光导管的构想最初源于人们对自来水的联想 ,既然水可以通过水管输送到任何需要的地方 , 那么光线是否也能象水流一样人工输送呢? 最初人们研究光导管只是想输送人工光 ,直到 20 世纪 80 年代才开始扩展到自然采光。我国也已开展了光导管的研制工作, 有的公司已经能生产结构不很复杂的光导管, 但是因为起步晚,加之光导管的核心技术———管内的高反射率膜的生产工艺没有掌握, 我国制造的光导管在性能上和国外还有较大差距, 这需要国内的企业和科研单位在理论研究和制造工艺方面做进一步的研究。

光导管最大的优点是节能 。一方面, 由于完全采用自然采光不需要消耗人工能源 ,所以光导管可以节约 20 %～ 30 %的建筑用电, 如果换算成标煤将数量客观(我国目前 75 %的电能来源于燃煤)。另一方面, 因为相比人工采光, 光导管系统引入室内的热负荷比较小 。长期以来, 人们一直对自然光存在一种误解 ,认为自然光进入室内所带来的热量要多于人工光源的发热量,实际上如果提因为人工光源在利用电能发光的同时将大部分电能转化为了热量, 也就是说人工光源实际的发光效率是很低的, 如果用自然光代替人工照明可大大减少空调负荷 ,有利于减少建筑能耗。

该导光管采光灯系统是一种无电照明系统，这种系统的建筑室内白可以利用日光进行室内照明。该系统是通过室外的采光装置捕获室外的自然光线，并将自然光导入到系统内部，然后经过特殊制作导光装置强化并高效传输后重新分配，并由底部的漫射器将自然光均匀高效地照射到室内任何需要照明的地方。从早晨到傍晚，哪怕是阴天或雨雪天，该系统导入室内的光线仍然非常充足。

比较常见的光导管系统一般分为 3 部分 ：室外（或屋顶）的采光装置、光传导（导光管）部分和底部（或室内顶部）的漫射器。具体的配件有：采光器（罩）、防雨装置、标准管、弯管、延长管、固定环、装饰环、漫射器（灯头）

导光管采光系统还可以根据使用需求，对室内光照度进行变换调整，甚至完全关闭的控制（通过有线或无线遥控，控制小型电机带动遮光片进行开合）；也可以实现导光电照一体化（可将电力照明系统安装在导光管导光系统内部，节省天花板使用空间），同时夜间还可以兼作室外景观灯使用

按照采光方式, 光导管可分为主动式和被动式 。主动式光导管通过一个聚光器采集太阳光, 再将太阳光传输到室内 ,因为聚光器上装置了传感器和反馈装置 ,可以使聚光器的采光方向总是向着太阳 。这种光导管采集太阳光的效果非常好 ,但是由于聚光器的较高工艺要求造成了其成本过高, 因此主动式光导管很少见。人们通常所说的光导管是指被动式光导管 ,这种光导管的采光罩和光导管本身连接固定在一起,采光罩一般是由有机玻璃等材料注塑而成 ,整个系统一经安装便不能移动。此外 ,光导管按传输光的方式还可以分为有缝光导管和棱光镜光导管 。有缝光导管是在管壁上留一条很长的出光缝 ,以使光线能够照射到工作面上,这种光导管看似简单,其实工艺要求很高, 而且光在传输过程中容易造成泄露,因此效率不高, 实际中很少用到。比较常见的是棱光镜光导管 ,这是著名的美国 3M 公司研制的一种高效光导管 , 其最主要的部分是一层覆盖在管壁上的棱镜薄膜 。

1)考虑到光导管在阴雨天和夜间的照明受限 ,有学者提出设计光导 —光伏系统 ,即在光导管系统中加装太阳能电池, 在光照充分的时候储存多余的太阳能以便在晚间或需要的时候进行照明, 此技术对太阳能电池的蓄能量和蓄能时间有较高要求 ,会增加光导管系统的应用成本 , 但是太阳能电池也是不消耗人工能源的, 其投资成本高但是使用成本相对较低。相比之下 ,电光源光导管系统在技术上则

比太阳能电池光导管系统简单许多 ,它只是把电光源嵌入到光导管系统内, 在光导管无法满足正常照明的情况下提供电光源照明, 此系统比太阳能电池的光导—光伏系统在照明性能上有了更好的保证,初投资也要便宜许多,但是它需要消耗人工能源 ,其节能性比前者差。

2)在建筑智能化和多元化的潮流下, 绿色建筑更加偏重于利用自然的能量来达到节能和环保的目的,现在的热点问题之一就是自然采光和自然通风系统的结合。开发与自然通风相结合的光导系统,将进一步拓宽光导管的应用领域 , 在满足采光需求的同时也保证了良好的自然通风 , 这样可以使光导管系统的功能更加完善, 对于节能和改善室内空气品质有重要意义, 是将来光导技术的发展方向之一。

3)光导照明系统每天的有效工作时间会根据季节的不同而有所变化，参考某品牌日光照明系统应用于杭州地区的年有效工作时间，估算本项目地下车库光导照明系统的年节约电量为3.92×104 kW·h，折合标准煤当量11.87 t。地下车库的照明功率密度按4 W/m2计算。按照目前居民用电单价0.568元/（kW·h）计算，全年可节省电费2.23万元，光导管的一次性投入成本：0.6万元/只×25 只=15万元。因此，7年可以收回全部投资和维护保养成本，而实际使用寿命在

15年以上，经济效益可观.

4）适合特殊场所：减少了因白天照明停电而引起的安

全隐患和用电引起的火灾隐患（更适合于禁止用电的特殊

场所）。