當(dāng)前所在的位置:首頁(yè) > 照明設(shè)計(jì) > 體育場(chǎng)館照明
體育場(chǎng)照明的重要性
對(duì)于一座現(xiàn)代化的體育場(chǎng)，不但要求建筑外形美觀大方、各種體育設(shè)備齊全完善，而且要求有良好的照明環(huán)境，即要求有合適、均勻的照度和亮度、理想的光色，有立體感及無(wú)眩光等。除保證滿足觀眾良好的視看效果外，還必須保證裁判員、運(yùn)動(dòng)員和比賽項(xiàng)目所需的照明要求以及應(yīng)保證有良好的電視轉(zhuǎn)播效果。 照明是依靠光線的功能，保證燈光作用于運(yùn)動(dòng)員、裁判員、觀眾的眼睛、產(chǎn)生視覺(jué)，才能看見(jiàn)體育場(chǎng)地上的一切，如場(chǎng)地環(huán)境的明暗、物體移動(dòng)、建筑、器具及服裝等 表面的顏色、觀看目標(biāo)的形狀和大小、深度、立體感及運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)和體育場(chǎng)的氣氛等等。所以，良好的照明在現(xiàn)代體育場(chǎng)中占有重要地位。
一般，在一個(gè)體育場(chǎng)的照明設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮以下三方面的因素：
1）滿足運(yùn)動(dòng)比賽時(shí)運(yùn)動(dòng)員的視覺(jué)要求，并且使燈光對(duì)比賽的客觀影響降到最低程度；
2）滿足觀眾的視覺(jué)要求，使燈光對(duì)觀看比賽時(shí)所引起的不適感覺(jué)降低到最低程度；
3）滿足彩電轉(zhuǎn)播的照明要求，盡可能提高轉(zhuǎn)播質(zhì)量；
總之，照明與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的比賽要求密切相關(guān)，與觀眾視看效果密切相關(guān)，沒(méi)有良好照明設(shè)施的體育場(chǎng)是不完整的體育場(chǎng)，必將嚴(yán)重影響它的使用功能。
體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)
為了得到良好的照明設(shè)計(jì)方案，合理利用光線的分布來(lái)滿足運(yùn)動(dòng)員、觀眾、裁判員視覺(jué)以及良好的電視轉(zhuǎn)播效果的要求，必需先確定照明標(biāo)準(zhǔn)，包括照度標(biāo)準(zhǔn)和照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，其中包括眩光、光源色溫有顯色性要求，光的方向性、節(jié)能要求等。
2.1照度標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)國(guó)際體聯(lián)第83號(hào)推薦照度要求及《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133-90中第2.2.9條中的規(guī)定，提出以下照度標(biāo)準(zhǔn)推薦值 ：
1）根據(jù)《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133-90中第2.2.9-1條中規(guī)定：足球場(chǎng)比賽照度標(biāo)準(zhǔn)值：當(dāng)觀看距離為120m時(shí)，為150～200～300lx;觀看距離為160m時(shí)，為200～300～500lx;觀看距離為200m時(shí)，為300～500～750lx.觀看距離指觀眾席最后一排到場(chǎng)地邊線的距離。
2）根據(jù)《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133-90中第2.2.9-2條中規(guī)定：電視轉(zhuǎn)播需要的垂直照度：最大拍攝距離分為三組，①對(duì)于足球項(xiàng)目而言，最在拍攝距離為25m時(shí)平均垂直照度應(yīng)為750lx;最大拍攝距離為75m時(shí)平均垂直照度應(yīng)為1000lx;最大拍攝距離為150m時(shí)平均垂直照度為1500lx;②對(duì)于田徑項(xiàng)目而言，最大拍攝距離為25m時(shí)平均垂直照度應(yīng)為500lx;最大拍攝距離為75m平均垂直照度應(yīng)為750lx;最大拍攝距離為150m時(shí)平均垂直照度為1000lx.上述每個(gè)垂直照度用于一個(gè)給定的運(yùn)動(dòng)等級(jí)和給定的最在拍攝距離相對(duì)于1.0m垂直面的值，各照度值的中間值用于其它拍攝距離。
3）上述照度指體育場(chǎng)的最終平均照度，設(shè)計(jì)時(shí)選取的初始照度必須計(jì)入維護(hù)系數(shù)，一般可采用0.7～0.8的數(shù)值。
4）水平照度的均勻度：照度均勻度一般用最小照度與最大照度之比表示，也可用最小照度與平均照度之比表示，最小照度與最大照度的比值應(yīng)大于0.5.
5）垂直照度的均勻度：最小照度與最大照度的比值應(yīng)大于0.4，才能滿足主電視攝像的要求。
2.2照明質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
1）眩光體育照明的關(guān)鍵除提供足夠的水平和垂直照度以外，還需要減少眩光，從而達(dá)到亮而無(wú)眩光的效果。眩光是影響照明質(zhì)量的最重要因素之一。根據(jù)CIE NO.83出版物“彩電系統(tǒng)的體育場(chǎng)地照明”，場(chǎng)內(nèi)最大眩光指數(shù)GRmax應(yīng)小于50.眩光額定值愈小，眩光限制愈好。
眩光額定值GR 由下列公式算出：
GR=27+24Lg*Lvl/Lve 0.9
上式中，Lvl是燈具產(chǎn)生的光幕亮度，Lve是環(huán)境產(chǎn)生的光幕亮度。一般在計(jì)算照度時(shí)，應(yīng)計(jì)算不同方向的眩光額定值GR ，在GR <50時(shí)，即可行。眩光的限制除了合理確定燈具的選型，安裝高度和排列方式外，還可以采取提高賽場(chǎng)背景照度的方法。
2）光源色溫及顯色性要求
為達(dá)到良好的彩電轉(zhuǎn)播效果，體育場(chǎng)的照明質(zhì)量不但與照度有關(guān)，而且與照明光源的色溫及顯色性有緊密關(guān)系。我國(guó)《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBJ133-90中第3.3.2條中規(guī)定：彩電轉(zhuǎn)播用一般光源顯色指數(shù)Ra不應(yīng)小于65.依據(jù)CIE NO.83號(hào)出版物及國(guó)際足聯(lián)的要求，光源相關(guān)色溫Tc大于5000K和光源顯色指數(shù)Ra大于等于80，以達(dá)到最佳的現(xiàn)場(chǎng)照明效果及彩電轉(zhuǎn)播效果。
3）光的方向性
燈具的俯角不僅影響垂直照度，同時(shí)也對(duì)運(yùn)動(dòng)員、觀眾和裁判有可能產(chǎn)生較大眩光影響。對(duì)地體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)，應(yīng)選擇好燈具的瞄準(zhǔn)方向。另外，主攝像機(jī)與另一側(cè)過(guò)來(lái)的光線之比例應(yīng)控制在一定范圍內(nèi)，而照明的最重點(diǎn)是在足球場(chǎng)的中央及禁區(qū)設(shè)置。
4）節(jié)能要求
照明節(jié)能重在采用合理的照明方案和高效的照明裝置，降低線路損耗及良好的照明控制。體育建筑屬照明用電較大的建筑項(xiàng)目，從節(jié)能意義上講，僅比較初始投資費(fèi)用，而不以最低運(yùn)行成本為基礎(chǔ)選擇得出的照明設(shè)計(jì)不是合理的設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)具體情況，將初始投資及運(yùn)行成本綜合加以考慮。
應(yīng)選擇高效率的光源和燈具，采用能耗較低的鎮(zhèn)流器等附件，并加補(bǔ)償電容，提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。照明設(shè)計(jì)應(yīng)有多種開(kāi)燈模式及對(duì)應(yīng)的控制方案。可以通過(guò)調(diào)節(jié)燈具數(shù)量，為不同需要的比賽和活動(dòng)提供合適的照明，控制方案要簡(jiǎn)單、實(shí)用，并具有較強(qiáng)的靈活性。
5）體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)的計(jì)算
體育場(chǎng)照明設(shè)計(jì)的照度計(jì)算通常有三種方法：
一是單位面積容量估算法;
二是平均照度計(jì)算法，用以計(jì)算被照面上的平均照度;
三是逐點(diǎn)計(jì)算法，可以精確的計(jì)算出某一點(diǎn)的照度。
體育場(chǎng)地照明設(shè)計(jì)的布置
燈具的布置是否合理，直接影響到場(chǎng)地照明的效果和經(jīng)濟(jì)性。現(xiàn)在的體育建筑常用的布燈方式基本以如下的幾種方式為主：室外體育場(chǎng)地，燈桿式、四塔式、多塔式、光帶式、光帶與燈塔混合式；室內(nèi)體育場(chǎng)地，均布式(滿天星式)、光帶式(分場(chǎng)地上空和場(chǎng)外上空)、混合式。
1、四塔式布置
在場(chǎng)地四角設(shè)置四燈塔，塔高一般為25～50m，常用窄光束燈具。這種布置形式適用于沒(méi)有跑道的足球場(chǎng)地、照明利用率低、維護(hù)檢修困難、費(fèi)用較高。如果對(duì)照明質(zhì)量不過(guò)分苛求的話，能滿足運(yùn)動(dòng)員和觀眾的一般要求。燈塔適當(dāng)位置通過(guò)采用各種不同光束角投光燈的瞄準(zhǔn)，在場(chǎng)地上可形成一個(gè)適宜的照度分布。但是今天電影和電視需要有高且均勻的垂直照度，就要求入射在場(chǎng)地較遠(yuǎn)部分的光的角度遠(yuǎn)遠(yuǎn)地小于規(guī)定限額。由于采用大型氣體放電燈而獲得的較高亮度而產(chǎn)生的影響，加上傳統(tǒng)的塔高，使之不可避免地產(chǎn)生過(guò)度的眩光。這種四塔布燈形式存在的缺點(diǎn)是：不同觀看方向的視覺(jué)變化幅度較大，陰影較深。從彩色電視轉(zhuǎn)播看，要滿足各個(gè)方向垂直照度，又要把眩光控制好，是比較困難的。如要滿足Ev／Eh 44值要求和較少眩光，對(duì)四塔照明方式，有必要采取一些改進(jìn)措施：
(1)把四塔位置向兩側(cè)和邊線外移動(dòng)，使場(chǎng)地對(duì)面和四角隅能獲得一定的垂直照度；
(2)在電視主攝像機(jī)方向一側(cè)的燈塔上增加投光燈數(shù)，加強(qiáng)光束投射；
(3)在電視主攝像機(jī)方向一側(cè)的看臺(tái)頂上補(bǔ)充光帶照明，要注意控制眩光，不應(yīng)使場(chǎng)地兩端的觀眾察覺(jué)出來(lái)。
2、多塔式布置
這種布燈形式在場(chǎng)地兩側(cè)設(shè)置組燈塔(或燈桿)，適用于練習(xí)場(chǎng)地，如足球、排球、網(wǎng)球場(chǎng)地等。它的突出優(yōu)點(diǎn)是用電量較省，垂直照度與水平照度之比較好。由于燈桿較低，這種布置形式還有投資便宜、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)。
燈桿要均勻布置，可布置6塔或8塔，燈桿高度不應(yīng)低于12m，投射角在l50～250之間，至場(chǎng)地邊線投射角最大不超過(guò)750，最小不小于450。一般使用中光束和寬光束投光燈，如有觀眾看臺(tái)，瞄準(zhǔn)點(diǎn)布置工作要十分細(xì)致。這種布燈的缺點(diǎn)是：當(dāng)燈桿布置在場(chǎng)地和觀眾席之間時(shí)，會(huì)遮擋觀眾的視線消除陰影比較困難。在沒(méi)有電視轉(zhuǎn)播的足球場(chǎng)，側(cè)向布置照明裝置多采用多塔布置方式，不采用光帶布置方式。通常將燈塔布置在賽場(chǎng)的東西兩側(cè)，一般來(lái)說(shuō)，多塔布燈的燈塔高度可以比四角布置的低。多塔布置有四塔、六塔、八塔等布置方式。為了避免對(duì)守門(mén)員的視線干擾，以球門(mén)線中點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)，底線兩側(cè)至少10m之內(nèi)不能布置燈塔。
多塔布燈的燈塔高度計(jì)算，計(jì)算用三角形與球場(chǎng)垂直，同時(shí)與底線平行，≥250，同時(shí)燈塔高度h≥15m。
3、光帶式布置
把燈具成排的布置在球場(chǎng)的兩側(cè)，形成連續(xù)光帶的照明系統(tǒng)。它的照明均勻度，運(yùn)動(dòng)員與球場(chǎng)之間的亮度比較好。目前世界上公認(rèn)這種布燈方式，可以滿足彩色電視轉(zhuǎn)播對(duì)照明的多種要求。光帶長(zhǎng)度超過(guò)球門(mén)線10m以上(如：有跑道的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)，光帶長(zhǎng)度最好不小于180m)，以保證球門(mén)區(qū)從后面看上去有足夠的垂直照度。此時(shí)投射角可降至200左右，如選用低亮度的照明器，則可進(jìn)一步降至150左右。有的體育場(chǎng)光帶照明離場(chǎng)地邊線很近(其夾角在650以上)，場(chǎng)地邊就不能獲得足夠垂直照度，這樣就要增加“后縮式”的補(bǔ)充照明。
一般光帶式布置多采用幾種不同光束角的投光燈組合投射，窄光束用于遠(yuǎn)投，中光束用于近投。光帶式布置的缺點(diǎn)式：要求控制眩光的技術(shù)比較嚴(yán)格，物體實(shí)體感稍差。
4、混和式布置
混和式布置是把四塔或多塔布置與光帶式布置有機(jī)的結(jié)合在一起的新型的布燈方法。它是目前世界大型綜合性體育場(chǎng)解決照明技術(shù)和照明效果比較好的一種布燈形式。混和式布置吸取兩種布燈的優(yōu)點(diǎn)使實(shí)體感有所加強(qiáng)，四個(gè)方向的垂直照度和均勻度更趨合理，但眩光程度有所增加。此時(shí)四塔往往不是獨(dú)立設(shè)置，而是與建筑物結(jié)合統(tǒng)一起來(lái)，因而造價(jià)較省。
四塔用的投光燈多為窄光束，解決遠(yuǎn)投；光帶多為中光束，解決近投。由于是混和布置，四塔的投射角和方位布置可以靈活處理，光帶布置的長(zhǎng)度也可適當(dāng)縮短，光帶高度也可適當(dāng)降低。
