光纤照明技术

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光纤照明是最近几年来一种新兴的照明方式。由于光纤自身所具有的一些独特物理特性，光纤照明被应用在室内装饰照明、局部效果照明、广告牌照明、建筑物室外公共区域的引导性照明、室内外水下照明和建筑物轮廓及立面照明之中，并且已经取得了良好的照明效果。
一、光纤照明的特点
光纤照明具有以下显著的特点：
1.单个光源可具备多个发光特性相同的发光点；
2.光源易更换，也易于维修；
3.发光器可以放置在非专业人员难以接触的位置，因此具有防破坏性；
4.无紫外线、红外线光，可减少对某些物品如文物、纺织品的损坏；
5.发光点小型化，重量轻，易更换、安装，可以制成很小尺寸，放置在玻璃器皿或其他小物体内发光形成特殊的装饰照明效果；
6.无电磁干扰，可被应用在核磁共振室、雷达控制室等有电磁屏蔽要求的特殊场所之内；
7.无电火花，无电击危险，可被应用于化工、石油、天然气平台、喷泉水池、游泳池等有火灾、爆炸性危险或潮湿多水的特殊场所；
8.可自动变换光色；
9.可重复使用，节省投资；
10.柔软易折不易碎，易被加工成各种不同的图案；系统发热低于一般照明系统，可降低空调系统的电能消耗。
二、光纤照明系统组成
1.系统配置
光纤照明系统可分成点发光（即末端发光）系统和线发光（即侧面发光）系统，其各自系统配置图如图1。
2.系统组成
（1）发光器
发光器装置包括光源、反射器、紫外线（UV）和红外线（IR）滤光器及旋转式玻璃色盘（选配件）。根据其内部所配光源不同，一般分成卤钨灯系列和金卤灯系列两种。其中卤钨灯光源功率一般为50W或75W，输入电压为交流12V（装置自带电源变压器），适用于博物馆或展览馆等对温湿度及紫外线、红外线有特殊控制要求的场所；金卤灯光源功率一般为150W或200W，输入电压为交流220V，适用于建筑物轮廓照明及立面照明等光亮度要求较高的场所。根据防护等级的不同，发光器装置一般分成室内型和室外型两种。旋转式玻璃色盘最多可配成八种颜色自动变换。该装置可由计算机按设定程序变化控制，也可由音响系统输出的音频信号同步控制。该装置自带电源插头，适用的电源为交流220V，50Hz。
（2）发光导体
发光导体一般由塑料或玻璃纤维束或单根塑料纤维构成，考虑到传输过程中的光衰减，其长度一般不超过30m。可通过系统串联解决。常见的发光导体有以下两种：
1.点发光光纤
光纤外覆非常薄的塑料或玻璃纤维涂层，防止光线外泻，其外有一层不透明的衬层和一层塑料、橡胶或金属丝制的耐热、抗紫外线保护套（用于保护和支撑光纤），分室内型及室外防水型两种，均需配有发光终端附件。
2.线发光光纤
光纤采用特殊结构，可通长发光，其外有一层透明的衬层和一层耐热、抗紫外线的PVC透明保护套，其外径规格有8mm、11mm及15mm三种，分室内标准型及室外防水型两种，均需配有不发光终端附件。
（3）终端附件
无论是点发光光纤还是线发光光纤的末端，均需配置终端附件。根据点发光光纤和线发光光纤的不同发光特点，有如下两种类型的终端附件：
1.发光终端附件：配置在点发光光纤终端的各类反射式或直射式类似于灯具的发光附件，有筒灯型、配透镜型（可聚光或发散光）、地面专用型以及水下型终端。
2.不发光终端附件：配置在线发光光纤终端，为不透明密闭型封套。
三、典型应用
由于光纤照明所具有的许多特点，使得它的应用是广泛的，现根据不同的使用地点和使用效果对其典型应用进行分析说明。
1.电视会义桌面照明
采用末端发光系统，配置聚光透镜型发光终端附件由顶部垂直照射，在桌面形成点状光斑，透合与会人员读写而不影响幻灯投影讲解的进行（在一般照明灯具关闭或亮度调低的情况下）。
2.置于顶部较高、难于进行维护或无法承重的场所的效果照明
将末端发光系统用于酒店大堂高大穹顶的满天星造型，配以发散光透镜型发光终端附件和旋转式玻璃色盘，可形成星星闪闪发光的动态效果，远非一般照明系统可比。
3.建筑物室外公共区域的引导性照明
采用落地管式（线发光）系统或埋地点陈指引式（末端发光）系统用于标志照明，同一般照明方式相比减少了光源维护的工作量，且无漏电危险。
4.室外喷泉水下照明
采用末端发光系统，配置水下型终端，用于室外喷泉水下照明，且可由音响系统输出的音频信号同步控制光亮输出和光色变换。其照明效果及安全性好于普通的低压水下照明系统，并易于维护，无漏电危险。
5.建筑物轮廓照明及立面照明
采用线发光系统与末端发光系统相结合的方式，进行建筑物轮郭及立面照明。如香港中银大厦外立面圣诞节装饰照明系统，该系统图案新潮，色彩变化丰富。其施工方便，安装周期短，具有较强的时效性，且能够重复使用，节省投资。
6.建筑物室内局部照明
采用末端发光系统，配置聚光透镜型或发散光透镜型发光终端附件用于室内局部照明。如卢浮宫博物馆内对温湿度及紫外线、红外线有特殊控制要求的丝织品文物、绘画文物或印刷品文物的局部照明，均采用光纤照明系统。
7.建筑物广告牌照明
线发光光纤柔软易折不易碎,易被加工成各种不同的图案,无电击危险,无需高压变压器,可自动变换光色,并且施工安装方便,能够重复使用.因此,常被用于设置在建筑物上的广告牌照明.同传统的霓虹灯相比,光纤照明具有明显的使且性能优势。
四、系统造价
目前光纤照明产品造价较高，点发光光纤价格约为700元/m～800元/m，线发光光纤价格约为1700元/m～1800元/m，发光器价格约为2.5～3.5万元。当然，这一价格仅供参考，其具体价格应以制造商的系统报价为准。
五、光纤照明产品的安装
1.发光器安装
一般发光器装置应被放置在方便操作、易于维修及外人不易接近的场所。室内型发光器可直接安装在电气竖井内的专用支架上，也可将其放置在带锁的配电箱内，靠墙明装或嵌墙暗装；室外型发光器可直接安装在室外专用支架上，也可将其放置在带锁的户外防雨箱内，靠墙或在角钢支架上安装。系统的金属保护外壳和金属安装配件均应与屋面的防雷装置做可靠的电气连接。安装时还应视现场的实际情况为其配有可靠的电源插座。
2.光纤安装
点发光光纤的敷设类似于一般电缆，可穿PVC塑料管或沿塑制线槽敷设，通长应尽量平直，减少弯曲，以防止弯曲光损耗。若有弯曲，其拐弯半径应大于或等于其直径的12倍。
线发光光纤一般敷设在广告牌表面、建筑物表面或建筑物内墙表面，可采用卡钉或绑扎带固定，弯曲时拐弯半径应大于或等于其直径的20倍，进出建筑物表面时应做好防水处理。
3.点发光光纤与发光终端附件的连接
一般采用专用连接套件将点发光光纤与发光终端附件连接在一起。为了确保系统的光亮输出，安装时应保证发光终端附件接口端口干净，点发光光纤切口应平直干净，整个连接过程应有防尘措施。
4.发光终端附件安装
基本同普通灯具的安装，在此不做赘述。综上所述，光纤照明的优势是显而易见的，但其价格较高。我们相信随着科学技术的发展和光纤照明产品的规模化生产的实现，其造价必将降至可以接受的范围，从而使光纤照明产品在更多领域有着更为广泛的应用，其独特的动态照明效果和物理特性将使建筑照明更加绚丽多彩。