体育事业的发展推动着我国全民健身运动的普遍开展，日常性的运动健身成为当前人们生活的重要组成。作为健康人居环境的有机组成——体育馆健康运动环境的研究愈发重要。体育馆是一种空间巨大、人员密集的建筑类型，是全民健身运动开展的重要载体。随着科技发展，通过建筑设计调节体育馆运动环境的作用越来越弱。为了追求舒适而过于依赖各种设备技术，使体育馆逐渐丧失自然调节的能力与机制，其中以运动空间光环境问题最为突出。长期依赖人工照明会对运动人群视功能、激素分泌等产生不良影响。设计师对于充分利用自然光资源来改善运动空间光环境已达成共识。然而通过调研发现，体育馆设计同自然采光的不合理结合同样会影响室内光环境的塑造。如何优化体育馆建构方式同自然采光技术的结合以更合理地利用自然光能，是本文研究的关键问题。本文立足于广州地区气候条件，采用资料归纳分析、文献研究、模拟计算等方法，研究体育馆顶界面自然采光的优化方向及相应结构选型。基于体育馆屋顶结构与自然采光的协同性研究，推敲了相同采光方式下更为合理的结构选型。本文研究为广州地区体育馆设计提供了自然采光层面上可量化的参考数据，为运动空间合理诱导自然光的介入做好铺垫。文章一共五章，分为四个部分：第一部分即绪论，阐述了本文的研究背景、意义等，并建立了全文研究框架。第二部分为论文的第二章，研究了广州地区体育馆自然采光形式的适应性，第三部分为论文的第三、四章，分别研究单向垂直采光的优化及相应结构选型和双向垂直采光的优化及相应结构选型。第四部分为第五章，全文总结，归纳出自然采光的优化方向，以及结构选型策略。