体育场灯光设计

体育场场地照明设计概述及实际应用刘X陕西XX照明电器有限公司710065摘要：通过对国家规范和行业标准中有关条款的梳理，对某某省体育馆场地照明灯具布置要求和主要技术指标进行归纳，总结场地照明的设计思路，并结合工程设计实例，对光源和灯具的选择、马道设置、灯具布置、控制模式、配电方式等问题进行分析，最后将设计结果与标准进行比对校验。关键词：体育馆；场地照明；设计思路；马道设置；灯具布置；控制模式；配电方式0引言随着我国近年体育事业的发展，以及承接体育赛事的增多，尤其是某某省体育场承办世界杯预选赛及全运会比赛的要求。各地方新建和改造了大批的体育场馆，对场地灯光的改造最为突出。而场地照明较普通建筑照明需要考虑的因素更多，设计复杂程度更高，因此本文将通过对国家标准和行业标准规范中有关条文的梳理，对体育馆场地照明灯具布置要求、主要技术指标进行归纳，对目前经常采用的场地照明灯具布置方式进行分析，总结场地照明设计的思路和设计流程，并结合实际案例，对体育场馆的照明的广原灯具选择、马道设置、灯具布置、及其配电方案进行分析，并将设计结果与国家规范、竞赛规则比对校验，最终得到满足设计的要求。1体育场场地照明设计概述1.1体育场场地竞赛项目设置及照明要求体育场即能进项体育比赛和体育锻炼的建筑，可以有单一功能的场馆，如篮球馆、自行车馆、田径场馆等。大多数的项目竞赛规则中都规定，在专业级别的比赛期间尽量避免自然光对竞赛的影响。因此，多种使用功能的实现与场地照明的设置也因运动特点而有不同要求，具体要求如表1.相同的竞赛项目在体育场馆中的运动分级也不同(见表2），在不同的运动等级中其也有相应的照度要求、照度均匀度要求。具体要求如表3（以足球为例）表1体育场馆典型竞赛项目及场地照明要求表2体育场馆运动分级表3足球运动的照度要求1.2设计标准和主要技术指标体育场地照明设计依据的国家和行业标准主要有GB-50034-2013《建筑照明设计标准》、JGJ153-2007《体育场馆照明设计及检验标准》及TY/T1002.2-2009《体育照明使用要求及检验方法第2部分：综合体育馆》，根据上述标准，体育场馆照明设计主要指标有照度、照度均匀度、色温、显色指数、眩光指数等几项，与普通建筑照明相比，指标要求较多。遇有正式比赛时，竞赛前还需要第三方检测机构对场地照明指标进行检验认证，因此要求在设计阶段综合考虑各种因素，严格执行设计标准。具体技术指标可参考JGJ153-2007《体育场馆照明设计及检验标准》表4.11-4.1.211.3灯具布置方式体育场场地照明的灯具布置方式通常有三方式，即两侧灯带布置、满天星布置和混合布置方式。满天星布置方式即在场地上空均匀布置灯具，适用于高度较低，照度要求低的训练场馆，有较好的均匀度，但是眩光控制不好；两侧灯带布置即在场地区域以外的上空布置两条灯带，这种布置方式适用于空间较高的场馆，选择适当的灯具配光形式，并合理调整灯具投射瞄准位置，可以较好的兼顾水平照度、垂直照度和照度均匀度，并且可以有效控制眩光。混合布置方式是满天星与灯带相结合的灯具布置方式，适用于比赛与全民健康兼顾的场馆，可以较好的兼顾水平照度、垂直照度，但由于较低照度模式与较高照度模式下灯具布置通常不能相互兼顾，在实际工程中并不常见。1.4设计思路概述由于体育场馆竞赛项目设置不同，对场地照明要求有所不同，在设计过程中首先需要明确场馆定位和竞赛项目设置，针对不同的场地布置方式确定灯具布置方式，如场馆空间高度较高，还应与建筑、结构专业配合确定用于灯具安装和检修的马道的位置和高度；其次根据场馆空间和马道高度等环境因素，选择合适的光源与灯具；第三，初步布置灯具位置和照明瞄准点，通过AGI32、DIALUX等专业照明设计软件进行照度计算，及各照度模式下灯具分组的计算；确定灯具布置方案和灯具分组后，进行配电设计和智能控制设计，校验后完成设计。2某某省体育场场地照明设计2.1某某省体育场场地概况某省体育场坐落在某市南二环长安立交西北部，由该省人民政府投资建设，建筑面积9.7万平方米，与1999年落成投入使用。建筑物为椭圆型钢筋剪框架结构，场内建有负荷国际田联比赛要求的塑胶跑道及标准草地足球场，为多功能用途综合场馆。看台分为A-H八大区域，可容纳观众50100人，现为中国国家足球队的固定主场之一，目前主要是举办足球赛事和一些全民娱乐活动。其所举办的足球赛事往往级别较高，对灯光的改造也主要体现在足球场的照明设计改造。根据国家相关标准以及参考巴西世界杯足球场地灯光的整体要求，本次改造设计照度为2500LX，不但满足高清数字转播的要求，而且要求相对的设计提前量。满足在设计后的多年内照度满足要求。某某省体育场场地照明设计是一次改造项目，原有灯光为该场馆建立初期安装的灯具，当年设计照度1000LX，截止目前已经光衰到600LX（平均照度），光衰40%，而均匀度差，已经不能满足现在的高清数字转播的要求。由于年代久远，线路老化严重，灯具安装板腐蚀严重，存在运行的安全隐患及设备的坠落风险；且控制系统陈旧，不能实现远程控制、反馈控制。2.2马道设置由于是改造项目，该场馆的建筑结构已经成型，只能利用已有马道进行设计，该场馆马道成“E”字形，在与建筑相接的地方有三个通往顶棚尽头的马道，在钢结构顶棚尽头有长度110米的马道。在西侧顶棚下方有主席台及记者席。马道详情见图1图1综上马道的结构，我们在钢结构顶棚尽头设置灯具。2.3光源及灯具选择根据JGJ-2007中有关条款的要求，灯具安装高度较高的体育馆适宜采用中功率金属卤化物灯，配光形式宜采用中光束的灯具，管管应具有适宜的色温，良好的显色性，高光效、长寿命和稳定的点燃及光电特性，应急照明应采用卤素灯等能瞬时、可靠点燃的光源。结合本工程实际特点，场地照明和观众席照明选取1000W金属卤化物灯（如图2），光源色温4200K，CIE色度坐标（X-.370，Y-.390）,显色指数65-70，光通量为88000Lm（如图3）；所选用的灯具自带防眩光罩，可以有效控制眩光；并配有插片式反射器，使灯具具有多种配光曲线；灯具整流器为分离式集中ECE箱式镇流器，可远端安装，减轻马道的载荷。同时ECE相中配有计时器，可直观的读取灯具通电亮灯时间，方便后期的运行管理。该灯具补偿后的功率因数为0.9.应急照明采用1000W卤钨灯，光通量为21000lm.图2灯具图（带防眩光罩和插片式反光器）图3光源参数2.4灯具布置及控制模式结合本体育馆的使用功能和典型运动项目照明指标，灯具沿两侧马道布置，属于两侧灯带布置型，共使用灯具356套体育场专用灯具应急照明灯具108套，UPS主机及电池2套，EPS主机及电池2套配电箱8台，应急配电箱2台。分组模式如下：2.5设计检验使用专业照明设计软件校验上述灯具布置及灯具分组模式下的照度，并进行详细的照度计算以检验照度，照度均匀度是否满足照明指标的要求。将以上照度计算结果与照明标准值进行比较，照度计照度均匀度全部符合要求，同时光源和灯具的选择符合国家规范和行业标准要求，灯具的布置方式满足体育项目使用需求及规则要求。图4为现场检测灯光各项参数图4，现场检测图5现场检测工具2.6场地照明配电设计本体育场为双路10KV电源供电，分别在东西两侧设置有高压配电室，场地照明系统每边设计两个电源进线柜，进线柜进线电源分别引自不同上级电源。采用间隔供电的方式。由于该场地比赛规格较高，在东西两侧的灯控室分别设置有UPS，确保灯具的有效运行。图6，UPS运行指示图。图6UPS运行指示3结语从以上对设计标准的梳理和归纳，以及对工程应用的分析可知，体育场馆场地照明的设计应能符合国家规范和行业标准，满足体育竞赛规则要求，适应竞赛项目运动特点，综合考虑场馆使用要求。在设计过程中应首先根据不同体育项目场地照明灯具布置的特点，配合建筑。结构专业确定合适的马道位置、高度；选择适当的灯具和光源，合理布置灯具，已获得良好的照明效果，并采用专业照明设计软件对照明指标进行核算；同时设置多种控制模式，满足不同使用功能的照明要求；场地照明的配电系统应以确保照明的可靠性和连续性为出发点，选择合理的配电方式。参考文献[1]中国建筑科学研究院。JGJ153-2007体育场馆照明设计及检测标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2007[2]何锐江。小型体育馆照明设计浅析[J].现代建筑电气[3]中国建筑科学研究院。GB-50034-2013建筑照明设计标准[S].北京：中国建筑工业出版社，2014[4]国家体育总局体设施建设和标准办公室，等。TY/T1002.2-2009体育照明使用要求及检验方法第2部分：综合体育馆[S].北京：中国标准出版社，2009.