导光管与钢结构的一体化设计——以同济大学嘉定校区体育馆为例
同济大学嘉定校区体育中心项目，位于上海市嘉定区同济大学嘉定校区内，是上海市首批健康建筑试点示范工程，获得上海市一星级健康建筑评价标识。建设占地面积约9169平方米，总建筑面积13410平方米。同济大学嘉定校区体育中心项目规划和设计立足于满足功能要求为基础，主要为上课、健身、训练等功能服务，同时为校园大型室内表演、聚会、展览提供场所，打造健康、舒适、高效的综合性体育场馆。
©同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司
项目本着”以人为本”的设计理念，打造更加健康的环境、设施和服务，从而实现健康性能的提升。利用可开启屋盖技术、光导管技术、空气净化技术等，达到提高人员舒适度，降低建筑能耗，满足人员身心健康的目标。
1.弦梁结构与导光管一体化设计
体育馆大空间采用张弦梁结构，8榀平面张弦梁结构沿横向（字母轴）布置，每两个横向轴线之间再布置一道Y形张弦梁，共9榀，在两端的刚性梁与拉索均分叉。
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此结构方式较桁架结构能节省用钢量，并通过使用较细的拉索弱化下弦杆来保证室内轻盈的视觉效果，也使后面的张弦梁与导光管一体化设计成为可能。
设计之初考虑使用导光管采光技术，导光管的布置位置却成了困扰设计者的问题。惯常做法是将导光管直接布置于屋面上，采用支架将其固定于钢梁或檩条之上，通常还需要另做拉索等固定设施。
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若采用这种做法，导光管需避让张弦梁布置。经过建模分析发现，在室内仰视时会直观感受到钢结构与导光管两套构件，较为杂乱，由此萌生了将导光管整合进入张弦梁立杆内的想法。经过多次与结构工程师及导光管生产厂家的沟通，确定了导光管与钢结构一体化设计的可能性。
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一般的张弦梁结构为若干根下弦拉索贯穿撑杆。
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由于竖向撑杆下端设计有漫射装置，因而所有下弦均采用双索的拉索布置形式，将撑杆夹在中间，以保证导光管装置完全独立。
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经过计算，共结合竖向撑杆安装76个导光管，照度约200lx，满足体育训练的照度要求。安装完成后室内呈现出较为统一的视觉感受。
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作者：程东伟 罗宇
业主单位：同济大学
建设地点：同济大学嘉定校区
建筑设计单位：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司
建筑设计项目负责人：钱锋
建筑设计团队：钱锋、汤朔宁、宗轩、曹亮、赵铸、罗宇
总建筑面积：13550m2
设计时间：2013年
资料提供：同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司