体育馆照明设计及应用

张德建

摘 要：根据GBJ133-90体育建筑照明标准，以福建沙县体育公园体育馆的场地照明为例，按照体育馆场地照明设计的步骤，介绍智能控制在体育馆内场的照明设计及运用。同时让读者了解体育馆场地照明设计步骤和方法。

关键词：照度；人行网架；智能控制模块

1 概述

对场地照明设计方案主要考虑三方面：（1）控制炫光对运动员的影响；（2）降低灯光对观众的不适感；（3）提高转播色彩质量。下面以福建沙县体育公园体育馆为例介绍体育馆照明设计及应用。

2 工程介绍

体育馆内场面积1054平方米，人行网架距场地表面高度18米，人行网架之间距离27米，人行网架长度50米，观众席座位4500。篮球场地布置在内场正中。体育馆照明设计指标主要包括：水平照度、垂直照度、照度均匀度、光源色温、显色指数和眩光限制质量等级等。

人行网架作用是安装照明灯具、场地音响、控制线。根据JGJ153-2007体育场馆照明设计及检测标准，体育馆比赛照明设计要求如下：

（1）最大平均水平照度在比赛场地范围内大于1500LX，垂直平均照度大于1000LX。在最高亮度档时，水平照度之均匀度大于0.66。

（2）灯光控制采用计算机控制，可按电视转播（1500lx）、篮球专业比赛（750lx）、篮球业余比赛（500lx）、篮球训练（300lx）、汇演（700lx）、清扫（150lx）六挡固定模式控制场地的水平照度，同时可将全场分区或组合控制。

（3）眩光等级为B级 （对照质量等级、眩光等级表，B级为高质量，稍有感觉的眩光）。光源效率为75LM/W。一般显色指数Ra>75，颜色还原性和视觉效果均很好。观众席最大平均水平照度为250LX。照明总功率为78KW。

3 工程设计

3.1 灯具和光源的选择

（1）灯具： 电气等级为IP65 级的飞利浦体育馆专用投光灯具。

（2）光源：飞利浦MHN-LA1000W/956，飞利浦HPI-TPlus400W，光通量90000LM、35000lm，显色指数Ra为90，相关色温TC为4000K、2000K，节能指数达19.6%。

（3）电器附件：采用220V供电，镇流器为低能耗型并带有补偿电容，功率因数大于0.9。

本例中参考philips公司通过专业软件计算出的结果，选用飞利浦MVF403 CAT A7 1xMHN-LA1000W956 泛光灯64盏、飞利浦MMF383/400 1xHPI-T Plus 400W金属卤化物灯40盏。

3.2 照明控制

照明控制系统目前分为继电器控制和智能照明控制系统两大类。传统继电器控制回路多，继电器节点多，系统的可靠性低，故障率高，维护费用高。智能照明控制系统具有线路简单明了和功能扩展性强，维护方便的优势。本方案中共分了六种控制模式，采用智能控制模块实现智能照明。在使用放电灯时，为防止由于弧光不连续而产生的频闪效应，采用相邻灯由不同相电源供电，能基本消除频闪效应。系统能自动调节各种场地灯光打开的先后顺序，避免由于同时点亮而引起的启动大电流冲击。

在不考虑布灯准确的位置和投射角度的情况下（在安装调试中处理），根据philips公司通过专业软件计算出的结果。设计过程分三步。

3.2.1 定义灯的编码

W1～W32 MVF403 CAT A7 1XMHN-LA1000W956

W33～W41 MMF383/400 1xHPI-T Plus 400W

3.2.2 确定灯在马道的布置情况

A马道场地照明（1000W的金卤灯）布置方式从左到右：

W29，W19，W20，W07，W21，W01，W13，W08，W22，W02，W23，W09，W14，W03，W15，W30，W31，W16，W04，W17，W10，W24，W05，W25，W11，W18，W06，W26，W12，W27，W28，W32

观众席照明（400W的金卤灯）布置方式从左到右：

W36，W37，W38，W36，W37，W38，W36，W37，W38，W36，W37，W38

马道场地照明（1000W的金卤灯）布置方式从左到右：

W29，W19，W20，W07，W21，W01，W13，W08，W22，W02，W23，W09，W14，W03，W15，W30，W31，W16，W04，W17，W10，W24，W05，W25，W11，W18，W06，W26，W12，W27，W28，W32

观众席照明（400W的金卤灯）布置方式从左到右：

W33，W34，W35，W33，W34，W35，W33，W34，W35，W33，W34，W35

马道观众席照明（400W的金卤灯）布置方式从上到下：

W39，W40，W41，W39，W40，W41，W39，W40

3.2.3 在各种照明模式下，根据灯点亮数，检测出的照度

Eh-平均水平照度，Ev-平均垂直照度，U1-最小水平照度与平均水平照度之比，U2-最小水平照度与最大水平照度之比。

（1）电视转播篮球专业比赛：W1～W41点亮

体育馆比赛场地Eh：1722lx，U1：0.86，U2：0.81，Ev：1154lx；体育馆内场Eh：1518lx，U1：0.73，U2：0.61。A、B马道 观众席 Eh：437lx，U1：0.17，U2：0.07；C马道 观众席 Eh：352lx。U1：0.34，U2：0.15。

（2）篮球专业比赛：W1～W18、W33～W41点亮

体育馆比赛场地Eh：880lx，U1：0.78，U2：0.68；体育馆内场Eh：790lx，U1：0.71，U2：0.56。A、B马道 观众席 Eh：437lx，U1：0.17，U2：0.07；C马道 观众席 Eh：352lx。U1：0.34，U2：0.15。

（3）业余比赛：W1～W10点亮

体育馆比赛场地Eh：467lx，U1：0.82，U2：0.68。

（4）篮球训练：W1～W6点亮

体育馆比赛场地Eh：271lx，U1：0.78，U2：0.61。

（5）汇演：W1～W16、W33～W41点亮

体育馆内场Eh：649lx，U1：0.83，U2：0.71。

A、B马道 观众席 Eh：437lx，U1：0.17，U2：0.07；C、马道 观众席 Eh：352lx。U1：0.34，U2：0.15。

（6）体育馆内场清扫：W1～W4点亮

体育馆内场Eh：157lx，U1：0.67，U2：0.38。

A、B马道 观众席 Eh：42.7l lx，U1：0.15，U2：0.05；C、马道 观众席 Eh：28.8l lx。U1：0.10，U2：0.03。

4 結束语

智能照明控制系统运用于体育馆这类大空间照明控制，其独特优势如下：

（1）控制方式

采用低压二次小信号控制，控制功能强、方式多、范围广、自动化程度高，能通过各照明回路不同的搭配组成各种灯光场景模式。

（2）管理方式

可根据各类比赛及其他各功能的需要，通过分布式网络对灯光进行自动化管理。

（3）节省能源，降低维护成本

比传统开关控制节电可达20%-50%以上。

（4）保护灯具，延长灯具寿命

电源质量较高，可以避免电网冲击电压和浪涌电压，以及引入的软启动和软关断技术，可延长灯具寿命2-4倍。