板屋面游泳馆照明设计

目录第一章摘要....................................................................2第二章照明方式选择............................................................2第三章照度标准确定............................................................2第四章光源和灯具类型选择......................................................3第五章灯具布置................................................................4第六章照明质量评价............................................................5摘要摘要:该文介绍大跨度拱形彩钢板屋面游泳馆照明设计利用间接照明和水下照明方式,用单位光通量法进行光源和灯具选择,用流明法进行照度计算和灯具数量校正。关键词:眩光控制;单位光通量法;反射照度;流明法工程概况:一游泳馆,池面按国际标准泳道50m×25m设计,面积60×30m2,单侧观众席,观众席下方为设备用房和附属用房,标高6.9m以上屋顶和山墙为大跨度拱形彩钢板无衍架屋面,半圆形彩钢板屋面中心高16m。由于室内空间的复杂性及游泳馆对光环境的特殊要求,给照明设计提出了较大的难题。图1游泳馆剖面图照明方式选择游泳馆的照明在某些方面与其他类型的室内体育馆不同之处,在于游泳池水面在游泳时有波浪,自然光或亮度高的灯具在波浪的范围内反射,会产生严重的眩光,使游泳者产生不舒适感和疲劳感,同时由于弦光的作用,当游泳者处于危险境地时,可能不被人发觉而得不到及时抢救,这种眩光在照明设计时,应尽量限制在最低程度。为了降低由于光源的反射所引起的眩光作用,处理好泳池水面反射引起的眩光效应是游泳馆照明设计的关键。由于本工程屋面采用的是厚度仅为0.6mm厚的大跨度金属彩钢板,无钢屋架结构,如果用传统的直接照明方式将灯具有规律的布置在游泳池上空顶棚上,灯具向下投射,灯具在轻质彩钢板上面无法固定安装,灯具安装高度最高处在池面上方16m,对灯具后期的维护和更换也不利,同时这种照明方式也无法完全避免池面的眩光效应。根据游泳馆的建筑特点和照明设计要求,设计上大胆采用间接照明结合水下照明方式,充分利用建筑物的结构特点,在游泳馆两侧的柱子及山墙同一高度上(见图1)按照结构跨度有规律的安装投光灯,投光灯向屋面彩钢板投射光线,光线经顶棚反射后投入水池。这种做法可避免光源在水中的反射,维护管理也比较方便,同时由于彩钢板屋面内壁外刷银白色涂料,反射系数高达92%,有助于提高间接照明效率,这种照明方式要比采用格栅方式的直接照明或其它措施限制眩光更经济。照度标准确定根据CIE的建议和我国国标,且考虑到作为普通比赛的需要,游泳池设计平均水平照度300lx,水下池面为1000lx光源和灯具类型选择游泳馆屋面为半圆形屋面,中心高度为16m,适合的光源有卤钨灯、高强度气体放电灯和低压钠灯,经过对几种灯具的技术经济比较可知(见表1),低压钠灯的显色性很差,不宜作为室内照明,而卤钨灯虽然显色性好,但光效偏低且寿命短,不符合绿色照明要求,所以游泳馆大厅设计采用HID灯。由于游泳馆外窗采用隔热型玻璃窗(窗体镀了一层深色隔热膜),自然光不足,白天也需要依靠人工照明补充。通过对几种HID灯的性能参数的比较,金属卤化物灯色温5000K,用于采光不足的室内环境尤为适合,故设计采用金属卤化物灯作为游泳大厅的主要照明光源。表1光源种类光效(lm/W)显色指数(Ra)色温(K)平均寿命(h)低压钠灯20044170028000石英卤素灯2510030002000～3000金属卤化物灯75～9565～92560010000改显型高压钠灯12085250024000HID灯高压汞灯504533006000陶瓷金卤灯80～9880903000～420015000由于采用间接照明方式,因此可以近似认为投光灯为间接型照明器。利用单位面积光通量估算法计算光源功率和数量。室形指数RI=W1/h(W+1)=30×60/6.9(60+30)=2.8查单位面积光通量计算表得间接型配光灯具0=3.2lm/m2·lxP=0AE/η(η为光源光效)=3.2×30×60×300/85=20329W,故需21盏1000W金卤灯,光通量90000lm,光源维护系数0.85。根据照度和照明均匀度的要求,灯具采用飞利浦DVP311高效率投光灯具,该灯具具有非对称高效反射罩,光束垂直角V=90°,横向水平角H=105°,配光准确,高效均匀,无水平以上光线。配光曲线见图2。由于顶棚的彩钢钢板屋面为褶皱型的粗糙表面,光线入射到顶棚后将无规则射向各个方向(可以近似认为漫反射),因此照度计算考虑的是光源发出的光通由顶棚和墙面反射后在池面上产生的照度(称为反射照度),所以游泳池照度精确的计算必须采用反射照度计算法———流明法。图2DVP311配光曲线水平面照度Eh=N(RRC)K/A垂直面照度Ev=N(WRRC)K/A式中:N———灯数;———光源光通量;RRC———反射的辐射系数;WRRC———墙壁反射的辐射系数;K———维护系数;A———工作面面积。求RRC和WRRC是一个很烦琐的计算过程,必须依靠计算机进行。灯具布置在彩钢板拉结柱与彩钢板结合处离地0.69m处上每个柱上安装一盏投光灯(图3),两边共18盏,在山墙部位同样高度按照结构跨度各安装4盏投光灯,一共装灯26盏,总光通量为26×90000×0.85=198900lm,此光通量可提供池面照度326lx,为保证灯具投光角准确性,通过专业照明软件对灯具安装位置和投射方向进行精密计算,利用3D模型进行现场模拟,得到灯具安装位置和投射方向数据表,现场安装则根据此数据表进行,保证灯具正确安装。图3游泳馆平面图照明质量评价照明设计的优劣主要是用照明质量来衡量,通过以上照明设计的综合考虑,由于采用间接照明方式,全部天棚成为一个照明光源,达到柔和无阴影的照明效果,直接眩光和反射眩光都很小,由于选用了不对称配光曲线的灯具,亮度分布、照明均匀度均取得较好效果,同时为了消除频闪效应,灯具配电以三相四线制依次均匀分相保证了照度的稳定性。通过一段时间的使用,反映不错。采用间接照明方式,在室内空间上达到见光不见灯,给游泳者提供了一个明亮舒适无眩光的游泳光环境。施工组织设计1、概况1.1工程简介中心渔港一期工程位于舟山本岛普陀山浦东西两侧。1.1.1工程内容（1）中心渔港：300-500吨级浮码头栈桥四条（3#栈桥140.5*6米，4#栈桥136.5*6米，5#栈桥137.1*6米，6#栈桥133.3*6米），8个撑墩。（2）渔政东海基地：千吨级固定码头一座（平台104.0*10米，1#栈桥165.5*6米），浮码头2#栈桥148.1*6米，3个撑墩。1.1.2工程结构（1）引桥结构：靠岸的九跨采用Ф800mm钻孔灌注桩基础，每个排架2根，排架间距为9.5-10米；其余靠海打桩船能进入的地方采用600*600mm预应力钢筋混凝土空心方桩。桩上为现浇横梁，横梁上搁置预制空心大板。（2）撑墩结构：采用600*600mm预应力钢筋混凝土空心方桩基础，每个撑墩4根桩，上部结构为现浇墩台结构。（3）码头结构：1000吨级码头采用高桩梁板结构。总长104米，分为各52米的2个结构段，宽10米，桩基为600*600mm预应力钢筋混凝土空心方桩，排架间距7米，每个排架4根桩，桩上为现浇横梁，横梁上搁置纵梁，面板为叠合板。平台前沿设置人员上落的踏步平台及固定钢爬梯。1.1.3主要工程数量表根据投标文件，本次投标的主要工程数量见下表：主要工程量表序号工程项目单位工程数量中心渔港东海基地合计1钻孔桩工作平台m21754875.82629.82钻孔桩钢护筒埋设t22.23411.1233.3543水上钻孔灌注桩成孔m2255116034154800mm钻孔灌注桩(C30)根/m372/1347.836/729.28108/2077.15800mm钻孔灌注桩钢筋t84.52842.266126.7946600*600预制方桩(C45)m3949.781115.832065.617预应力方桩施打根881081968现浇纵横梁(C30)m3497.52768.661266.189现浇混凝土板及板接缝m354.3163.11117.4210现浇码头及引桥面层m3525.7416.5942.211现浇引桥墩台m310626.5132.512现浇护轮坎m36248.3110.313现浇撑墩m3280.75105.28386.0314制安靠船构件件/m316/19.7616/19.7615制安水平撑,剪刀撑件/m318/22.8218/22.8216制安纵梁件/m356/181.856/181.817制安空心板件/m3130/174.46130/174.4618制安空心大板件/m3224/989.96132/572.4356/1562.3619预应力钢筋t110.062122.467232.52920预制件钢筋t181.283163.945345.22821现浇钢筋t85.82187.766173.58722150KN系船柱个991823预埋铁件t8.3979.44917.84624橡胶支座块93654614821.1.4施工技术标准本工程施工中的所有材料、设备、工艺和施工质量均符合如下技术规范的要求，施工组织设计的编写遵循施工技术规范和工程质量检验评定标准，本工程施工及验收应遵循的主要施工技术规范和验收标准如下：（1）交通部《水运工程混凝土施工规范》（JTJ268-96）；（2）交通部《水运工程混凝土质量控制标准》（JTJ269-96）；（3）交通部《港口工程地基规范》（JTJ250-98）；（4）交通部《高桩码头设计与施工规范》（JTJ291-98）；（5）交通部《港口工程质量检验评定标准》（JTJ221-98）；（6）国家和地方政府颁布的有关技术法规和规范。在工程施工期间，如上述标准或规范有修改或重新颁布业将遵循执行。1.2、自然条件1.2.1气象工程位于舟山本岛，地处纬度地带，属北亚热带季风海洋性气候。冬季受蒙古高压的控制，盛行偏北和西北风；夏季盛行温热的东南风。该地区常风向为N、SE，频率为11%；其次为NW、NN向，频率为9%。实测最大风速为18m/s（E、SE、SSE、NW）。多年平均风速为3.97m/s。1.2.2水文码头处的潮汐变化过程属于不规则半日潮型，港域内潮流呈往复流，涨潮由东南向西北，落潮由西北往东南。涨潮流速大于落潮流速，潮流流向与水道走向一致。设计高潮位：+1.96m设计低潮位：-1.65m极端高水位：+2.92m极端低水位：-2.31m根据舟山市水文站提供的高程基准面资料，85国家基准面在定海潮站基准面以上7.538m。码头位置处的波要素是：H1%=1.74m，Hs=1.15m，波向135°,波长21.9m，原始波向SE。1.2.3地质根据所提供的设计图纸的说明，工程区的地质情况，其土质分为7个地质单元体：（1）淤泥：层厚度约为0.3-1.4m，土层压缩性大，物理力学性质较差，不能作为基础持力层。（2）淤泥质粉质粘土：层厚度约为13.6-36.7m，顶板标高约为1.2-8.7m，土层压缩性大，含水量较高。（3）粘土：层厚度约为13.1-14.7m，顶标高约为-22.6--23.5m，该土层的地基承载力较高，但土层分布不均匀，大部分钻孔中未见该土层。（4）粉质粘土：层厚度约为5.4-42.2m，顶标高约为-19.9--38.5m，土层分布较为均匀，地质承载力较高，是桩基的持力层。（5）砂层：以中细砂、中粗砂为主，层厚度约为0.7-3.7m，顶标高约为-31--45.6m，