板屋面游泳館照明設計方案

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1、板屋面游泳館照明設計方案照明方式選擇游泳館的照明在某些方面與其他類型的室內(nèi)體育館不同之處,在于游泳池水面在游泳時有波浪,自然光或亮度高的燈具在波浪的范圍內(nèi)反射,會產(chǎn)生嚴重的眩光,使游泳者產(chǎn)生不舒適感和疲勞感,同時由于弦光的作用,當游泳者處于危險境地時,可能不被人發(fā)覺而得不到及時搶救,這種眩光在照明設計時,應盡量限制在最低程度。為了降低由于光源的反射所引起的眩光作用,處理好泳池水面反射引起的眩光效應是游泳館照明設計的關(guān)鍵。由于本工程屋面采用的是厚度僅為0.6mm厚的大跨度金屬彩鋼板,無鋼屋架結(jié)構(gòu),

2、如果用傳統(tǒng)的直接照明方式將燈具有規(guī)律的布置在游泳池上空頂棚上,燈具向下投射,燈具在輕質(zhì)彩鋼板上面無法固定安裝,燈具安裝高度最高處在池面上方16m,對燈具后期的維護和更換也不利,同時這種照明方式也無法完全避免池面的眩光效應。根據(jù)游泳館的建筑特點和照明設計要求,設計上大膽采用間接照明結(jié)合水下照明方式,充分利用建筑物的結(jié)構(gòu)特點,在游泳館兩側(cè)的柱子及山墻同一高度上(見圖1)按照結(jié)構(gòu)跨度有規(guī)律的安裝投光燈,投光燈向屋面彩鋼板投射光線,光線經(jīng)頂棚反射后投入水池。這種做法可避免光源在水中的反射,維護管理也比較

3、方便,同時由于彩鋼板屋面內(nèi)壁外刷銀白色涂料,反射系數(shù)高達92%,有助于提高間接照明效率,這種照明方式要比采用格柵方式的直接照明或其它措施限制眩光更經(jīng)濟。照度標準確定根據(jù)CIE的建議和我國國標,且考慮到作為普通比賽的需要,游泳池設計平均水平照度300lx,水下池面為1000lx光源和燈具類型選擇游泳館屋面為半圓形屋面,中心高度為16m,適合的光源有鹵鎢燈、高強度氣體放電燈和低壓鈉燈,經(jīng)過對幾種燈具的技術(shù)經(jīng)濟比較可知(見表1),低壓鈉燈的顯色性很差,不宜作為室內(nèi)照明,而鹵鎢燈雖然顯色性好,但光效偏低

4、且壽命短,不符合綠色照明要求,所以游泳館大廳設計采用HID燈。由于游泳館外窗采用隔熱型玻璃窗(窗體鍍了一層深色隔熱膜),自然光不足,白天也需要依靠人工照明補充。通過對幾種HID燈的性能參數(shù)的比較,金屬鹵化物燈色溫>5000K,用于采光不足的室內(nèi)環(huán)境尤為適合,故設計采用金屬鹵化物燈作為游泳大廳的主要照明光源。表1光源種類光效(lm/W)顯色指數(shù)(Ra)色溫(K)平均壽命(h)49低壓鈉燈20044170028000石英鹵素燈2510030002000～3000金屬鹵化物燈75～9565～92560

5、010000改顯型高壓鈉燈12085250024000HID燈高壓汞燈504533006000陶瓷金鹵燈80～9880903000～420015000　　由于采用間接照明方式,因此可以近似認為投光燈為間接型照明器。利用單位面積光通量估算法計算光源功率和數(shù)量。室形指數(shù)RI=W1/h(W+1)=30×60/6.9(60+30)=2.8查單位面積光通量計算表得間接型配光燈具<0=3.2lm/m2·lx　P=<0AE/η(η為光源光效)=3.2×30×60×300/85=20329W,故需21盞1000

6、W金鹵燈,光通量90000lm,光源維護系數(shù)0.85。根據(jù)照度和照明均勻度的要求,燈具采用飛利浦DVP311高效率投光燈具,該燈具具有非對稱高效反射罩,光束垂直角V=90°,橫向水平角H=105°,配光準確,高效均勻,無水平以上光線。配光曲線見圖2。　　由于頂棚的彩鋼鋼板屋面為褶皺型的粗糙表面,光線入射到頂棚后將無規(guī)則射向各個方向(可以近似認為漫反射),因此照度計算考慮的是光源發(fā)出的光通由頂棚和墻面反射后在池面上產(chǎn)生的照度(稱為反射照度),所以游泳池照度精確的計算必須采用反射照度計算法———流明

7、法。圖2　DVP311配光曲線　　水平面照度Eh=N<(RRC)K/A垂直面照度Ev=N<(WRRC)K/A式中:N———燈數(shù);<———光源光通量;RRC———反射的輻射系數(shù);WRRC———墻壁反射的輻射系數(shù);K———維護系數(shù);A———工作面面積。求RRC和WRRC是一個很煩瑣的計算過程,必須依靠計算機進行。49燈具布置在彩鋼板拉結(jié)柱與彩鋼板結(jié)合處離地0.69m處上每個柱上安裝一盞投光燈(圖3),兩邊共18盞,在山墻部位同樣高度按照結(jié)構(gòu)跨度各安裝4盞投光燈,一共裝燈26盞,總光通量為26×900

8、00×0.85=198900lm,此光通量可提供池面照度326lx,為保證燈具投光角準確性,通過專業(yè)照明軟件對燈具安裝位置和投射方向進行精密計算,利用3D模型進行現(xiàn)場模擬,得到燈具安裝位置和投射方向數(shù)據(jù)表,現(xiàn)場安裝則根據(jù)此數(shù)據(jù)表進行,保證燈具正確安裝。圖3　游泳館平面圖照明質(zhì)量評價照明設計的優(yōu)劣主要是用照明質(zhì)量來衡量,通過以上照明設計的綜合考慮,由于采用間接照明方式,全部天棚成為一個照明光源,達到柔和無陰影的照明效果,直接眩光和反射眩光都很小,由于選用了不對稱配光曲線的燈具,亮度分布、照明均勻度