拱形彩鋼板屋面泳館照明設(shè)計方案

1、目錄 第一章摘要1 第二章照明方式選擇1 第三章照度標(biāo)準(zhǔn)確定2 第四章光源和燈具類型選擇 2 第五章燈具布置3 第六章照明質(zhì)量評價4 摘要 摘 要:該文介紹大跨度拱形彩鋼板屋面游泳館照明設(shè)計利用間接照明和水下照明方式，用單 位光通量法進(jìn)行光源和燈具選擇，用流明法進(jìn)行照度計算和燈具數(shù)量校正。 關(guān)鍵詞：眩光控制。單位光通量法。反射照度。流明法 工程簡況：一游泳館,池面按國際標(biāo)準(zhǔn)泳道 50 m X 25 m設(shè)計，面積60 X 30 m2 ,單側(cè)觀 眾席,觀眾席下方為設(shè)備用房和附屬用房，標(biāo)高6. 9 m以上屋頂和山墻為大跨度拱形彩鋼板無 衍架屋面，半圓形彩鋼板屋面中心高16 m。由于室內(nèi)空間的復(fù)雜性及

2、游泳館對光環(huán)境的特殊 要求，給照明設(shè)計提出了較大的難題。 圖1 游泳館剖面圖 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(yán)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(dāng)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(shè)計時，應(yīng)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(yīng)是游泳館照明設(shè)計的關(guān)鍵。 由于本工程屋面采用的是厚度僅為0. 6 mm厚的大跨度金屬彩鋼板，無鋼屋架結(jié)構(gòu)，如果用傳 統(tǒng)的直接照明方式將

3、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16 m ,對燈具后期的維護(hù)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(yīng)。根據(jù)游泳館的建筑特點和照明設(shè)計 要求，設(shè)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(hù)管理也比 較方便，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(dá)92 %，有助于提高間接照明 效率，這種照明方式要比采

4、用格柵方式的直接照明或其它措施限制眩光更經(jīng)濟(jì)。 照度標(biāo)準(zhǔn)確定 根據(jù)CIE的建議和我國國標(biāo)，且考慮到作為普通比賽的需要，游泳池設(shè)計平均水平照度300 lx，水下池面為1 000 lx 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16 m，適合的光源有鹵鎢燈、高強(qiáng)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(jì)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，但光效偏低且壽命短，不符合綠色照明要求，所以游泳館大廳設(shè) 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(bǔ)充。通過對幾種HID燈的性能

5、參數(shù)的比較，金屬鹵化物燈色溫 5 000 K，用于采光不足的室內(nèi)環(huán)境尤為適合，故設(shè)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 光效而 W） 顯色指數(shù)（Ra） 色溫（K） 平均壽命（h） 低壓鈉燈 200 44 1 700 28 000 石英鹵素?zé)?25 100 3 000 2 000 3 000 金屬鹵化物燈 75 95 65 92 5 600 10 000 改顯型高壓鈉燈 120 85 2 500 24 000 HID燈 高壓汞燈 50 45 3 300 6 000 陶瓷金鹵燈 80 98 80 90 3 000 4 200 15 000 由于采用間接照明方式，因此可以

6、近似認(rèn)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 X 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. 21m/ m2 lx P = 0AE/ n （n為光源光效） =3. 2 X 30 X 60 X 300/ 85 = 20 329 W,故需 21 盞 1 000 W 金鹵燈，光通量 90 000 Im ,光源維 護(hù)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

7、水平角H =105 ，配光準(zhǔn)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(rèn)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一一 流明法。 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(hù)系數(shù)。 A工作面面積。 ，必須依靠計算機(jī)進(jìn)行。 求RR

8、C和WRRC是一個很煩瑣的計算過程 燈具布置 在彩鋼板拉結(jié)柱與彩鋼板結(jié)合處離地0. 69 m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 X 90 000 X 0. 85 = 198 900 lm ,此光通量可提供池面照度 326 lx ,為保證燈具投光角準(zhǔn)確性 , 通過專業(yè)照明軟件對燈具安裝位置和投射方向進(jìn)行精密計算，利用3D模型進(jìn)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(jìn)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(shè)計的優(yōu)劣主要是用照明質(zhì)量來衡量，通過以上照明設(shè)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(dá)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