係統由於(yu) 光衰減的原因傳(chuan) 輸最大距離隻能達到30米。我們(men) 可以通過兩(liang) 條途徑來解決(jue) 這一問題:一就是用類似於(yu) 光纖通信,用跨洲際的光纖引導光線。但是這一條首先要在光纖的材料上有所突破,成功研製出更低衰減率的光纖或是“超導”光纖。
二就像科學家計劃建設太空發電站考慮采用將電能轉化為(wei) 電磁波傳(chuan) 回地球一樣我們(men) 可以考慮將光線轉換為(wei) 其他形式進行傳(chuan) 遞.但是由於(yu) 光本身就是電磁波,我們(men) 可以采取改變它的頻率或采取其它措施以減少在光纖傳(chuan) 導中消耗。
這一狂想實施的困難主要在於(yu) 1許多技術難關(guan) 未攻破。比如:由於(yu) 現在使用的光纖衰減率很高,不適合傳(chuan) 輸光能。此係統龐大,不易規劃且目前光纖照明的成本較高(點發光光纖價(jia) 格約為(wei) 7元/m~8元/m,線發光光纖價(jia) 格約為(wei) 17元/m~18元/m,發光器價(jia) 格約為(wei) 2500~3500元)。(資料)
建築采光應用
自1983年以來,國際照明委員會(hui) 就先後召開了四次國際建築采光學術會(hui) 議,1998年在德國Bregenz召開的照明大會(hui) (Licht''''98)會(hui) 上,與(yu) 會(hui) 700多人,特別是建築師對建築采光十分關(guan) 注。
建築中如何有效地利用太陽光,近年來國內(nei) 外建築采光工作者提出了不少利用太陽光的采光方法和設想。
1. 光導纖維法。此法是結合太陽跟蹤,透鏡聚焦等一係列專(zhuan) 利技術,在焦點處大幅提升太陽光亮度,通過高通光率的光導纖維將光線引到需要采光的地方。能進行紫外線大幅攔截,有利於(yu) 人類健康。目前產(chan) 品商業(ye) 運用已趨成熟,通過一組光纖把陽光引入室內(nei) ,照明中庭及中庭的綠色植物,照明效果很好。這一專(zhuan) 利方法製造的產(chan) 品,目前在國外已開始普及推廣,人們(men) 將其與(yu) 健康緊密聯係受到推崇,使得太陽光采光的商業(ye) 化運用進程加速,成為(wei) 時尚。
2. 使用平麵反向鏡的一次反射法。用反光鏡一次將太陽光反射到室內(nei) 需要采光的地方。這種方法對提高側(ce) 窗采光的均勻度具有較明顯的效果,但光汙染較嚴(yan) 重。
3. 導光管法。用導光管將太陽集光器收集的光線傳(chuan) 送到室內(nei) 需要采光的地方,如中國建築科學院已通過鑒定的無窗廠房和地下建築天然采光研究成果,就是用此法進行天然采光的,但其對太陽光基本沒有處理。
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