沙滩游泳馆建筑设计

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1混合现实技术

环境媒体（AmbientMedia），这一术语自1999年出现于英国传媒领域，它包括了非传统媒体形态下的各类户外与户内媒体设施与服务。实际上，建筑景观也可被理解为一个高度综合化的媒体场。在新媒体时代，建筑景观不仅仅是在自然光线下物质空间的组合。一个充满信息变化的有机结构，还可以在数字空间和自然空间两个维度利用数字信息来表达建设者的设计理念，并有效实现用户的体验与交互。在媒体建筑领域，混合现实（MixedReality）景观设计技术，由真实现实和虚拟现实共同组成的，是将虚拟的物体融合到真实的环境中，或者将真实的物体融合到虚拟的环境中。在混合现实中，人可以感受到真实世界的存在。从应用上看，建筑领域的混合现实技术是一种综合了建筑艺术、计算机图形技术、多媒体技术、人机交互技术、网络技术、立体显示技术及仿真技术等多种科学领域综合交叉融合下的最新技术，也是力学、数学、光学、机构运动学等各种学科的综合应用。

2混合现实技术在沙滩游泳馆建筑设计中的应用

2.1概述

沙滩游泳馆是一个比较特殊的建筑类型，往往被建设在远离海边的内陆地区，依靠建筑和其他技术手段创造出人工场景来模拟海滩的环境，从而带给人们近似真实的景观体验（图1）。这一模拟构想需要通过两个途径来实现：第一，视觉上的真实感，即让人们在最初进入模拟场景的时候就能获得对真实环境的想象和对自身所处环境的认同，这一点除了塑造自然形态的水面及沙滩以外，还可以通过LED屏幕的多媒体技术来实现；第二，触觉上的真实感，主要通过造浪技术来实现。当然，要营造环境的真实感还要通过对场景声音的模拟，但音响工程由专业公司来完成，与建筑设计联系甚少。所以，以下只针对LED多媒体技术和造浪技术来进行具体说明。

2.2沙滩游泳馆中的LED多媒体技术

为了模拟真实天空的场景，依照恒大金碧天下游泳馆的半球形结构，我们采用了球型天幕的设计，将LED穹幕采用经纬切割法，将直径72m的类似半球体进行切割，其顶部做成直径为4.8m的圆形屏幕，在经度上以2。的切割方式将其分成180份（图2）。为了在白天不开启屏幕和夜间开启屏幕时都能达到模拟自然天空和海底世界的效果，我们建议厂家采用“栅格状的屏幕+双层面罩”的形式。栅格用以减轻屏幕自重，并起到透光和不阻挡烟气排走的作用；双层面罩的内层起到防护作用，外层为穿孔金属板饰以蓝天白云的喷涂，以达到屏幕不显示时仍能有蓝天的效果。为了达到海天相接的效果，我们试图将屏幕插入水面并与LED厂家进行了多次讨论和验证，除了对设备本身采用严格的密封措施外，还设计了入水屏幕与土建的衔接做法，即将屏幕至于溢水槽挡墙之外，并在池壁上设置扶手，以防止人员触摸屏幕。此外，我们要求厂家将最底层1m高的屏幕做成4V的人体安全电压，从而多方位保证装置的安全性。

2.3沙滩游泳馆中的造浪技术

虽然说造浪设计由专业厂家来完成，但建筑师在预留土建条件的时候应该慎重考虑造浪工艺对于建筑规模、剖面关系以及外立面造型的影响。简单来说，造浪的原理是通过风机吹动水面来产生扰动水波的作用，实现这一作用需要有机房、气室和泳池的造浪区。机房进深不得小于3.5m，内置气压式造浪机。这种造浪设备具有浪形种类多，安全性高，使用寿命长，维护简单，运行费用低等特点。机房距地2.8m处设置350mm×350mm气孔，以便风机送出的风可通畅地到达水面。气室是在机房与泳池间的一个区域，也是造浪的起始区。它的进深一般做到1m，底下1m悬空，顶棚气孔下设置挡水板，避免水进入机房。气室前方是泳池造浪区，其进深根据泳池的长度和造浪的设计值来确定。该区域水深不得低于1.8m，浪比较大，容易造成危险，因此采用防护栏与人员的戏水区隔开，严格禁止人员进入。

3创造恒温恒湿环境的建筑策略

实现了以上模拟环境的技术要求，可以说完成了大部分的工作。但是，要做到让人真实地感受到置身于蓝天白玉、碧海沙滩的愉悦感，还需要空调系统的支持，给游泳馆创造一个恒温、恒湿的舒适环境也是必不可少的。在这一方面，我们的暖通工程师做了不少工作。首先，项目空调系统采用温湿度独立控制系统，由室外新风负担潜热负荷，干式风机盘管负担显热负荷。在沙滩游泳馆辅助用房区域的四层设置2个新风机房，每个新风机房内设2台新风机组，一台为池区提供所需新风，一台为辅房区域提供新风。池区在一层LED屏后设置立式风机盘管，夏季送冷风、冬季送热风，从而保证池区的温度要求。池区新风在一层池边南侧靠近建筑处设置一排喷口，新风可直接服务于沙滩上的娱乐人群，保证岸上人员的舒适度。风机的进风和排风对建筑外表皮的透气性提出了较高的要求。由于建筑造型是光滑的半球体，像一颗晶莹的水珠静静地躺在碧绿的大草原上。无论我们还是业主都不能接受外墙上出现空调百叶破坏立面的纯粹性。在与金属幕墙设计单位讨论了几轮做法后，最终确定采用直立锁边系统加装饰面板的屋面形式，将防雨百叶置于两层金属板的空腔内。装饰板选用单板和穿孔板两种不同材质间隔布置，不但使立面产生丰富的层次感，而且穿孔板的孔洞让空气可以流通，从而满足空调进排风的要求。在严寒地区，防雨百叶和穿孔金属板下均需要设置电慢热，以防止冬天下雪洞口被堵住。

4结语

在新媒体时代，随着各类数字媒体技术和人机交互技术的发展，建筑的媒体表达可以将我们带入一个超乎想象的环境世界。让一些远离大海的人很容易地享受到沙滩海景，这只是环境媒体与建筑景观设计融合性演进的一个尝试，但这将是未来的一个发展趋势，为人们体验和探索各种未知空间领域提供巨大的可能性。

作者：撰文 何佳 单位：中国建筑设计院有限公司