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大型公共空間導光管自然采光施工工藝

2024-07-26家居

1 適用範圍

本工法可適用於以下範圍:各類新建、改建、擴建的工業與民用建築、大型公共空間及城市道路隧道等空間的自然導光系統的安裝。

2 工藝原理

2.0.1 導光管透過采光裝置聚集室外的自然光線並將其匯入系統的內部,經過導光裝置強化和高效傳輸後,由系統底部的漫射裝置把自然光均勻地照射到室內需要光線的地方。

導光管工作原理圖

2.0.2 導光管自然采光系統的基本構造主要由采光系統、導光系統和漫射系統組成。

采光系統,采光罩由透明、外表經過拋光的、具有極高透光率、折射效能和抗沖擊的塑膠材料制成半球狀,弧形或折邊設計,這樣可以降低角度光線折射進入系統內,使得采光區面積遠大於采光罩的投影面積。另外采光罩塑膠厚度範圍有微小三角形的全反射聚光棱,能夠捕捉到早晨或者下午甚至冬季的低角度陽光,有效延長一天的室內「日照時間」,提高采光罩的工作效率。

導光系統,為品質較輕的鋁質結構,內壁鍍有一層高反射率的反光薄膜,在采光區采集捕捉的光線反射至輸出區。高反射率的反光薄膜可以減少光線在反射過程中的損失,(導光管的反射率越高,剩余光通量越大),使得光線在系統中可以長距離傳輸。

導光系統---光導管

漫射系統,為透明塑膠材質或添加奈米材料制成,具有良好的透光性、漫射性和阻燃效能,以及良好的隔熱和隔音效果。由於從導光管中傳出的光線並不均勻,需要漫射裝置的光

散射特性進行調節,可以將進入系統的自然光重新分配,使之均勻分布在室內。

漫射系統---漫射裝置

3 施工工藝流程及操作要點

3.1 工藝流程

導光管自然采光工藝流程圖見圖。

3.2 操作要點

3.2.1 導光管系統深化設計

在施工前,根據工程實際情況對自然光節能導光管系統進行深化設計,深化設計包含導光系統的設計(依據照度需求對導光筒數量、導光系統位置進行設計)、導光筒穿越結構節點設計(依據導光筒直徑對導光筒與結構間的縫隙處理、防水節點、結構板留洞加固等進行設計),深化設計應綜合考慮結構、消防、暖通專業,避免管道交叉碰撞。完成深化設計後報原設計單位審批認可。開工前對施工管理人員及操作人員進行認真細致的技術交底,使所有施工操作人員掌握施工要領。幾種常見需要深化設計的詳圖。

導光管在外墻開孔結構深化設計示意圖

導光管在與吊頂深化設計示意圖

3.2.2 土建結構施工預留預埋

在土建結構施工時,根據原設計單位審批認可的節能導光系統深化設計,在相應位置進行洞口的預留預埋。在澆築板面混凝土時沿預留孔一周做寬200mm的混凝土止水線與結構板混凝土同步澆築,以便於與結構板形成整體,提高防水效能,澆築時預埋一根大於導光管直徑100mm的雙壁波紋管作為導光管的穿板套管。

預留孔洞內模安裝示意圖

3.2.3 材料進場及驗收

節能導光系統屬於新科技,主要的組成部份導光裝置、采光裝置、漫射裝置、調光裝置需要在專業廠家進行采購。對所買產品必須根據廠家提供的資料進行逐項檢查,必要時進行材質的復檢和相應的效能試驗,所有材料經檢驗合格後方可投入工程中使用。

3.2.4 預留洞口定位覆核

根據深化圖紙對結構施工完成的預留洞口進行詳細覆核。用全站儀對預留孔洞位置進行測量,檢查預控孔洞的位置偏差。用鋼卷尺對預留洞孔的直徑進行測量。

3.2.5 預留孔洞的處理:

根據圖紙設計要求布設采光點,一般每個采光點照明面積為12~18 m2/點布設。在屋面平面上,結構板上預留孔洞。在安裝導光管時,首先要按圖紙詳細檢查所有預留孔洞的位置、尺寸是否與圖紙標註相符,如有誤差及時與現場施工人員或業主聯系解決,及時剔鑿或修補。清理預留孔洞及其周邊殘余物,並清掃幹凈。確保施工順利進行以及在安裝時光導照明系統各部份裝置無灰塵落入。預先套放防雨板,下試管,檢查洞壁調整是否規則。及時進行整理使其規整,預留孔洞直徑D=d+50mm(d為套管直徑)。

3.2.6 固定防雨板

先將防雨板套在預留孔上,在防雨板與預留孔之間粘上一圈雙面防水膠膠帶,壓實並使其與預留孔水泥面緊粘在一起,然後在防雨板上均勻打孔一圈(6~8個)並安上膨脹螺拴使其固定在預留孔上。在防水層外加作保溫層,一般噴塗發泡聚氨酯,厚度為15~20mm。

3.2.7 導光管拼裝

組裝時將第一很導光管拆封後水平放置並使其有縫的一面朝上,把其帶皺摺的一端插入第二根標準管徑一端並用小刀在連線處劃一圈,以便於以後撕掉內壁的保護膜,再用3個鉚釘加固並用鋁箔膠帶密封介面處和管道接縫處,用塑膠密封膜將第一根導光管上口進行簡單密封,以防止灰塵的進入,然後撕掉第二根管內的保護膜,以此類推,組裝第三根、第四根、第五根……最後一根導光管兩端均為標準管徑並用塑膠密封膜將其下口進行簡單密封,運至成品堆放處存放以待安裝。

3.2.8 安裝導光管

1、直管安裝

將組裝好的導光管系統從防雨板上口慢慢的插入、調整,使其下端對準天花板洞口並伸出(第一根導光管在頂部)。導光管自然采光系統允許高出防雨板上口5mm,采用雷射鉛垂儀在導光管上先畫出標高線、十字中心線,安裝時對準中心線,再調整其標高來進行準確定位以達到設計要求:

1)用電腦輔助設計、建模出導光管的安裝圖,即在導光管中心線、標高線上的表面選定三個以上的點作為安裝的定位測量點。

2)給指定測量點編號,並在圖上列出各點的x、y、z三維座標值。依編號找出所有選定點位,用記號筆做明顯顏色標記和寫明編號。

3)在光導管基本就位以後,使用全站儀從高處用極座標法觀測導光管上各定位測量點的三維座標。實測三維座標值與圖紙標註值的差,就是安裝偏差,隨即校正糾偏,當各點實測值與圖紙標註值吻合時可以肯定光導管已經準確安裝。

4)待導光管正確定位後用四個15mm長自攻螺釘和墊圈將導光管自然采光系統和防雨板固定在一起,並用矽膠密封劑或鋁箔膠帶對其進行密封處理。

2、彎管及水平管安裝

導光管按形狀分為直導光管和彎管,彎管可以有不同的彎曲角度,彎曲角度變化範圍為0~90°。水平管連線與直管連線方式相同。

1)在安裝水平管前,應按照設計圖紙,根據導光管的空間位置及土建基準線確定導光管的標高。

2)導光管支、吊架的間距要求:直徑尺寸小於400mm的水平管,間距不應大於4000mm。直徑尺寸大於400mm的水平管,間距不應大於3000mm。導光管的吊架由吊桿(采用Φ8圓鋼)和U型抱箍(鍍鋅)組成。水平導光管兩端以及轉角處必須設定吊架。

導光管豎向支架示意圖

3)導光管吊架的安裝:安裝吊架時,應首先根據水平管的中心線找出吊桿的安裝位置,然後再根據支架的間距要求,畫出吊桿的具體安裝位置。最後再根據水平管的標高,確定吊桿的安裝高度。當水平管較長,需要安裝很多支架時,可先把兩端的吊架安裝好,然後以兩端的支架為基準,用拉線法確定中間各支架的標高進行安裝。

4)抱箍支架,折角應平直,抱箍應緊貼並抱緊水平管,其圓弧應均勻,且與導光管外徑相一致。

5)吊桿圓鋼應根據水平管安裝標高適當截取,不得妨礙裝飾吊頂的施工。導光管支、吊架制作完成後,應進行除銹刷漆。

3.2.9 導光管施工縫隙防水處理及嵌固

導光管安裝完成後,在混凝土基座陰角處用水泥砂漿抹倒角,再做塗膜防水及卷材防水層,且上翻至采光罩同一平面收口,最後抹水泥砂漿保護層。

在采光管與預留孔洞之間的安裝間隙,采用不燃材料填充密實。填料要分若幹層,每層填實後方可充填下一層,層層壓密實,直到不燃材料充填整個安裝間隙,若有導光管穿越樓板時,參照防水套管的做法做好防水,孔洞與套管之間仍用不燃保溫材料充填密實,增加其隔熱效能,達到防火要求。如圖:

3.2.10 安裝采光罩

將頂部采光罩套放到防雨板上口之前,把第一節導光管管口的塑膠密封膜和管壁保護膜撕下。然後在防雨板上口外延緊貼一圈拉絨尼龍狀密封條(既能防止灰塵或臟物的進入,又能允許導光采光系統正常地「呼吸」,以此防止可能發生的任何冷凝現象),再將預先鉆有細孔的采光罩套放到防雨板上並用15mm長的自攻螺釘和墊圈,將采光罩與套圈或豎柱連線到一起。註意在定位時不能擦傷采光罩。

3.2.11 導光管在板下口處的固定

導光管允許伸出頂板洞口10mm,將固定環套入光導管,以固定環緊貼在天花板上為準,用4~5個自攻螺釘將固定環固定在天花板上,然後再用4~6個鉚釘將固定環與導光管連線在一起並用鋁箔膠帶對其連線處進行密封。

3.2.12 安裝調光裝置

根據計畫實際情況(主要用於會議室和辦公場所)由專業電氣技術員將調光裝置安裝在導光系統上,調光裝置與導光筒應固定牢靠。

調光裝置安裝完成後,應對其遮光葉片的開啟、閉合進行偵錯,開閉應靈活。

調光裝置原理圖

3.2.13 安裝漫射裝置

安裝漫射裝置之前,先將最後一節導光管管口的塑膠密封膜和管璧保護膜撕下.將漫射器扣在裝飾環上,在漫射器周邊與裝飾環的接縫處註入矽膠密封劑密封,然後在裝飾環內部距上端10mm處緊箍一圈拉絨尼龍狀密封條,最後將裝飾環扣在固定環上。

3.2.14 系統檢查

1、檢查系統的防水性,采用淋水(斜面)、蓄水(平面)對導光系統的周邊防水效能進行檢測。

2、檢查采光裝置、導光裝置內部是否有雜物以及影響采光的障礙物。

3、檢查漫射裝置發光是否正常,發光是否均勻。

4、檢查調光裝置對采光系統的調節是否有效。

3.2.15 系統偵錯驗收

依據設計及驗收規範標準,由專業人員對整個系統進行進行偵錯驗收。