[发明专利]应用于冰雪体育建筑的自然光漫射引入式侧窗系统

说明书

应用于冰雪体育建筑的自然光漫射引入式侧窗系统，本发明针对现有普通侧窗对冰雪体育建筑内冰面及雪面的温度影响，以及对运动员的视觉干扰的问题。该自然光漫射引入式侧窗系统包括反光板框、反光板和柔性拉索，在侧窗窗体室内侧的下窗框上通过合页与反光板框的下边框相铰接，反光板设置在反光板框内，反光板的上板面和下板面为非同心弧形曲面，反光板的上板面为反光层，反光板的下板面分为两部分，分别为反光层部分和漫反射层部分，柔性拉索的一端与反光板框相连，柔性拉索的另一端连接在侧窗窗体的窗框上。本发明在引入自然光照的同时，有效控制光线入射角度，通过反射形成场馆上部空间的漫射式照明，避免自然光的热量对冰面产生的破坏。

技术领域

本发明涉及一种应用于冰雪体育建筑的侧窗系统。

背景技术

通常情况下，一般类别的大空间公共建筑，对于环境日照的态度均为积极引借，通过自然光的引入，弥补大空间建筑对环境照度的巨大需求，进而减少建筑在照明、采暖上的能耗投入。据模型对比统计，在光环境应对合理的状况下，大型公共建筑自然光引入式模型相比于全封闭式模型，全年可以节约18.5％的照明能耗，并使冬季采暖能耗降低27.7％。可见，对于自然日照环境的引借，可以极大的降低建筑能耗，提升建筑的生态节能性能，冰雪体育建筑作为大空间、高能耗公共建筑的代表，对于自然日照条件的利用尤其有着重要的生态意义。

但是，从另一个角度分析，冰雪体育建筑自身特性功能的需求对自然日照环境有着截然相反的态度。在多数冰雪体育建筑的核心功能空间中，比赛环境对低温条件有着近乎苛刻的要求，冰面、雪面的温度数值、温度波动范围、温度均匀性都必须在规定控制之内。以速滑馆核心空间环境为例，在建筑比赛区域，进行速滑类冰上运动的时候，冰场冰面温度需要控制在零下6摄氏度，场地整体温差波动范围不得高于±0.4℃，否则因冰面温度不同而造成的水膜摩擦力变化，会给高速滑行的运动员带来极大危险。据计算，按照哈尔滨地区冬至日日照数据条件，每20分钟的阳光直射将会给冰面温度提升1℃，而1℃的温差，可以使冰面水膜层厚度增加26％，这显然是冰雪体育建筑所不能接受的。面对冰雪体育建筑对日照环境严重异向化的需求，平衡建筑内部光环境，兼顾场馆自然采光的生态节能性与场地环境的严格要求，是冰雪体育建筑生态化设计的重点问题。

发明内容

本发明主要针对现有普通侧窗对冰雪体育建筑内冰面及雪面的温度影响，以及对运动员的视觉干扰的问题，而提供应用于冰雪体育建筑的自然光漫射引入式侧窗系统。

本发明应用于冰雪体育建筑的自然光漫射引入式侧窗系统包括反光板框、反光板和柔性拉索，在冰雪体育建筑的侧窗窗体室内侧的下窗框上通过合页与反光板框的下边框相铰接，反光板设置在反光板框内，反光板的上板面和下板面为非同心弧形曲面，反光板靠近侧窗窗体一侧的厚度大于远离侧窗窗体一侧的厚度，反光板的上板面为第一反光层，反光板的下板面分为两部分，其中下板面靠近侧窗窗体一侧为第二反光层，下板面远离侧窗窗体一侧为漫反射层，柔性拉索的一端与反光板框的上边框相连，柔性拉索的另一端连接在侧窗窗体的上窗框上，柔性拉索至少设置两条。

本发明所述的应用于冰雪体育建筑的自然光漫射引入式侧窗系统主要包括窗体、反光板及调节构件拉索。原有冰雪体育建筑侧窗下缘框体连接反光板。反光板本身为上下缘非同心弧形截面，靠近窗体处截面较宽，远端较窄。板体为木构架塑钢包边，顶面(上板面)可为铝质高反射率材料，用以反射侧窗摄入的自然光线并将其反射入场馆上空形成漫射自然光照明；反光板底部(下板面)为两种面层拼接，靠近窗体侧为反射率较高的反光层，用以保证高入射角度自然光在经过下层反光板一次反射后通过底部二次反射仍保持较高的光能再次由下部反光板反射入场馆上空，而不是在两层反光板之间折射消耗。反光板底部远端部分则选用低反射率材料，或其他低反射率饰面，用以将部分反射后触及此部分饰面并折向场馆比赛区角度的光线进行分解消耗，防止眩光和光线直接落在冰面、雪面之上。同时，这一部分处于对向观众的主要视线区域，低反射率材料能够有效防止眩光，避免对观赛造成影响。