1、谈体育馆照明设计摘要：本文简要介绍了体育馆照明设计的要求, 分析了影响照明效果的因素, 并提出设计解决方法。 关键词：照度; 照明设计; 照度均匀度 中图分类号：TU2 文献标识码： A 引言： 随着全国各地体育场馆的新建与改建项目日益增多, 照明系统作为体育馆的必备设施, 在体育馆的正常使用, 如训练、比赛, 彩电转播中起着重要作用。体育馆照明设计也日益受到设计单位和业主的重视。 体育馆照明要求及标准 1 体育馆照明指标 体育馆是指能够进行球类、体操、武术、拳击、击剑、举重、摔跤、柔道等单项或多项室内竞技比赛和训练的体育建筑。其功能复杂, 一般涉及体育、文艺汇演、展览、集会等诸多内容。按其功
2、能分为专业型体育馆和多功能综合性体育馆。体育馆内各项运动又分为地面运动和空间运动,它们各自又分为单项运动和多方向运动。地面运动有: 拳击、击剑、柔道、摔跤、武术等。空间运动有: 篮球、排球、羽毛球、乒乓球等等。体育馆照明设计需要考虑水平照度、垂直照度、照度均匀度、照度梯度、眩光限制、光源色温、显色性等诸多指标。在照明设计中, 照度应为维持照度, 维护系数一般取 0.8。体育馆照明中水平照度是指场地地面的水平照度, 它是衡量体育馆照明水平的一个重要标志。不同运动项目训练比赛和彩电转播都有不同要求。垂直照度是体育馆照明设计中另一重要指标,垂直照度一般是指比赛区域地面以上 115 米处垂直平面上的照
3、度, 对观众观看比赛, 电视转播有着重要影响。垂直照度又分为面向固定机位( 摄像机)的垂直照度和面向四个方向垂直照度。 2 光源参数 体育馆照明光源色温一般在 4000 6000K 范围内。一般显色指数 Ra 要求大于 65, 有彩电转播时,Ra 要求大于 80。见表 2。 3 体育馆照明标准 国内外体育场馆相关标准主要有: 3.1 国际体育联合会( GAISF) 颁布的 5 多功能室内体育场馆人工照明指南 6 ( Guide to the artif iciallighting of mult ipurpose indoor sports venues) 3.2 GB50034-2004 5
4、 建筑照明设计标准 6 影响体育馆照明质量的要素 在体育馆内, 为了获得良好的照明质量, 通常必须考虑以下几个因素: ( 1) 合理的照度: 力求创造舒适的观看环境; ( 2) 照明均匀度: 考虑视知觉的均匀性要求, 在此前提下可考虑使人兴奋但不过高的亮度对比, 以突出视觉效果; ( 3) 限制眩光; ( 4) 光源的色温和显色性: 易于看清物体的形状、真实的色彩和质感; ( 5) 光效果的立体感: 通过光的强度、角度、变化等可以创造出各种立体效果。 1.照度 为了看清被看对象, 对于电视摄像机, 被看对象的亮度十分重要, 但通常由于不知道被看对象的反射比, 所以采用照度这一指标。在比赛场地应
5、把四周边线( 球场边线) 的垂直照度作为基本照度。这个照度也给观众和运动员提供了满意的视觉条件。如果能做到水平面照度与垂直面照度相等, 则运动员和场地之间的亮度比是理想的, 水平面照度无论如何不能大于垂直面照度的 2 倍。看台上的照度应为场地上垂直面照度平均值的 50% 。对于体育馆运动场地照明质量的要求是: 整个运动场地上要有较高的亮度和色彩对比, 在各点上有足够的光, 照度要均匀, 立体感要强, 要有合适的配光, 光源的色温及显色性要满足彩色电视转播要求, 并能对眩光加以限制。 2.照度的均匀度及梯度 最小的照度值与最大照度值之比为照度均匀度。运动员的动作愈迅速, 运动器具愈小, 对于垂直
6、,一照明器照度值、照度均匀度及照度梯度要求就愈严格。 3.光源色温和显色性 在照明设施中, 由于所用的光源的光色不同, 所得到的照明效果就不同。因此, 在进行设计时, 必须从照度以外的质量方面, 对光源的特性进行研究。另一方面, 光源的显色评价指数不同时, 即形成的光照气氛不相同, 这都要根据运动内容采用适当的光源。 3. 1 实践证明体育馆光源的色温为 4 000 K, 显色指数在高清晰度电视转播时为 80, 同时要考虑场地照明用电量。 3. 2 要求光源特性的光谱相对辐射能量与彩色摄像机光谱反应曲线近似, 使光源能在摄像机中产生最佳反应。 3. 3 对于彩色胶片。彩色电视光源的显色性特别重
7、要, 当光源光谱分布同黑体辐射情况不一致时,人和摄像机就会感觉到这种变化。以上要求, 对于正确的选择光源起着决定性作用。 4.防止眩光 在体育馆照明中, 只有合理选择灯具的安装位置才能提高照明质量。对于大面积的运动场地, 用电脑计算瞄准点比较复杂, 多数是依配光曲线来确定。每只灯具只有正确地指向它的目标, 使整个照明系统完全按照所需的意图提供足够的和均匀的水平面照度和垂直面照度, 同时要避免眩光。 5.光效的立体感 立体感是指光照在物体( 即运动员和运动器材)上时产生的效果, 使它们的形体看上去细部和轮廓都能表现很清晰。所以用平均水平面照度与平均垂直面照度之比表示, 国际规定为 2 4。体育馆
8、运动场照明, 一般场地边线处和四个边角处的照度比较低, 提高边线和四个边角所取的照度, 适当控制场地中心区的最高照度值, 对保证均匀度是有利的。立体感可使光照射在运动员和运动器具上时物体的形状细部和轮廓获得清晰的效果。当判断距离和速度时, 很大程度上取决于对物体形状清楚的辨认。要取得良好的立体感, 让物体的各个侧面都要有光, 并不要多么均匀。相反, 把光散射得宽一些, 还会在电视转播中避免出现生硬的阴影。所以, 灯具造型、布灯时需要重视提高垂直面照度值, 适当控制水平面照度值。对产生立体感是有利的。 体育馆照明的供配电 1 体育馆照明的供配电一般采用 TN- S 系统,在进行设计时首先要考虑电
9、源的稳定性。为了保证照明质量, 应把照明与动力供电线路分开, 以免动力设备启动或运行时对照明效果造成影响。比赛场地照明为一级负荷供电, 应设双路电源。两路电源分别供电, 并互为备用, 双路电源应能自动切换。正常情况每路电源线路各供 50% 场地照明负荷, 而且两路交叉供电要均匀分布在全场。也就是在一路故障停电瞬间( 熄灭后灯的再启动时间) , 照度虽然减少了一半, 但满场照度仍要均匀, 不能出现半场不亮或不均匀亮的情况, 以保证比赛不中断。 2 灯具配电应相邻的灯具接在不同的相序上,减少频闪效应。配电室要注意三相平衡分配, 从灯控柜到各组回路应采用放射式配电。体育馆照明往往灯具数量众多, 对此
10、规范规定: 照明系统每一单相回路不宜超过 16 A, 灯具数量不应超过 25 个; 建筑组合灯具每一单相回路不应大于 25 A, 光源数量不宜超过 50 个。根据照明使用特点, 对照明可采取分区控制灯光、集中遥控、自动控光等方式。 3 体育馆比赛场地四周墙根据体育工艺要求,应设一定数量的配电箱和安全型插座, 插座安装高度不应低于 0. 3 m。一般体育馆照明灯光的控制方法应该按: 1/4- 2/4- 3/4- 4/4 四档进行控制 . 即清扫-练习-一般比赛-正式比赛。 结束语： 随着照明技术的发展、先进灯具及光源的采用,再加上设计方法越来越先进, 甚至采用电脑进行逐点照度的辅助设计, 体育馆照明必将创造出越来越健康的光环境。 参考文献： 1 陈志新, 李英姿. 现代建筑电气技术与应用 M . 北京:机械工业出版社, 2000 2 民用建筑照明设计标准GBl33- 90 3 民用建筑电气设计规范JGJPT16- 92
