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作者:李德阳 来源:科学时报 发布时间:2008-1-27 21:14:0
灿烂阳光的和谐运动
——北京科技大学体育馆与光导管


 
如果照明不用电而使用太阳光,人们认为并不稀奇,多设立几扇窗户就可以达到这样的效果。如果并不使用窗户,却室外阳光灿烂室内明亮如一,是不是很神奇?这就是我们要介绍的北京科技大学体育馆应用的节能环保新技术——光导管技术。
 
从北京科技大学的西门走进,沿着校园的中轴线向东,经过学校的主楼、图书馆、体育场,在中轴线的最东端就可以看到一座锈红色的亚光金属面板铺装成的体育馆稳稳地矗立在那里,此处就是北京科技大学体育馆,2008年第29届奥林匹克运动会柔道与跆拳道比赛场馆。
 
北京科技大学体育馆工程于2005年10月18日开工,于2007年11月15 日、16日成功举办了“好运北京”2007年北京国际柔道公开赛。北京科技大学体育馆建筑面积24662平方米,赛时总座位8000个。该体育馆奥运会期间将承担柔道和跆拳道的比赛,残奥会期间承担轮椅篮球和轮椅橄榄球两个项目。作为高校场馆,北京科技大学体育馆在奥运会后将成为室内综合体育活动中心和水上运动、健身中心,并承接各类室内竞技赛事。
 
北京科技大学体育馆的钢屋架是网架结构,杆件较多,如果用开天窗的方法采集自然光,会受到杆件遮挡,效果不甚理想。而使用光导管,就可以很好地解决这个问题。在体育馆中心场地的顶部,有一块面积很大的浅色菱形区域,上面不规则排列着很多白色的采光罩。据工程师介绍说,这些采光罩里藏着148个直径53厘米的光导管。它既是这座场馆所采取的最特殊的技术,也是最大的亮点。同时,它还采用148套电动日光调节器,可关闭或任意调节光线明暗。
 
光导管并不是普通意义上的灯,因为它们根本不需要任何动力,包括电。北京科技大学体育馆安装的光导管系统,主要由采光罩、光导管和漫射器三部分组成。其照明原理,是通过采光罩高效采集室外自然光并导入系统内重新分配,经过特殊制作的光导管传输和强化后,由系统底部的漫射器把自然光均匀高效地照射到场馆内部,从而打破照明完全依靠电力的观念。
 
采光罩能过滤紫外线,收集室外的光线,将光线临时储存在光导管中。光导管的管壁内涂有高折射率的材料,当阳光透过采光罩进入光导管,就会在管壁内产生多次折射,进入室内。光导管穿过钢屋架,连接到室内的漫射器。漫射器的外形与家用的圆形灯罩相似,它可保证阳光均匀地射向室内。
 
北京科技大学体育馆,是北京奥运会所有奥运场馆中在比赛场馆中央安置光导管最多的。在阳光较好的情况下,它采集的光线能满足体育训练和学生上课的要求,基本可以不开灯或者尽量少开灯。光导管在白天采集光源照亮室内,晚上则可以将室内的灯光通过屋顶的采光罩传出,起到美化夜景的作用。
 
随着社会的发展,照明用电占总发电量的比例越来越重。照明用电的迅速增加,不仅要增加大量的电力投资,发电的同时也产生了大量的污染。光导照明系统与传统的照明系统相比,存在着独特的优点,既节省了大量的照明用电,又可间接地减少自然资源的消耗,是真正节能、环保、绿色的照明方式。(本文图片由田实/摄影)
 
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