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体育场的照明方式是如何设计的你真的知道吗?

时间:2017-09-05 19:09:57作者:李炳华 来源:炳华话电气

  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,那么,你真的知道体育场的照明方式是如何设计的吗?

  1 、四角布(bu)置

  四(si)(si)角(jiao)布(bu)置灯(deng)具以集中形式与灯(deng)杆结合布(bu)置在比赛场(chang)地四(si)(si)角(jiao)。直到今天许(xu)多体(ti)育(yu)场(chang)的照明设施还是四(si)(si)角(jiao)布(bu)置,在场(chang)地四(si)(si)角(jiao)设置四(si)(si)个灯(deng)杆,塔高(gao)—般为35-60m,常用(yong)窄光束灯(deng)具。这(zhei)种布(bu)置型式适用(yong)于无雨棚(peng)或雨棚(peng)高(gao)度较低(di)的足球场(chang)地。这(zhei)种方式照明利(li)用(yong)率(lv)低(di)、维护检修较困难、造价较高(gao)。

  合适的(de)(de)灯(deng)(deng)(deng)杆位置(zhi)见下图1,最下排(pai)投光灯(deng)(deng)(deng)至场(chang)(chang)地中心(xin)与地面夹角(jiao)宜不(bu)小(xiao)于(yu)25°,以此(ci)确定灯(deng)(deng)(deng)杆的(de)(de)高(gao)度(du),因此(ci),灯(deng)(deng)(deng)杆距场(chang)(chang)地中心(xin)点(dian)(dian)(dian)的(de)(de)距离不(bu)同(tong),灯(deng)(deng)(deng)杆的(de)(de)高(gao)度(du)也不(bu)同(tong),见表3;球场(chang)(chang)底(di)线(xian)(xian)中点(dian)(dian)(dian)与场(chang)(chang)地底(di)线(xian)(xian)向外(wai)成(cheng)10°角(jiao)(有电(dian)视(shi)转播成(cheng)15°角(jiao))、球场(chang)(chang)边线(xian)(xian)中点(dian)(dian)(dian)与边线(xian)(xian)向外(wai)成(cheng)5°角(jiao)的(de)(de)两(liang)条相交叉点(dian)(dian)(dian)后延长线(xian)(xian)形成(cheng)的(de)(de)三角(jiao)区域内为布置(zhi)灯(deng)(deng)(deng)杆的(de)(de)位置(zhi)。通过(guo)采(cai)用各种不(bu)同(tong)光束角(jiao)投光灯(deng)(deng)(deng)的(de)(de)投射(she),在场(chang)(chang)地上(shang)可形成(cheng)一个适宜的(de)(de)照(zhao)度(du)分布。

图1 四角布灯灯杆的位置

图1 四角布灯灯杆的位置


【灯具安装高度与灯杆(gan)至场地(di)中心点距离的关(guan)系】

d(m)

76

80

85

90

95

100

h(m)

35.4

37.3

39.6

42.0

44.3

46.6

  注:表中h为灯(deng)拍(pai)最下排投光(guang)灯(deng)至场地的(de)垂直距离,灯(deng)杆的(de)实际高度加上灯(deng)拍(pai)最下排的(de)高度。


  但是今天电视转(zhuan)播需要(yao)有更高而(er)(er)均(jun)匀的(de)(de)(de)垂直照度(du)(du),而(er)(er)且要(yao)求的(de)(de)(de)入射在场地(di)较远(yuan)(yuan)(yuan)部分的(de)(de)(de)光的(de)(de)(de)角度(du)(du)远(yuan)(yuan)(yuan)远(yuan)(yuan)(yuan)地(di)小于(yu)规定的(de)(de)(de)限额。由于(yu)采用(yong)大(da)型气体放电灯而(er)(er)获(huo)得的(de)(de)(de)较高亮度(du)(du)而(er)(er)产(chan)生的(de)(de)(de)影响,加上传统的(de)(de)(de)灯塔(ta)(灯杆的(de)(de)(de)一种)高度(du)(du)之高,使之不可避免地(di)产(chan)生过度(du)(du)的(de)(de)(de)眩光。

  这(zhei)种四角布灯(deng)型式存在的(de)缺点是(shi)(shi):不(bu)同观看方(fang)向的(de)视觉变(bian)化幅度(du)较(jiao)(jiao)大,阴影较(jiao)(jiao)深,从彩色电(dian)视转播(bo)看,要(yao)满足各方(fang)向垂(chui)直(zhi)照(zhao)度(du),又(you)要(yao)把眩光控制好,确(que)实是(shi)(shi)比较(jiao)(jiao)困难的(de)。如要(yao)满足 Ev/Eh 比值要(yao)求(qiu)和(he)减少眩光,对(dui)四角照(zhao)明方(fang)式,有(you)必要(yao)采取一些改进措(cuo)施。

  (1)把四角位置向两侧和边(bian)线外移动,使场地对面和四个角能(neng)获得一(yi)定的垂直照度(du)。

  (2)在电视主摄像机方向(xiang)一侧的灯杆(gan)上增加投光(guang)灯数,加强(qiang)光(guang)束投射。

  (3)在电(dian)视主摄(she)像机方向一侧的看台顶上补充光带照明,要注意控制眩光,不(bu)应使场地两端的观(guan)众查(cha)觉出来。


  2 、多杆布置

  多(duo)(duo)(duo)杆布(bu)置是两侧(ce)(ce)布(bu)置的一种(zhong)形(xing)式(shi),两侧(ce)(ce)布(bu)置是灯(deng)(deng)具(ju)与(yu)(yu)灯(deng)(deng)杆或建筑马道结合、以簇(cu)状集中或连续光(guang)带形(xing)式(shi)布(bu)置在比(bi)赛(sai)场地两侧(ce)(ce)。顾名思义(yi),多(duo)(duo)(duo)杆布(bu)置型式(shi)是在场地两侧(ce)(ce)设置多(duo)(duo)(duo)组灯(deng)(deng)杆(或灯(deng)(deng)杆)见图(tu)2,适用于(yu)足球练习场地、网球场地等。它的突出优点是用电量较(jiao)省,垂(chui)直照度与(yu)(yu)水(shui)平(ping)照度之比(bi)较(jiao)好。由于(yu)灯(deng)(deng)杆较(jiao)低(di),这种(zhong)布(bu)灯(deng)(deng)型式(shi)还有投资较(jiao)少,维护方便的优点。


图2 多杆式布置 

图2 多杆式(shi)布置(zhi)

1——灯(deng)杆,2——球场,3——看台

  灯(deng)杆(gan)要均匀(yun)布置,可布置4塔、6塔或8塔,投(tou)射(she)角大于25°,至场地边线投(tou)射(she)角最大不超过75°。

  这种布(bu)灯(deng)一般使用(yong)中(zhong)光(guang)束(shu)和宽(kuan)光(guang)束(shu)投光(guang)灯(deng),如有(you)观(guan)众看台,瞄(miao)准点布(bu)置(zhi)工(gong)作(zuo)要十分细(xi)致。这种布(bu)灯(deng)的缺点是:当灯(deng)杆(gan)布(bu)置(zhi)在场地和观(guan)众席之(zhi)间时(shi),会遮挡观(guan)众视(shi)线(xian),消除阴影比较困难(nan)。

  在没有(you)电视转播的(de)足(zu)球场,侧向布(bu)置(zhi)照明装置(zhi)多(duo)采用多(duo)杆式布(bu)置(zhi)方式,经济性较好,见图3。通(tong)常将灯(deng)(deng)(deng)杆布(bu)置(zhi)在赛场的(de)东西两(liang)侧,一(yi)般来(lai)说,多(duo)杆布(bu)灯(deng)(deng)(deng)的(de)灯(deng)(deng)(deng)杆高度可以比四(si)角布(bu)置(zhi)的(de)低。为(wei)了避免(mian)对(dui)守门员的(de)视线(xian)干(gan)扰,以球门线(xian)中(zhong)点(dian)为(wei)基准点(dian),底线(xian)两(liang)侧至少10°(没有(you)电视转播时(shi))之内(nei)不能布(bu)置(zhi)灯(deng)(deng)(deng)杆。

图3 无电视转播赛场侧向布置灯具

图3 无电视转播赛(sai)场侧向(xiang)布置灯具

④-侧向(xiang)四角;●-侧向(xiang)六(liu)塔(ta)(ta)式(shi);⑧-侧向(xiang)八塔(ta)(ta)式(shi)

  多杆布灯(deng)(deng)的灯(deng)(deng)杆高度计算,计算用三角(jiao)形与球场垂直(zhi)、同(tong)时与底线平(ping)行(见图4),Φ≥25°,同(tong)时灯(deng)(deng)杆高度h≥15m。

图4 无电视转播赛场多杆布灯灯杆高度

图4 无电视转(zhuan)播赛场(chang)多杆布灯灯杆高度

  周(zhou)圈布(bu)置(zhi)(zhi)灯(deng)(deng)具是多(duo)杆(gan)(gan)布(bu)置(zhi)(zhi)的一种特(te)殊形式,主要用于棒球场和垒球场的照明。棒球场灯(deng)(deng)具布(bu)置(zhi)(zhi)最好采用6根(gen)或8根(gen)灯(deng)(deng)杆(gan)(gan)布(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)式,垒球场通常采用4根(gen)或6根(gen)灯(deng)(deng)杆(gan)(gan)布(bu)置(zhi)(zhi)方(fang)式,也可(ke)在观众(zhong)席上(shang)方(fang)的马(ma)道上(shang)安装灯(deng)(deng)具。灯(deng)(deng)杆(gan)(gan)应位于四个垒区主要视(shi)角20°以外(wai)的范围,即灯(deng)(deng)杆(gan)(gan)不应设(she)置(zhi)(zhi)在图4中的阴影区。

  灯(deng)杆(gan)高度需(xu)满足灯(deng)具投射角(jiao)度不大于70°的(de)要求(qiu),根(gen)据北美标准,灯(deng)杆(gan)高度按如下要求(qiu)计算(suan):

  1)灯杆A1和A2上(shang)灯具的最小(xiao)安装高(gao)度应按公式(shi)1计算。

  ha≥27.43+0.5d1 (1)

  式中,ha——A1、A2灯杆上灯具的安(an)装高度,单位m;

  d1——A1、A2灯杆距场(chang)地边线(xian)的距离(li),单(dan)位(wei)m;

  2)灯杆B1、B2上灯具的最(zui)小安(an)装高度应按公式2计算。

  hb≥d2/3 (2)

  式中,hb——B1、B2灯(deng)(deng)杆(gan)上灯(deng)(deng)具(ju)的安装高度,单(dan)位m;

  d2——通过B1(B2)灯杆(gan)(gan)作一条平行于边线(xian)的直线(xian),该直线(xian)与场(chang)地中线(xian)相(xiang)交(jiao),此交(jiao)点与B1(B2)灯杆(gan)(gan)的水平距离为d2,单位m;

  3)灯杆(gan)C1~C4上灯具(ju)的最小安装高度应按公(gong)式3计算(suan)。

  hc≥d3/2 (3)

  式中,hc——C1~C4灯杆上灯具(ju)的安装高(gao)度,单位m;

  d3——C1~C4灯杆(gan)上(shang)的灯具最远投射距离,单位m;

  4)灯(deng)杆上的灯(deng)具最低安装(zhuang)高(gao)度不应小于21.3m。

图5 棒(垒)球场灯杆位置

图5 棒(bang)(垒)球场灯杆(gan)位置(zhi)

  3、光带式布置

图6 光带式布置

图6 光带式布(bu)置

1——光带,2——看台(tai),3——场地

  光带布(bu)置(zhi)是两(liang)侧布(bu)置(zhi)的另一种形(xing)式(shi)(shi),即把灯具成排地布(bu)置(zhi)在球场两(liang)侧,形(xing)成连续光带的照(zhao)明(ming)系统,见参图(tu)6。光带布(bu)灯照(zhao)明(ming)均匀,运(yun)动员与球场之间的亮度比较(jiao)好,目前世界(jie)上(shang)公认这(zhei)种布(bu)灯方式(shi)(shi)可以满足(zu)彩色电(dian)视转播、高清电(dian)视转播甚至超(chao)高清电(dian)视转播的要求(qiu)。

  光(guang)(guang)(guang)带(dai)(dai)(dai)长度(du)需超过球门(men)线 10m 以上,对于(yu)(yu)甲级、特级综合体(ti)育(yu)场(chang),光(guang)(guang)(guang)带(dai)(dai)(dai)长度(du)一般不小于(yu)(yu)180m,灯具的投射(she)角(jiao)(jiao)不宜小于(yu)(yu)25°。有的体(ti)育(yu)场(chang)光(guang)(guang)(guang)带(dai)(dai)(dai)照明离场(chang)地(di)边线很(hen)近(jin)(其夹角(jiao)(jiao)在65°以上),距离光(guang)(guang)(guang)带(dai)(dai)(dai)较近(jin)的场(chang)地(di)一侧就不能获得足够的垂直照度(du),这样就要增加后(hou)排照明系(xi)统。

  国际足(zu)球联合会 FIFA 于 2011年颁布(bu)了新版的(de)《足(zu)球场》标准,足(zu)球场照明增加了不(bu)能布(bu)置(zhi)灯(deng)具区(qu)域,意在保障(zhang)运动员、裁判员避免眩光的(de)影响,具体是下(xia)列(lie)部位(wei)(见图7)不(bu)能布(bu)置(zhi)灯(deng)具:

  首先,以底(di)线(xian)中点为(wei)中心,当(dang)有电视(shi)转播时底(di)线(xian)两侧(ce)各(ge)15°角范围内(nei)的(de)空间;当(dang)没有电视(shi)转播时底(di)线(xian)两侧(ce)各(ge)10°角范围内(nei)的(de)空间。

  其次,场(chang)地中心25°仰角球门后面空间内。

  第(di)三,以底线为(wei)基准,禁区外(wai)侧75°仰(yang)角与禁区短边向外(wai)延长(zhang)线20°角围(wei)合的(de)空间,但图7中(zhong)所(suo)示(shi)区域除外(wai)。当然,综合性体育场布置(zhi)灯(deng)(deng)具不受此限(xian)制,但足球模式(shi)时这些限(xian)制区域不能(neng)开(kai)灯(deng)(deng)。


图7 足球场不应布置灯具区域示意图

图7 足球场不应布置灯具区域示(shi)意图


  一般光(guang)带(dai)式(shi)布置多(duo)采用(yong)几(ji)种(zhong)不同(tong)光(guang)束角的投光(guang)灯组合投射(she),窄光(guang)束用(yong)于(yu)远(yuan)投,中(zhong)光(guang)束用(yong)于(yu)近投。

  光带式布置的缺点是:要求控制眩光的技术比较严格,物体实体感稍差。

  4、混合式布置

  混(hun)合式布(bu)置是(shi)把四角(jiao)和(he)两侧布(bu)置(含多杆(gan)布(bu)置、光(guang)带式布(bu)置)有机地(di)组合在一起的(de)布(bu)灯方法,见图(tu)8,是(shi)目前世界上大型综合性(xing)体育场解决照明(ming)技术(shu)和(he)照明(ming)效果比(bi)较好的(de)一种(zhong)布(bu)灯型式。


图8 光带、灯杆混合式布置

图8 光带、灯杆混合式布置

1—灯杆;2—光带

  混合(he)式布置(zhi)(zhi)具有(you)两种布灯的(de)优(you)点,使实体感(gan)有(you)所(suo)加强,四个方向的(de)垂(chui)直照(zhao)度和均匀度更(geng)趋(qu)合(he)理,但(dan)眩光(guang)程度有(you)所(suo)增加。此时(shi),四角往(wang)往(wang)不是(shi)独立设置(zhi)(zhi),而是(shi)与建筑物(wu)结(jie)构统(tong)一起来,因而造价较(jiao)省(sheng)。

  四(si)角用的投光(guang)(guang)灯多为窄光(guang)(guang)束,解决光(guang)(guang)线远投问题;光(guang)(guang)带多为中光(guang)(guang)束、窄光(guang)(guang)束,实(shi)现远、中、近投光(guang)(guang)。由于是(shi)混合布置(zhi),四(si)角的投射角和方(fang)位布置(zhi)可(ke)以适当灵(ling)活处理,光(guang)(guang)带布置(zhi)的长度(du)也(ye)可(ke)适当缩短,光(guang)(guang)带高度(du)也(ye)可(ke)适当降低。

  更多关于体(ti)育照明(ming)的问题,欢迎来10月(yue)13-15日在(zai)北京举办的体(ti)育照明(ming)设计(ji)培训班找答(da)案!

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  课(ke)程名(ming)称:体育照明设计

  课程导师(shi):

李炳华

李炳(bing)华

悉地(北京)国际(ji)建筑设计顾问有限公(gong)司(si),

电气(qi)总(zong)工程(cheng)师、设计副总(zong)裁;

教授级(ji)高级(ji)工程(cheng)师、国(guo)家注册电气工程(cheng)师、高级(ji)照明设(she)计师;

同时,兼任北京市建筑工程学院客座(zuo)教授、硕士研究生导师;

2008年北京(jing)奥(ao)运会(hui)主体育(yu)场——鸟(niao)巢电(dian)气(qi)总设计师;

《体(ti)育照明设计手册(ce)》主编。

邵文涛

邵(shao)文涛

云(yun)知光照明学院讲师

云(yun)知(zhi)光嗖嗖选灯技术总(zong)监

云(yun)知光照明(ming)应用(yong)研究中心(LARC)主任

八年(nian)体育照明(ming)设计(ji)经(jing)验

曾任 GE 照明(ming)亚太区应(ying)用工(gong)程师(驻新加(jia)坡)


  课程目的:

  旨在(zai)让学员通过系统的(de)(de)(de)课程学习(xi),了解和掌握体育(yu)照明的(de)(de)(de)基(ji)本情况、设计思路、布(bu)灯方式、技(ji)巧(qiao),知(zhi)悉(xi)技(ji)术(shu)要点及难点,探求在(zai)现实(shi)工作中(zhong)遇到该领域项目的(de)(de)(de)解决(jue)方法,并(bing)结(jie)合(he)(he)AGI32软件进(jin)行(xing)实(shi)操(cao)巩固,实(shi)现理论知(zhi)识与(yu)实(shi)际操(cao)作相(xiang)结(jie)合(he)(he),真正做(zuo)到交出一份(fen)让业主(zhu)满意(yi)的(de)(de)(de)设计方案。

  课程内容:

课程内容   课程(cheng)适(shi)用人(ren)群:

  1、照明设计(ji)师(shi)、城市规划师(shi)、建(jian)筑设计(ji)师(shi)、建(jian)筑工程(cheng)师(shi)、电气工程(cheng)师(shi);

  2、工程公司方(fang)案团(tuan)队及设计师;

  3、灯(deng)具企业从(cong)业人员、代理商、厂家。

  课程详情:

  课程地点(dian):北京

  课(ke)程时(shi)间:10月(yue)13-15日

  课程费用:4000元/人(含(han)培训、教材(cai)、证书(shu)、午(wu)餐茶歇(xie))

  参训(xun)要求:

  自带已安(an)(an)装 windows 系统(tong)电脑,建议系统(tong) windows7 系统(tong)以上(shang),Windows XP不支持(chi)AGI32软件的新版本(ben)。安(an)(an)装AGI32软件(软件在学员报名后(hou)由云知光指导安(an)(an)装)。

  注(zhu):报名本(ben)课(ke)(ke)程无需照明(ming)设计(ji)基础,为了保证授(shou)课(ke)(ke)的质量,针对入门者,云知光(guang)照明(ming)学院官网上(shang),贴心的照明(ming)基础知识线上(shang)辅导等着您。

  体育照明设计(ji)课程,今年最后一期(qi)!

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