体育场篮球场的照明设计

体育场篮球场的照明设计本文首先介绍了体育场篮球场照明质量标准，然后分析了体育场篮球场照明灯具分类与布置方式，最后探讨了体育场篮球场光源选择和体育场篮球场的照明控制系统。标签：体育场篮球场；照明设计；照明质量标准；照明控制系统一座现代化体育场馆，必须有良好的照明环境，保证视觉效果，满足观众、参赛人员和电视转播等对比赛的照明要求，使其能良好地体现场地环境的明暗、观看目标的立体感及^动员运动时的状态和场馆的气氛等等；而实现照明，主要取决于完善照明设计方案，并依赖于优异的电气控制系统。主要从三方面因素考虑照明方案设计:①满足参赛人员视觉要求，最大程度降低灯光对运动员的影响；②满足观众视觉要求，最大程度降低灯光对观众的不适感；③满足电视转播照明要求，尽可能提高转播色彩质量。篮球场照明负荷主要有比赛照明、应急照明、电视转播、计分牌等用电负荷，均按一级负荷要求考虑，末端配电箱自动切换。篮球馆内的比赛场地和观众席均属人员密集场所，应考虑设置火灾事故照明。设计中考虑正常比赛照明的一部分作为应急事故照明，加上各出入口通道上设置的疏散诱导标志就能够满足火灾时人员疏散的要求。1体育场篮球场照明质量标准1.1光源色温及显色性要求篮球场照明质量还与光源色温及显色性有紧密关系。《建筑照明设计标准》GB50034-2004规定：彩电转播用一般光源显色指数Ra>80。国际足联要求，光源色温Tc>5000K和光源显色指数Ra>80，以达到最佳现场照明效果及彩电转播效果。1.2光的方向性灯具俯角不仅影响垂直照度，同时也对运动员、观众和裁判有可能产生较大眩光影响。对地面照明设计，应选择好灯具瞄准方向；另外，主摄像机与对侧过来的光线角度应控制在一定范围内。1.3眩光眩光是影响照明质量最重要因素之一。在保证足够照度时，要尽量减少眩光。限制眩光除了灯具合理选型、安装高度和排列方式外，还可采取提高赛场背景照度的方法。1.4节能要求照明节能重在采用合理的灯具布置方案和高效灯具，以及良好的照明控制系统。体育建筑属用电较大的建筑项目，应将初始投资及运行成本综合加以考虑，而不是仅仅比较初始投资费用。节能方案除可通过选择高效率的光源和灯具，采用能耗较低的镇流器等附件，并加补偿电容，提高系统的功率因数等基本手段外，还可选择灵活的照明控制系统，通过多种开灯模式及对应的控制方案，以调节开关灯具数量，为不同的比赛和活动提供恰当的照明。2体育场篮球场照明灯具分类与布置方式2.1照明灯具选择在照明设计中，应根据具体情况选择合适的灯具。通常，侧面布灯方式采用光束为扇形的泛光灯，利用系数要高于圆柱对称光束泛光灯；四塔布灯方式采用圆柱对称光束泛光灯，利用系数要高于扇形泛光灯。2.2灯具布置方式篮球场内灯具布置方式主要应根据其主体结构不同有针对性地选择不同的布灯方式，主要有网架式结构、四角塔式结构以及网架与灯塔相结合的结构等。混合式布灯1） 根据场地结构情况，选择不同类型的灯具混合布置，适当调整灯具投射角度和方位布置。体育场通过合理选择布灯方式既满足了场馆照明功能要求，又再现了建筑结构的美感，取得了良好效果。2） 将灯带式与灯塔式有机地组合在一起的布灯方法。这是常用的也是照明效果较好的一种布灯型式。四角塔式布灯1） 泛光灯安装在4个高塔上，这种布置型式适用于没有挑棚的体育场馆，其照明利用率较低，而且要解决好灯具的维护检修问题。2） 灯塔顶部应装设防雷接地，接地电阻不大于10Q。灯塔顶部应设置不少于2台红色高度标志灯。3体育场篮球场光源选择建筑照明的电光源按发光原理分为两种基本类型：一类是热辐射光源，如白炽灯、卤钨灯。另一类是气体放电光源，如荧光灯、高压汞灯、金属卤化物灯等。热辐射光源显色性好，但光效低、寿命短；气体放电光源体光效高、寿命长，但显色性差。篮球场场地照明的质量是评价体育场的主要指标之一，光源选择尤为重要，要求光效高、显色性好、色温舒适、寿命长。因此，在设计前，笔者收集了有关体育场地照明设计中一些成功经验和教训的资料，认为体育场大多采用混光照明方式。随着高强气体放电灯迅速发展，照明光源几经换代，先后出现了高压汞灯、高压钠灯、显色改进型高压钠灯、金属卤化物灯。尽管这些光源各具特色，但仍不能满足工程设计的广泛需要。因此，出现了混光照明技术。混光照明方式有两种：一种为场所内混光，另一种为灯具内混光，灯具内混光又包括双灯混光和单灯混光。单灯混光照明就是将两种光源的管芯组装于同一玻壳内，使两种不同光源发出的光在玻壳内进行充分的混合，成为一种新型混光光源，配以合理的灯具，达到更佳的照明效果。单灯混光不是简单的组合，而是根据光源的发展趋势，借鉴国外先进技术，在双灯混光照明的基础上发展起来的。双灯混光照明已广泛用于各种场所，并取得了较好效果，但在使用中还存在着许多的缺点：（1）两种光源混光不均匀；（2）两种光源要分别接入镇流器触发器，安装接线复杂；（3）两种光源平均寿命不同，当一种光源损坏时而另外一种光源还在运行，若维护、更换不及时的情况下，就会使显色指数、光效都降低，从而达不到真正的目的。单灯混光照明恰恰能克服和弥补以上的不足。单灯混光按其配光形状进行分类的方法有两种，一种是按灯具在上下二个半球空间中所占的光通量的百分比值分类的国际照明委员会（IEC）系统分类法分为：直接型、半直接型、扩散型、半间接型、间接型；另一种按灯具安装距高比的数值进行分类：特狭照型、狭照型、中照型、广照型、特广照型。为了适应各种下同形状的光源和受照面的照明需要，由反射器来实现控光和调整光强分布的，混光灯具反射器的形状多种多样，通常有旋转对称反射器、柱面反射器、不对称反射器、组合式反射器。混光的主要目的与效果：（1）提高发光效率，获得高照度；（2）改善光色和显色性，造成良好的照明效果和气氛，有利于电视摄像；（3）降低设备费用；（4）减少电耗，节省电能，降低电费。大中型体育场混光照明尤以采用镝灯与高显色性高压钠灯（DDG+NGG）混光光源为最多。这种混光光源光效高，寿命适中，显色指数大于80，红色光谱所占的成份提高到20%以上，颜色还原性好，照明的视觉效果极佳，满足了重要体育比赛及彩色电视转播要求；而且还可节省设备投资，节约能源和降低运行费用。4体育场篮球场的照明控制系统体育照明中使用的灯具数量众多，照明模式繁多，而且控制距离远，因此应该选择有效简便的照明控制系统，帮助实现开关功能及其他功能，如断电切换、断电保护、故障报警、手动/自动切换、开灯时间统计及计算机照明界面模拟等多种功能。照明控制系统要求提供灯具控制回路与对应的安装位置参考信息；提供开灯模式（场景）预览和估计平均照度与负载功率；实时反映各个照明灯具的开、关或亮度状态；实时反映各个灯具的异常控制或故障状态；实时反映照明配电系统状态电气参数。篮球馆作为综合性多功能体育馆，由此带来了对灯光控制的高要求。灯光的布置和照度既要满足不同使用功能下不同场景的需要，又要做到切换灵活，并对各回路进行必要的监测。灯光的控制系统作为建筑物BA的一个子系统，还要求与BA有接口的联系。有一个开放的、灵活的计算机控制系统就能较为轻松地达到上述要求。智能调光系统主要有ABB的I-BUS系统、邦奇的Dynalite系统、奇胜的C-BUS系统等等。上述各调光系统各有优点。从照明配电系统的常规设计特点和习惯考虑，ABB的I-BUS系统比较符合末端照明箱的导轨式安装特点及箱醴的标准化。体育中心的调光设计就采用了ABB的I-BUS系统°ABB的I-BUS系统为模块化现场控制总线系统，控制方式采用对等控制方式。该系统的元器件均为模块化元件，可以在照明配电箱内与MCB微型断路器共用同一导轨安装，方便灵活。分散的照明配电箱内的驱动器及现场就近的传感器可用一根通讯总线连接起来，完成控制。篮球场内每一个体育场馆相应的配电箱内均设置开关控制的灯具控制模块，在物业管理人员方便的位置设置带场景控制选择功能的面板开关。总线控制通讯总线与BA总控室、各分控值班室相连，保证了管理监控的高效和灵活。因此在照明设计和灯具布置上，应保持一定的灵活性；灯光的控制上，满足同一场馆内不同使用功能下的灯光要求。篮球场馆的照明设计和照度计算均采用飞利浦开发的专用软件Calculux进行照明灯光布置设计，用ABB的I-BUS智能系统，按使用场合确定清扫、训练、比赛和电视转播等模式的照明设计并进行灯光控制。对末端照明配电箱还采用滤波等技术措施，避免谐波对线路及设备的干扰和影响。5结语