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膜結構建筑的采光和照明設計

類別:膜結構 發布時間:2019-05-13 瀏覽:0 [返回]

  一、膜結構建筑的光照特性

  1.采光系數高

  照射到屋面的陽光以漫反射的形式透射到室內,從內部看,屋面成為一個連續的光亮面,其強度因屋面與太陽的相對位置而變化。

  膜結構建筑室內空間的采光系數一般可高達10%,而在傳統的建筑中,光線只能從有限的采光窗進入室內,其采光系數不到3%,即使在陰天,膜結構建筑室內的光照水平也能滿足大多數活動的基本要求。

  2.沒有炫光

  由于進入膜結構室內的透射光和反射光都是漫射光,不太可能出現眩光,但要考慮玻璃采光去的布置及遮陽以避免其直射光造成的眩光。

  3.色彩感好

  在室內人們對白色或者米白色膜材會有很好的色彩感知,因為這兩種色彩表現出對可見光具有線性光譜透射的特點。透射程度隨透射光波長的增加而增加,這使得透射光比入射光還略溫暖,透射光譜與纖維及其特性、涂層的厚度以及附加面層有關,生產商應給出更多的詳細信息,相對于涂覆PVC的聚酯纖維膜材,涂覆PTFE的玻璃纖維的透射光譜更加的均勻。

  二、影響視覺環境質量的因素及措施

  1.三維視覺

  在膜結構建筑室內,透光膜材的發散特性使室內光線過渡均勻,從而減弱結構的立體感,人眼就難以辨別立體和平面,因此,在漫射光十分均勻的膜建筑室內,人對物體的方向和空間位置的感知就差,所以當建筑用于對其空間感要求很高的活動是,如體育場館,就應對該問題給予足夠的重視。

  2.膜面形狀的可識別性

  平滑的曲面和均勻的采光使屋面亮度均勻且無變化,室內人員很難感知空間的體量和屋面的形狀,但膜材條元間的接縫看上去顏色要深,這對勾勒膜面三圍形狀有很大作用,在設計是應該考慮接縫的視覺效果,使其能向使用者表達室內的幾何形狀。

  3.可感光水平

  人對光強度的感知能力很高,因為人眼可以感受的亮度范圍很大,膜面的明亮度不僅和實際的亮度有關,也與背景有關,進入室內的強漫射光的對比度較低且無陰影,用戶可能會把這種現象與照明不足相混淆,這也就造成了膜結構建筑室內光照度雖然比傳統建筑內同類活動所需的光照度大膽用戶抱怨光照度不足情況的發生。

   4.光線分布

  雖然膜結構內部的漫射光降低了物體不同側面之間的對比度,但屋面與室內其他墻面的亮度差別巨大,盡管人眼對光強度有很強的適應性,但對光的明暗比的可接受程度是有限的,由于膜結構拓撲形式的原因,人的絕大部分視線會集中在明亮的頂棚上,如果背景亮度比被注視物體強很多,就會產生遮蔽效應, 特別是在使用顯示設備時這一問題尤為突出。

  5.直接光與間接光的均衡解決措施

  上述問題可以通過平衡照明區的矢量-標量比予以避免,通過玻璃采光窗使其直射光進入室內能顯著提高對比度,同時保持屋頂與其他界面之間的亮度平衡,玻璃采光去的面積不必太大,但是在膜面的分布要合理。

  膜結構建筑內部燈光設置

  三、膜結構建筑內的人工照明

  膜結構建筑內部在白天一般不需要人工照明,如果需要采用人工照明,則應加強直接照明,而不是通過膜面反射的間接照明,以便增強照明所產生的立體感和用戶對光的主觀識別,在工作環境中,應將人工照明聚焦到工作面上,減少發光屋頂可能引起的模糊效應。

  夜間的人工照明一般將光線直接照射到膜面內側,這樣膜面可將大部分光線反射回室內,同時透射到膜面外側后的光線產生散射,外觀上會產生暖光效果,因此即使建筑無人使用,膜結構在夜間看上去也像天際線處的燈塔。

  照明設計人員應均衡配置直接的和間接的人工照明,給使用空間提供足夠光照度,使工作高度范圍內的三維物體具有較好感知度,對光強的感受問題在夜間尤為突出,很多工程為了滿足低光照度的感知要求,也必須提供超乎與通常使用的高光照度的人工照明。


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