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          體育百科
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          體育場的照明方式是如何設計的你真的知道嗎?

          時間:2017-09-05 19:09:57作者:李炳華 來源:炳華話電氣

            一座現代化體育場館,必須有良好的照明環境,保證視覺效果,滿足觀眾、參賽人員和電視轉播等對比賽的照明要求,那么,你真的知道體育場的照明方式是如何設計的嗎?

            1 、四角布置

            四角布置燈具以集中形式與燈桿結合布置在比賽場地四角。直到今天許多體育場的照明設施還是四角布置,在場地四角設置四個燈桿,塔高—般為35-60m,常用窄光束燈具。這種布置型式適用于無雨棚或雨棚高度較低的足球場地。這種方式照明利用率低、維護檢修較困難、造價較高。

            合適的燈桿位置見下圖1,最下排投光燈至場地中心與地面夾角宜不小于25°,以此確定燈桿的高度,因此,燈桿距場地中心點的距離不同,燈桿的高度也不同,見表3;球場底線中點與場地底線向外成10°角(有電視轉播成15°角)、球場邊線中點與邊線向外成5°角的兩條相交叉點后延長線形成的三角區域內為布置燈桿的位置。通過采用各種不同光束角投光燈的投射,在場地上可形成一個適宜的照度分布。

          圖1 四角布燈燈桿的位置

          圖1 四角布燈燈桿的位置


          【燈具安裝高度與燈桿至場地中心點距離的關系】

          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為燈拍最下排投光燈至場地的垂直距離,燈桿的實際高度加上燈拍最下排的高度。


            但是今天電視轉播需要有更高而均勻的垂直照度,而且要求的入射在場地較遠部分的光的角度遠遠地小于規定的限額。由于采用大型氣體放電燈而獲得的較高亮度而產生的影響,加上傳統的燈塔(燈桿的一種)高度之高,使之不可避免地產生過度的眩光。

            這種四角布燈型式存在的缺點是:不同觀看方向的視覺變化幅度較大,陰影較深,從彩色電視轉播看,要滿足各方向垂直照度,又要把眩光控制好,確實是比較困難的。如要滿足 Ev/Eh 比值要求和減少眩光,對四角照明方式,有必要采取一些改進措施。

            (1)把四角位置向兩側和邊線外移動,使場地對面和四個角能獲得一定的垂直照度。

            (2)在電視主攝像機方向一側的燈桿上增加投光燈數,加強光束投射。

            (3)在電視主攝像機方向一側的看臺頂上補充光帶照明,要注意控制眩光,不應使場地兩端的觀眾查覺出來。


            2 、多桿布置

            多桿布置是兩側布置的一種形式,兩側布置是燈具與燈桿或建筑馬道結合、以簇狀集中或連續光帶形式布置在比賽場地兩側。顧名思義,多桿布置型式是在場地兩側設置多組燈桿(或燈桿)見圖2,適用于足球練習場地、網球場地等。它的突出優點是用電量較省,垂直照度與水平照度之比較好。由于燈桿較低,這種布燈型式還有投資較少,維護方便的優點。


          圖2 多桿式布置 

          圖2 多桿式布置

          1——燈桿,2——球場,3——看臺

            燈桿要均勻布置,可布置4塔、6塔或8塔,投射角大于25°,至場地邊線投射角最大不超過75°。

            這種布燈一般使用中光束和寬光束投光燈,如有觀眾看臺,瞄準點布置工作要十分細致。這種布燈的缺點是:當燈桿布置在場地和觀眾席之間時,會遮擋觀眾視線,消除陰影比較困難。

            在沒有電視轉播的足球場,側向布置照明裝置多采用多桿式布置方式,經濟性較好,見圖3。通常將燈桿布置在賽場的東西兩側,一般來說,多桿布燈的燈桿高度可以比四角布置的低。為了避免對守門員的視線干擾,以球門線中點為基準點,底線兩側至少10°(沒有電視轉播時)之內不能布置燈桿。

          圖3 無電視轉播賽場側向布置燈具

          圖3 無電視轉播賽場側向布置燈具

          ④-側向四角;●-側向六塔式;⑧-側向八塔式

            多桿布燈的燈桿高度計算,計算用三角形與球場垂直、同時與底線平行(見圖4),Φ≥25°,同時燈桿高度h≥15m。

          圖4 無電視轉播賽場多桿布燈燈桿高度

          圖4 無電視轉播賽場多桿布燈燈桿高度

            周圈布置燈具是多桿布置的一種特殊形式,主要用于棒球場和壘球場的照明。棒球場燈具布置最好采用6根或8根燈桿布置方式,壘球場通常采用4根或6根燈桿布置方式,也可在觀眾席上方的馬道上安裝燈具。燈桿應位于四個壘區主要視角20°以外的范圍,即燈桿不應設置在圖4中的陰影區。

            燈桿高度需滿足燈具投射角度不大于70°的要求,根據北美標準,燈桿高度按如下要求計算:

            1)燈桿A1和A2上燈具的最小安裝高度應按公式1計算。

            ha≥27.43+0.5d1 (1)

            式中,ha——A1、A2燈桿上燈具的安裝高度,單位m;

            d1——A1、A2燈桿距場地邊線的距離,單位m;

            2)燈桿B1、B2上燈具的最小安裝高度應按公式2計算。

            hb≥d2/3 (2)

            式中,hb——B1、B2燈桿上燈具的安裝高度,單位m;

            d2——通過B1(B2)燈桿作一條平行于邊線的直線,該直線與場地中線相交,此交點與B1(B2)燈桿的水平距離為d2,單位m;

            3)燈桿C1~C4上燈具的最小安裝高度應按公式3計算。

            hc≥d3/2 (3)

            式中,hc——C1~C4燈桿上燈具的安裝高度,單位m;

            d3——C1~C4燈桿上的燈具最遠投射距離,單位m;

            4)燈桿上的燈具最低安裝高度不應小于21.3m。

          圖5 棒(壘)球場燈桿位置

          圖5 棒(壘)球場燈桿位置

            3、光帶式布置

          圖6 光帶式布置

          圖6 光帶式布置

          1——光帶,2——看臺,3——場地

            光帶布置是兩側布置的另一種形式,即把燈具成排地布置在球場兩側,形成連續光帶的照明系統,見參圖6。光帶布燈照明均勻,運動員與球場之間的亮度比較好,目前世界上公認這種布燈方式可以滿足彩色電視轉播、高清電視轉播甚至超高清電視轉播的要求。

            光帶長度需超過球門線 10m 以上,對于甲級、特級綜合體育場,光帶長度一般不小于180m,燈具的投射角不宜小于25°。有的體育場光帶照明離場地邊線很近(其夾角在65°以上),距離光帶較近的場地一側就不能獲得足夠的垂直照度,這樣就要增加后排照明系統。

            國際足球聯合會 FIFA 于 2011年頒布了新版的《足球場》標準,足球場照明增加了不能布置燈具區域,意在保障運動員、裁判員避免眩光的影響,具體是下列部位(見圖7)不能布置燈具:

            首先,以底線中點為中心,當有電視轉播時底線兩側各15°角范圍內的空間;當沒有電視轉播時底線兩側各10°角范圍內的空間。

            其次,場地中心25°仰角球門后面空間內。

            第三,以底線為基準,禁區外側75°仰角與禁區短邊向外延長線20°角圍合的空間,但圖7中所示區域除外。當然,綜合性體育場布置燈具不受此限制,但足球模式時這些限制區域不能開燈。


          圖7 足球場不應布置燈具區域示意圖

          圖7 足球場不應布置燈具區域示意圖


            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,窄光束用于遠投,中光束用于近投。

            光帶式布置的缺點是:要求控制眩光的技術比較嚴格,物體實體感稍差。

            4、混合式布置

            混合式布置是把四角和兩側布置(含多桿布置、光帶式布置)有機地組合在一起的布燈方法,見圖8,是目前世界上大型綜合性體育場解決照明技術和照明效果比較好的一種布燈型式。


          圖8 光帶、燈桿混合式布置

          圖8 光帶、燈桿混合式布置

          1—燈桿;2—光帶

            混合式布置具有兩種布燈的優點,使實體感有所加強,四個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,四角往往不是獨立設置,而是與建筑物結構統一起來,因而造價較省。

            四角用的投光燈多為窄光束,解決光線遠投問題;光帶多為中光束、窄光束,實現遠、中、近投光。由于是混合布置,四角的投射角和方位布置可以適當靈活處理,光帶布置的長度也可適當縮短,光帶高度也可適當降低。

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            課程名稱:體育照明設計

            課程導師:

          李炳華

          李炳華

          悉地(北京)國際建筑設計顧問有限公司,

          電氣總工程師、設計副總裁;

          教授級高級工程師、國家注冊電氣工程師、高級照明設計師;

          同時,兼任北京市建筑工程學院客座教授、碩士研究生導師;

          2008年北京奧運會主體育場——鳥巢電氣總設計師;

          《體育照明設計手冊》主編。

          邵文濤

          邵文濤

          云知光照明學院講師

          云知光嗖嗖選燈技術總監

          云知光照明應用研究中心(LARC)主任

          八年體育照明設計經驗

          曾任 GE 照明亞太區應用工程師(駐新加坡)


            課程目的:

            旨在讓學員通過系統的課程學習,了解和掌握體育照明的基本情況、設計思路、布燈方式、技巧,知悉技術要點及難點,探求在現實工作中遇到該領域項目的解決方法,并結合AGI32軟件進行實操鞏固,實現理論知識與實際操作相結合,真正做到交出一份讓業主滿意的設計方案。

            課程內容:

          課程內容   課程適用人群:

            1、照明設計師、城市規劃師、建筑設計師、建筑工程師、電氣工程師;

            2、工程公司方案團隊及設計師;

            3、燈具企業從業人員、代理商、廠家。

            課程詳情:

            課程地點:北京

            課程時間:10月13-15日

            課程費用:4000元/人(含培訓、教材、證書、午餐茶歇)

            參訓要求:

            自帶已安裝 windows 系統電腦,建議系統 windows7 系統以上,Windows XP不支持AGI32軟件的新版本。安裝AGI32軟件(軟件在學員報名后由云知光指導安裝)。

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