褚曉娥，何彩娟

(福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，福建福州 350108)

某體育訓(xùn)練館人工照明的測(cè)試與分析

褚曉娥，何彩娟

(福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，福建福州 350108)

采用文獻(xiàn)研究法、測(cè)量試驗(yàn)法和數(shù)理統(tǒng)計(jì)法等，對(duì)西安建筑科技大學(xué)現(xiàn)有的體育訓(xùn)練館的光環(huán)境進(jìn)行測(cè)試、對(duì)比研究。對(duì)現(xiàn)有的體育場(chǎng)館的燈光的使用發(fā)展的狀況進(jìn)行介紹;實(shí)際燈光照明對(duì)各類體育運(yùn)動(dòng)的影響因素;制定體育訓(xùn)練館的光環(huán)境的測(cè)試方案及報(bào)告;分析對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)，指出其優(yōu)點(diǎn)和所存在的問題，并針對(duì)存在的問題提出改進(jìn)措施與建議。

體育場(chǎng)館的光環(huán)境; 測(cè)試; 分析

一、前言

1.體育建筑照明的簡(jiǎn)介

體育建筑照明與體育建筑的關(guān)系十分密切。體育建筑是城市的主要公共建筑之一，是城市景觀的重要組成部分，是人們開展各種體育健身的場(chǎng)所，也是娛樂和集會(huì)的中心。體育場(chǎng)館照明不僅僅指大型體育場(chǎng)的照明，還涉及學(xué)校和社區(qū)內(nèi)成千上萬的地方娛樂設(shè)施。體育活動(dòng)的等級(jí)和類型決定了照明的作用，娛樂活動(dòng)，業(yè)余或?qū)I(yè)活動(dòng)都各自需要不同的照明標(biāo)準(zhǔn)。

2.體育教學(xué)訓(xùn)練館簡(jiǎn)介

西安建筑科技大學(xué)體育教學(xué)訓(xùn)練館是為廣大學(xué)生能夠更好地參與到體育活動(dòng)中而建設(shè)的一座綜合性多功能體育館。地面建筑為體育館建筑，它是學(xué)?；@球、排球、乒乓球、健美操、跆拳道等項(xiàng)目專業(yè)隊(duì)的日常訓(xùn)練場(chǎng)所，同時(shí)也承辦相應(yīng)項(xiàng)目的比賽。西安建筑科技大學(xué)教學(xué)訓(xùn)練館是西安建筑科技大學(xué)在新世紀(jì)辦學(xué)思路上新發(fā)展的重點(diǎn)和重要標(biāo)志性建筑。本文對(duì)該校體育訓(xùn)練館的排球和籃球場(chǎng)地的照度進(jìn)行測(cè)量并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，指出其優(yōu)點(diǎn)和所存在的問題，并針對(duì)存在的問題提出改進(jìn)措施與建議。

3.照度標(biāo)準(zhǔn)綜述

充足的照度是滿足各項(xiàng)體育活動(dòng)和塑造良好光環(huán)境的主要因素。因此，在照明設(shè)計(jì)時(shí)首先就是要考慮照度標(biāo)準(zhǔn)，從光學(xué)原理和人的感覺兩方面應(yīng)該能對(duì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行探討。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展和先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中的運(yùn)用，照明方式、照明燈具都有了很大的技術(shù)改進(jìn)。

二、教學(xué)訓(xùn)練館燈具布置

在體育場(chǎng)館的照明中，合理的燈光布局對(duì)于提高照度均勻度、立體感、降低眩光、滿足教學(xué)訓(xùn)練及各種比賽的照明要求是十分重要的。西安建筑科技大學(xué)教學(xué)訓(xùn)練館館內(nèi)場(chǎng)地建筑面積約為3680平方米，考慮到在晚上照度不足的情況下，為了維持正常的教學(xué)訓(xùn)練工作，采取使用人工照明的辦法解決。

在人工燈光后場(chǎng)地內(nèi)照明要達(dá)到合適的亮度及理想的光色，且有立體感和無眩光等，此外還需保證和滿足裁判員、運(yùn)動(dòng)員比賽項(xiàng)目所需的照度要求。根據(jù)學(xué)校教學(xué)訓(xùn)練館橢圓形鋼架結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和考慮到體育館實(shí)際使用情況，該體育教學(xué)訓(xùn)練館采用了類似燈橋式的燈帶式布燈直接照明方式。采用燈帶式照明是為了保證場(chǎng)地照度的均勻度和立體感，亞光照明之所以采用了多數(shù)場(chǎng)館的光罩型(或配罩型)燈具垂直向下的照明方式，是因?yàn)檫@樣更有利于達(dá)到該教學(xué)訓(xùn)練館的最優(yōu)照明指標(biāo)。在館內(nèi)場(chǎng)地的正上方架有11根支撐頂部建筑的橫梁，燈橋就是依附在橫梁下方。每個(gè)燈橋是由設(shè)有10個(gè)獨(dú)立點(diǎn)光源的燈帶構(gòu)成。體育館內(nèi)總共布燈110個(gè)，布燈示意如圖1所示。

圖1 體育館的布燈示意圖

1.測(cè)量點(diǎn)設(shè)計(jì)

本文運(yùn)用“照度儀”，連續(xù)一周對(duì)體育場(chǎng)館及室內(nèi)各個(gè)項(xiàng)目的場(chǎng)地和室外藍(lán)球場(chǎng)地的測(cè)試。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，人們?cè)诓粩嗟貒L試對(duì)人的思維和能力，嘗試著用人造光源來代替自然光源這種做法是不可取的，因?yàn)槿嗽旃庠丛谝欢ǔ潭壬辖o人的身體健康帶來了危害。所以自然光源是不可代替的，但在室內(nèi)進(jìn)行體育活動(dòng)時(shí)光照是滿足不了活動(dòng)和比賽的標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)就需要人造光源來彌補(bǔ)光照不足的缺陷。體育場(chǎng)館的場(chǎng)地的測(cè)試點(diǎn)是按在項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)中活動(dòng)范圍最多、人員活動(dòng)最廣的區(qū)域來測(cè)量的。排球場(chǎng)地的測(cè)點(diǎn)布局如圖2所示。

圖2 排球場(chǎng)地的測(cè)點(diǎn)布局

通過對(duì)體育教學(xué)訓(xùn)練館的場(chǎng)地的布局分析，對(duì)排球場(chǎng)地測(cè)點(diǎn)的選取如圖2所示。在場(chǎng)地選取12個(gè)點(diǎn)，在前半場(chǎng)的進(jìn)攻線上選取3個(gè)點(diǎn)，在后半場(chǎng)選取3個(gè)點(diǎn)，另外半個(gè)場(chǎng)地的選點(diǎn)對(duì)稱。這樣選點(diǎn)主要根據(jù)排球比賽中，運(yùn)動(dòng)員主要活動(dòng)區(qū)域進(jìn)行選擇測(cè)試點(diǎn)的?；@球球場(chǎng)地的測(cè)點(diǎn)布局如圖3所示。

圖3 籃球球場(chǎng)地的測(cè)點(diǎn)布局

通過對(duì)教學(xué)訓(xùn)練館的場(chǎng)地的布局分析，對(duì)籃球場(chǎng)地測(cè)點(diǎn)的選取如圖3所示。在場(chǎng)地選取18個(gè)點(diǎn)，每個(gè)半場(chǎng)上選取9個(gè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)選擇在籃筐的下方，以及三分線附近，另外半個(gè)場(chǎng)地的選點(diǎn)是對(duì)稱的。這樣選點(diǎn)主要根據(jù)籃球球比賽中，運(yùn)動(dòng)員主要活動(dòng)區(qū)域進(jìn)行選擇測(cè)試點(diǎn)的。

三、測(cè)量結(jié)果與分析

1.燈光未開啟的照度數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

為了與體育場(chǎng)館燈光開啟時(shí)的水平照度形成對(duì)比，我們首先測(cè)試了體育場(chǎng)館燈光開啟前的各個(gè)場(chǎng)地水平照度。數(shù)據(jù)如下:

體育館開燈前排球場(chǎng)地水平照度測(cè)量值(lux)見表1。

表1 開燈前排球場(chǎng)地1水平照度值

體育館開燈前籃球場(chǎng)地水平照度測(cè)量值(lux)見表2。

表2 開燈前籃球場(chǎng)地水平照度值

表3 體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地照度標(biāo)準(zhǔn)值

燈光開啟前各個(gè)場(chǎng)地以及場(chǎng)館的照度數(shù)據(jù)及分析:通過測(cè)量體育訓(xùn)練館的照度，進(jìn)而與體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地照度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，可以清楚地看出燈光未開啟時(shí)，排球場(chǎng)地的水平照度是41．4 lux，籃球場(chǎng)地1的照度是32．2 lux，籃球場(chǎng)地2的照度是25．4 lux，乒乓球場(chǎng)地的照度是 13．5 lux，器材區(qū)的照度是 7．4 lux，而排球、籃球場(chǎng)地的訓(xùn)練最低照度標(biāo)準(zhǔn)值是150 lux，乒乓球場(chǎng)地的訓(xùn)練最低照度標(biāo)準(zhǔn)值是300 lux，體育場(chǎng)館的照度根本達(dá)不到教學(xué)的照度要求?？梢娡砩线M(jìn)行體育教學(xué)時(shí)，必須采取人工照明的方法來解決照度不足的問題。

3.燈光全部開啟的照度數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

測(cè)試了晚上燈光全部開啟情況下，體育訓(xùn)練館的水平照度情況，體育場(chǎng)館燈光全部開啟穩(wěn)定后水平照度測(cè)量值320．2 lux。通過對(duì)體育館內(nèi)全部場(chǎng)地水平照度的測(cè)試數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計(jì)，可以看出水平照度的平均照度是322．4 lux，與體育場(chǎng)館的標(biāo)準(zhǔn)照度進(jìn)行對(duì)比，可以看出該校體育訓(xùn)練館的照度達(dá)到了照度要求。

體育館排球場(chǎng)地?zé)艄馊块_啟照度測(cè)量值(lux)見表4。

表4 場(chǎng)館排球場(chǎng)地1燈光全部開啟照度值

燈光全部開啟后各個(gè)場(chǎng)地以及場(chǎng)館的照度數(shù)據(jù)及分析:通過測(cè)量體育訓(xùn)練館排球場(chǎng)地的垂直照度，進(jìn)而與有彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對(duì)比，可以清楚的看出燈光開啟時(shí)，排球場(chǎng)地的水平照度是341．9 lux，垂直照度是137．3 lux。根據(jù)查詢有彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標(biāo)準(zhǔn)值，在25m距離時(shí)，照度的最小標(biāo)準(zhǔn)值是500 lux。顯而易見，我校體育場(chǎng)館的照度根本達(dá)不到彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度值的要求。要想達(dá)到彩電轉(zhuǎn)播的照度要求，就必須重新設(shè)計(jì)燈光的布局，以及加設(shè)燈具。體育館籃球場(chǎng)地?zé)艄馊块_啟水平照度測(cè)量值(lux)見表5。

表5 場(chǎng)館籃球場(chǎng)地2、3燈光全部開啟水平照度值

6.數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

(1)體育場(chǎng)館的照度數(shù)據(jù)的總述。通過具體的測(cè)試以及從該校體育訓(xùn)練館的場(chǎng)地照明測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，已超過標(biāo)準(zhǔn)值說明我校的室內(nèi)場(chǎng)地已完全達(dá)到比賽的要求。在測(cè)試中進(jìn)行跟蹤訪問上課同學(xué)和校隊(duì)隊(duì)員反映照度良好。我校體育訓(xùn)練館某點(diǎn)的最高照度只有421．1 lux，而平均照度的最高值是320．23 lux?？梢詽M足體育館籃球、排球等運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的中、高級(jí)訓(xùn)練時(shí)的照度要求。然而室內(nèi)場(chǎng)館空氣質(zhì)量較差。晚上室外場(chǎng)地?zé)o法進(jìn)行體育活動(dòng)，光的照度的影響因素很大。通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)室內(nèi)場(chǎng)地照度處于舒適的照度范圍內(nèi)。室外場(chǎng)地在下午活動(dòng)時(shí)，隨著時(shí)間的變化，日光的照度不斷減小，到一定時(shí)間則不能達(dá)到體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的要求，對(duì)學(xué)生的室外活動(dòng)會(huì)有很大的不良影響。

在室內(nèi)燈光開啟情況不同時(shí)，體育場(chǎng)地的光照強(qiáng)度也不相同。按照國(guó)家相關(guān)規(guī)定排球場(chǎng)地在一米高的水平面照度為1000～1500 lux即能滿足比賽要求。由測(cè)試數(shù)據(jù)可以明顯的看出，各個(gè)項(xiàng)目根本達(dá)不到比賽的照度要求。室內(nèi)溫度最高不能超過30攝氏度，最低不低于10攝氏度即可。該校的體育訓(xùn)練館在測(cè)試是滿足上述所有要求。根據(jù)測(cè)試所知隨著季節(jié)的變化場(chǎng)館內(nèi)的溫度也是會(huì)隨著變化的。在炎熱的夏天體育場(chǎng)館的氣溫會(huì)可能會(huì)超出規(guī)定。

(2)影響的因素分析。在室內(nèi)燈光開啟情況不同時(shí)，體育場(chǎng)地的光照強(qiáng)度也不相同。其原因時(shí)燈具之間的差別，以及燈具的布局不均勻，主要是燈光開啟的不均勻。故而在室內(nèi)場(chǎng)館的照度對(duì)比中不難發(fā)現(xiàn)在兩個(gè)場(chǎng)地上同一個(gè)點(diǎn)的照度上，兩個(gè)場(chǎng)地是不相同的甚至相差很大。

四、結(jié)論與建議

通過對(duì)測(cè)試的數(shù)據(jù)整理分析的基礎(chǔ)上，可以得出的結(jié)論:

第一，由于燈具因素、體育設(shè)備以及建筑因素影響室內(nèi)照度差異，存在不均勻度?？梢钥闯鲶w育場(chǎng)館的照度均勻度基本上是均勻的，在場(chǎng)館的南北兩頭照度稍有下降，可能是燈光的穩(wěn)定性不足，場(chǎng)館兩頭燈光交差的影響。體育場(chǎng)館的西邊的燈光照度較強(qiáng)，即300～450 lux。場(chǎng)館的北部和南部的照度相對(duì)較低，即200～250 lux，250～300 lux。而健身區(qū)對(duì)照度的要求較低，根據(jù)燈光的照度，場(chǎng)地的分布是合理的。體育場(chǎng)館的中央?yún)^(qū)域的照度是均勻的。該校體育場(chǎng)館的燈光布局是合理的。也就是說館內(nèi)場(chǎng)地的照度值不是平均分布的，存在著各點(diǎn)數(shù)值不同;但是基本上符合場(chǎng)館的均勻度。

第二，訓(xùn)練館內(nèi)的燈光能滿足大部分體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的訓(xùn)練的要求，即排球、籃球。在遇到高校間以及省級(jí)大學(xué)生比賽時(shí)，可以低級(jí)的比賽燈光照度要求，燈光照度是不能滿足中、高級(jí)比賽的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的體育運(yùn)動(dòng)照度標(biāo)準(zhǔn)的要求。但對(duì)于教學(xué)來講，該校的體育訓(xùn)練館的設(shè)計(jì)是成功的，它起到了節(jié)能的目的而且還滿足了照度的要求。從傍晚，日光照度的漸變值，可以得出體育訓(xùn)練館給體育教學(xué)和學(xué)生活動(dòng)提供了必要的硬件條件。

建議:第一，我校體育教學(xué)訓(xùn)練館的照度已滿足訓(xùn)練時(shí)整體的照度要求，但是遇到高校間以及省級(jí)大學(xué)生比賽時(shí)，燈光照度是不能滿足體育運(yùn)動(dòng)照度標(biāo)準(zhǔn)的要求的。所以，對(duì)訓(xùn)練館加設(shè)燈具，用照度可以疊加的原理，使照度達(dá)到比賽規(guī)定的要求，還可以換用照度值更大的燈具。第二，體育訓(xùn)練館的兩端(東西走向)的照度在局部位置稍有不均勻，可以對(duì)局部位置加設(shè)燈具，或換下局部燈具，使照度均勻度變的均勻，讓我校的體育教學(xué)訓(xùn)練館成為高校里最成功的教學(xué)訓(xùn)練館。

［1］ 王曉昌，肖勇強(qiáng)，熊家晴．體育建筑環(huán)境與設(shè)備［M］．北京:人民體育出版社，2009．

［2］ 葉國(guó)棟．體育場(chǎng)地與器材［M］．北京:人民體育出版社，1976．

［3］ 王 蕾，張 亮．現(xiàn)代建筑采光方式與室內(nèi)空間效果分析［J］．山西建筑，2005，31(16)．

G 818．2

A

1672－6219(2010)增刊－0263－03

2010－10－08

褚曉娥(1985－)，女，寧夏人，福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院2008級(jí)體育教育訓(xùn)練學(xué)專業(yè)碩士研究生。