国内最新体育馆的照明布灯方式

     发布时间:2014-10-07 

 一.体育馆的照明布灯方式
       比赛厅的照明设计比较复杂,它要满足各种体育项目比赛及观众观看要求。另外多功能体育馆还应满足在比赛厅内进行文艺演出、电视转播等方面的要求。
       室内运动场地照明设计的特点是照明空间较高,一般在13~20m,也有少数小型体育馆高度较底,为6~12m。照明灯具选择要求灯具效率高,配光特性好等。
       灯光布置通常可以采用如下三种方式:(1)、灯具均匀布置在场地上空,叫“满天星”布法。这样比较经济,适用于低空间的运动项目。但是垂直照度比较低、立体感差、阴影较生硬。(2)、灯具在场地上空和侧面布置相结合。一般适用于多功能体育馆,水平照度和垂直照度可以获得适当的比率。(3)、灯具主要分布在场地外上空,以侧光为主。这种布置适用于空间较高的运动项目,但要注意场地的照度均匀度和眩光控制。下面我们以几个实际的室内场馆进行分析说明:
       1、游泳馆布灯方式
       游泳馆的分类,可分为天然游泳馆和人工游泳馆。正式比赛的长为50m,宽为25m,有8至9条泳道,每条宽为2.5m,用水线分开,水深1.8m以上。如果供游泳、跳水、水球比赛等综合性的运动的游泳池水深大概在1.3到1.5m;有10m跳台的水池深度为5m,池壁必须高出水面0.3m。
        游泳馆的照明具体要求可参考CIE62号文件(游泳池照明标准),由于篇幅所限,在些只谈布灯方式。游泳场的照明一般采用宽光束的泛光灯装在游泳池两侧,进行照明,这样进入运动员的视线之内的反射光很少。同时应注意灯具的安装高度,和防眩光措施,应保证反射光不进入观众的视线。室内游泳池,一般用直接照明。对于无观众席的练习游泳池,采用顶光布置比较简单,但要解决好维修问题。对于有观众席的比赛游泳池,若是单面有观众席,采用不对称布置,将光投向观众席对面;若是双面有观众席,则采用横向布灯方式较好。而对于室外游泳池,一般有一种布灯方式:(1)、中心悬挂式,灯直接悬挂在游泳池上方,比较经济,但更换、维修困难,安全性差。(2)、中间立柱式,在观众席和游泳隔水层面中心立柱照明,这样离游泳池距离近,节省灯和电能,但观众视线易于被遮挡,垂直照度较低。(3)、塔式,在观众席后面建立灯塔照明,能获得较好的照明效果,但投资较大。不管采用何种布灯方式,我们都要严格控制水面的光幕光射。
       2、网球场布灯方式
       关于网球场的照明具体要求可参CIE42号文件,CIE42为国际照明委员会网球场照明标准。网球场分室内和室外,照明也为自然光和人工光两种。网球场尺寸为场地长23.744m,宽10.974m,网高0.9~1.06m。网球通常在短距离内高速运动,需要在很短时间内判断球的运行方向,因此网球需要高的视觉需求。室内网球场地灯具布置应注意不要在PPA(基本比赛区)上方布置灯具,如果PPA上方有灯,明亮的光源将会绘运动员带来严重的眩光。因此,灯具要置在PPA这外的空间。另外在球网处,灯具的安装高度为9.144m;在底线处,灯具的安装高度应不低于9.096m。
       室内网球场一般可在场地两侧较合适位置布置直管荧光灯或安装高强度气体放电灯(如泛光灯),也可直接在室内的顶棚上面安装灯具,如果采用顶棚布灯时,这种方法布灯需要顶棚为漫反射顶棚或格栅顶棚,灯光照射在顶棚上然后通过顶棚透光达到照明效果,这种照明方式不太经济。对于俱乐部、室外场地采用灯杆布置时,特别是俱乐部与个人娱乐场所不同,因为俱乐部要举行较高的网球比赛,不仅要求场地有良好的照明,还要求场地上空一定高度的空间里有足够的亮度。因此,俱乐部(正式比赛)单个室外网球场灯杆的高度要保证最下面灯具的安装间距离最小为12m;(两个场地是为15m;三个场地为18m),而一般娱乐的单个网球场地,灯杆高度至少为8m;(两个为11m;三个为14m),灯杆布置在边线的外面,每侧可以布2个灯杆,也可以设3个灯杆(采用泛光灯)。但如有多个场地时,不可在两场地之间安装灯杆。如果泛光灯不能准确瞄射,或者光强分布太宽,则照明装置能在比赛场地外产生失能眩光。这时要注意采取防眩措施或选择适当光束角的灯具进行照明。CIE42推荐室外网球场照度值在训练模式是水平照度为300Lux;而比赛模式时水平照度为500Lux。室内网球场在娱乐模式时为300Lux;训练模式为500Lux;比赛模式为750Lux。室内与室外之所以有照度要求差异,原因之一是要限制在赛场与周围环境的亮度对比。
 
       二.体育场的照明布灯方式
       体育场是指能够进行田径和足球比赛的室外体育建筑,其主要同比赛场地、练习场地和检录处、观众席、辅助用房和设施等几部分构成。由于体育场是露天的比赛场地,占地面积要比一般体育馆大几倍到几十倍。如使用最多的项目足球和田径比赛用的场地,两个球门之间的距离105~110m,径赛场环绕足球场。因此,体育场是体育照明设计的重要内容,并且复杂。它对仅要满足运动员进行比赛和观众观看的要求,而且要满足拍摄电视和电视场转播对照明的色温、照度和均匀度等要求,这个要求远比运动员和观众的要求高很多。另外,照明灯具的布灯方式与体育场的总体规划、看台的结构形式,也要密切配合。特别是照明设备的维修与建筑设计密切相关,要作全面考虑。
        体育场的照明设计特点是灯光照射空间大,距离远。所以其场地照明一般选用高效率的投光灯。布灯方式有:四塔式,多塔式、光带布置和混合式布置等四种。具体采用何种方式,视体育建筑的特点和结构来选择。在照明灯具布置中,还应考虑观众席的照明以及比赛场地的应急照明,以保证安全疏散。
        在交流供电的场合下,运动员视看高速运动的球体时会有频闪效应,特别是在运动速度很高的时候;同时电视转播也会受到很大的影响。为此投光灯应由三相电源供电。三相供电时各相所接的灯数相等,从不同的相所接投光灯射出的光在运动场重叠,可以消除频闪效应。
        1、田径场布灯方式
        田径比赛场一般在中央设跳高、跳远、撑杆跳、投掷以及足球等项运动,场地四周为跑道。标准跑到为400m,一般在场地两侧或单侧设看台。田径场灯具安装一般有三种方式:杆上安装、塔上安装和利用体育场本身结构体安装灯具。对于杆上安装和塔上安装方式,灯杆或灯塔至少距跑道外沿1m远,以防运动员受到撞击而受伤。灯杆或灯塔高度在45m左右,合适的安装高度对于控制赛场内的眩光、减少场外溢出光是至关重要的,最佳结果是保证眩光指数GR小于50。
        2、足球场布灯方式
        国际足联(FIFA)规定,足球场地长为:105m到110m,宽为:68m到75m。球场底线和边线外侧至少5m内不能有障碍物,以保证运动员安全。场地照明有两个基本布置方式:四角布置(灯具装在球场对角延长线附近的高塔上),四角布灯灯塔的安装位置边线5度与底线15度交叉的公共点位置设置灯塔,灯塔的高度按下式计算:h=dtgφ,h=灯塔的高度;d=球场开球点到灯塔的距离;φ球场开球点到灯塔底和顶之间的夹角,要求大于25度;侧向布置灯具安装相对较低,灯具位于球场的两侧。侧向布置可细分成两种方式:多塔(杆)安装,球场边设2、3或4个塔(杆);光带安装,灯具安装在顶棚或马道上,照明时灯形成与球场边线相平行的光带。
 
       三.体育照明光源及其灯具的选择
       现代体育场一般采用大功率金属卤化物灯作为光源。这种灯光效高,寿命长,国外光源显色性指数Ra已达到90以上。室内体育馆为了满足新闻摄影和电视转播的要求,光源色温一般在5600~5900K之间,并在IEC2和制造商允许的容差范围;可满足高清晰彩色电视(HDTV)对室外照明的要求。灯具选择上必须使用多种控制眩光和溢光的装置;由于体育场的照明设计特点是灯光照射空间大,距离远。所以其场地照明一般选用高效率的投光灯。光束可根据场地实际大小,选择极窄到宽的多种不同光束;灯具防尘防水要求等级不小于IP54。
 
       四.体育场馆照明设计与三雄•极光照明设计LITESTAR软件
       新的理念、新的技术推动着体育建筑的发展,同时也给体育照明的设计和实施带来了新的挑战。由于体育场馆照明设计复杂而精确往往需要同时考虑数十种不同的因素及参数。因此,我们必须拥有一款专业的照明设计软件,对这些因素及参数进行精确的分析和模拟计算,通过大量的数据分析对比,确定照明灯具功率、光束及其灯具安装方式、照明方式等等一系列问题。下面我们具体来看看体育场馆照明设计首要考虑的问题及怎样用软件解决这些问题:
       1、眩光问题计算与照明软件计算、控制功能:
       在室外体育场,我们评价眩光通常是用眩光指数GR来评价,GR是用来评估眩光程度的重要指标,GR值在0到100之间,GR值越大,眩光越大,人眼睛感觉不舒服的程度也越厉害,相反就越小。不舒服眩光的极限为GR=50,因此IAAF在内所有场馆人工照明的眩光指数GR应小于50,而奥运会期间,体育馆内所有固定的摄像机的眩光指数(GR)均不得超过40。该要求严于IAAF、FIFA和我国标准。对于如此严格的标准要求,有经验的体育照明设计师也许能很好的确定和控制灯具的瞄准点,而一般的照明设计人员如果没有一款专业的照明设计软件来辅助完成的话,有些照明指标很难达到要求。
       一般来说减少眩光的主要方法是把灯具仰角控制在65度以内。在照明设计软件里,我们可以根据固定摄像机位置要求等,先把设置好需计算的眩光点位置,然后利用软件的“灯具瞄点的控制功能”或“直接调节灯具的安装角度”来精确的调整灯具安装方式和角度,通过模拟计算后,察看调整后的眩光值情况,这样通过反复不断的调整,我们可将眩光很好的控制在允许的范围之内。
        2、体育照明分级与照明软件的分组模式控制功能:
        根据比赛的规模、性质、电视转播情况,比赛分为如下等级:
        ①、没有电视转播
        A、个人娱乐及训练。
        B、俱乐部比赛。
        C、国内比赛及国际比赛
        ②、有电视转播的比赛:
        A、带有电视/电影转播的国内比赛
        B、有电视/电影转播的国际比赛
       根据以上,那么多种比赛模式,如果我们仅靠手工去计算各种参数的话,工作量之大和复杂程度是难以让人想象的。目前行业间也有些照明计算软件,但他们也仅能做简单的一种模式的数据计算。如果要做多种模式的数据计算,就必须得做多种方案,这样既显得不方便也较繁琐。特别在报表输出时,很难以整理和分类。而我们三雄•极光今年推出的这款照明设计软件就完全能解决这一问题,在软件里,我们只要将最高级别的比赛模式设计好,再将整个设计的灯具分组成多个设计模式,然后通过“ON”与“OFF”控制每一组灯具,而设计“ON”的灯具将不会参与本次的数据计算。这样既然提高了工作效率,又减少了设计上的每次考虑上的不足所造成的各种错误的出现。
        3、体育场地计算点的和测量网格设定要求与照明设计软件的功能
        计算点会直接影响体育场馆照明设计的计算结果。在没有特别规定的情况下,室外场馆的计算点间距为4m,室内场馆的计算点间距为2m。计算点位置选择一般是争论的焦点,有些人把计算点位置场地居中,有些人将计算点边界与场地边界重合,两种计算方法会引起最后计算结果的差异,为了满足各不同层次人员或不同观点人员的不同需求在我们设计软件里面在横向与纵向方向都提供了两种选择模式即“Inside”和“On edge”。而这是目前其它软件所没有具备和考虑的功能设置。

       五.结束语
       体育照明是专业性较强的领域,不仅在设计和实施时能需要利用各种专业的照明软件进行各种数据计算、专业设备进行检测,还需需要真正了解各种体育运动及赛事的具体要求,最终我们才真正能了解运动员需要什么、裁判需要什么,更重要的是观众的需求。

 

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