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大型体育馆采光系统介绍
作者:来源: 发布时间:2018-12-06 17:03

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随着全球能源价格上涨,各地节能减排政策出台,以及人们环保意识的加强,如何有效地减少能源消耗,提高能源利用率,降低二氧化碳排放,越来越成为我们关注的问题。

白天照明问题是其中灌醉重要的一项,如厂房、展馆、体育馆等公共场所的白天照明问题,如何减少不必要的浪费也是研究的一个重要课题。

阳光是万物之源,是构成宇宙的基本要素,人类生活时时刻刻离不开阳光,人从外界获得的信息约有80%都来自光和光辐射引起的人的视觉。因此利用自然光来解决白天的照明问题是一个最节能、最有效、最健康的解决方法。

体育馆是一类较为特殊的建筑,其内部照明与采光设计不仅关系着“观”与“赛”这一基本功能的实现,更对整个建筑的艺术造型与表达产生直接影响,并对早期的建筑结构造型,也有一定的间接影响。了解这一特殊设计的方法与内容,无论对于建筑设计还是室内设计,都是大有裨益的。

下面,我们分别就基本的设计内容和具体的布局谈谈自己的理解。

自然采光设计

自然采光往往来自两个部位:侧向自然采光和顶向自然采光。这是一种生态性设计,有利于解决节约能源,是今后设计发展的主要方向之一。在体育馆中,起作比赛用途的时间跨度不大,出于多功能使用目的,还会用作平时训练或向社会开放。此时,如能引入自然光,将会有效的节约能源

1)  侧面自然采光

这是较常见的形式,主要随着体育馆结构不再依赖于墙体而实现的。从视觉上来看,明亮的侧墙,强化了顶部的轻盈感,并使室内室外连为一体。

但从照明设计角度来件,作为比赛北京的侧墙,若过分明亮,会形成逆自然光的坐席与顶面过强的反差,使运动员眼睛感到疲劳,同时,由于剖面角度的问题,入射的自然光易引起眩光。

眩光实际分两类:一类是直接眩光,指入射光在未经反射的情况下,由于入射角大于保护角引起的眩光;第二类是间接眩光,指由于光线的反射面过于光滑,造成大量定向反射,角度也大于保护角引起的。对于直接眩光,建筑上有两个对策。一种是在侧墙直接加强屋檐的出挑,避免直接阳光。或在观众席背后设室内环廊,形成过渡区。如罗马大体育馆,这两种做法的目的都是控制直射光的入射角。

               

另一个对策就是适当的提高坐席区与屋顶天花的照度,以减少其亮度级差,这是从根本上消除眩光的做法。在经济条件许可的同时,也可引入室内光控制百叶帘,更好的控制能源消耗。对于间接眩光,主要是注意室内材料的选择,采用有一定肌理与粗糙度的材料,避免定向反射角,这种做法较前者更具可操作性。

2)  顶向自然采光

除了极少数情况外,为了防止眩光,体育馆顶向不采用直接入射太阳光。

在设计中主要有两种选择:

其一为直射光,但必须经建筑天窗多次折射或漫反射。这时候,设计的主要问题是防止间接眩光。

在建筑设计中往往就已借助北向天窗,避免直射及阳光,或借助尺度夸张的窗肋,形成深远距离,光线必须经多次折射与漫反射后才能达到室内,是光线变得柔和。如巴塞罗那篮球馆(北向天窗)与蒙特利尔赛车馆(尺度夸张的肋)。

尽管如此,在顶向直接开天窗的情况下,在室内顶面上出现了一个亮度急剧变化的临界线,这使得此时的“顶光”往往成为室内光环境的“最强音”。因此,对它的布局,除结合结构考虑外,应作平面布局的考虑,使其位于空间主要轴线及中心点上。否则,会严重破坏体育馆设计的整体性。

其二为全透射顶棚。这是在顶棚结构大大革新及一批新型合成材料的出现以后,一种全新的顶向自然采光方式。主要方式是膜结构,采用透光性好的尼龙薄膜,或直接将屋盖板材料选用聚碳酸酯(PC)。注意,此时为了避免太阳运动对室内采光的干扰太大,往往采用内部肌理的半透明材料,以造成漫反射。

全透射顶棚在建筑空间艺术上的另一个特点是:既满足了亮度需要,又不会产生如天窗那样造成的强烈亮度反差,没有眩光,可以清晰的表达内部结构,而不需要另设灯架等设备。可以说,这是体育馆顶部自然采光的理想方式。

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