呼洋洋（西安建筑科技大學(xué)　陜西西安　710055）

體育場(chǎng)館照明質(zhì)量檢測(cè)和設(shè)計(jì)的新方法研究

呼洋洋
（西安建筑科技大學(xué)陜西西安710055）

隨著我國運(yùn)動(dòng)事業(yè)與全民體育活動(dòng)的蓬勃發(fā)展，體育場(chǎng)館的體育照明質(zhì)量檢測(cè)與設(shè)計(jì)越來越受到人們的關(guān)注。該文從解析體育場(chǎng)館的相關(guān)內(nèi)容入手，分析體育照明對(duì)運(yùn)動(dòng)員的影響，提出體育照明質(zhì)量檢測(cè)與設(shè)計(jì)的新方法，以期為體育場(chǎng)館照明的不斷優(yōu)化提供新的思路與借鑒。

體育場(chǎng)館 照明質(zhì)量 檢測(cè) 設(shè)計(jì)

隨著體育運(yùn)動(dòng)事業(yè)的發(fā)展，體育建筑逐漸成為城市的一大亮點(diǎn)，這不僅在于建筑本身的藝術(shù)造型效果，還在于它帶來的每一場(chǎng)精彩比賽，這就要求體育場(chǎng)館既要具有良好的結(jié)構(gòu)與外形，還需要有良好的照明條件與照明環(huán)境，這樣才能為精彩的體育比賽提供高質(zhì)量的外部環(huán)境。伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，體育照明不再囿于滿足照明的基本物理參數(shù)，如眩光控制、均勻度、照度等物理標(biāo)準(zhǔn)［1］，更重視照明對(duì)于運(yùn)動(dòng)員的影響，避免照明產(chǎn)生的不良后果影響運(yùn)動(dòng)員的正常比賽，因此，體育照明的質(zhì)量的檢測(cè)與設(shè)計(jì)成為體育比賽亟需解決的重要命題。

1　體育場(chǎng)館照明的相關(guān)內(nèi)容解析

1.1體育場(chǎng)館照明的作用

體育場(chǎng)館的構(gòu)造主要可以分為兩個(gè)部分：內(nèi)場(chǎng)與外場(chǎng)，內(nèi)場(chǎng)是運(yùn)動(dòng)員、管理人員、貴賓、記者等相關(guān)工作人員所在的區(qū)域，外場(chǎng)則是觀眾觀看比賽的聚散場(chǎng)地、車輛的存放與疏散場(chǎng)地等區(qū)域，這兩部分的功能不同其照明的要求也有所不同。對(duì)于體育場(chǎng)館的外部照明來說，它的裝飾性作用要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其使用性的功能，由于外場(chǎng)的空間比較大，要彰顯出體育場(chǎng)館的獨(dú)特造型，通常會(huì)采用泛光照明，利用色彩的組合與強(qiáng)弱的變化，表現(xiàn)體育場(chǎng)館的恢弘氣勢(shì)。體育場(chǎng)館的內(nèi)部照明一方面主要是為了滿足體育比賽中運(yùn)動(dòng)員對(duì)于照明的需求；另一方面需要滿足觀眾觀看體育賽事的要求，由此可見，體育場(chǎng)館內(nèi)部的功能是要滿足運(yùn)動(dòng)員與觀眾的視覺效果。

1.2體育場(chǎng)館照明的要求

一般而言，照明的設(shè)計(jì)是對(duì)照明的照度、眩光、立體感、均勻感、顯色性指標(biāo)等物理標(biāo)準(zhǔn)作為評(píng)價(jià)與設(shè)計(jì)的指標(biāo)［2］，體育照明既具有一般照明的共性，又具有自身的特性，除了上述一般照明中所涉及的物理量以外，體育照明還需要考慮到運(yùn)動(dòng)的整體環(huán)境，如運(yùn)動(dòng)范圍、運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)空間及運(yùn)動(dòng)速度等方面的內(nèi)容，由于體育場(chǎng)館的空間比較大，就需要照明的燈具、光源與投射的技術(shù)都要滿足體育場(chǎng)館空曠空間的要求，要采用高照度、低眩光、高照度均勻性及良好的立體感的照明條件，滿足運(yùn)動(dòng)員及觀眾對(duì)于體育場(chǎng)館照明環(huán)境在視覺方面的特殊要求。不同的體育運(yùn)動(dòng)對(duì)于體育場(chǎng)館的照明會(huì)有不同的要求，由于運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)速度及運(yùn)動(dòng)空間等方面存在的差異造成照明的照度值也會(huì)有所不同，GAISF照明標(biāo)準(zhǔn) 就對(duì)不同體育運(yùn)動(dòng)的照度值進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)的制定與設(shè)計(jì)（見表1）［3］。影響體育照明的相關(guān)因素主要為照度，依據(jù)照度的性質(zhì)可以水平照度與垂直照度、初始照度與維護(hù)照度，通常情況下，照度的由運(yùn)動(dòng)的速度、空間、方向、等級(jí)及運(yùn)動(dòng)者的技巧等方面共同決定。體育場(chǎng)館的照明品質(zhì)涉及到照度與亮度的均勻度、亮度與顏色的對(duì)比度、閃爍與眩光以及立體感等六個(gè)方面，這六個(gè)方面影響著體育場(chǎng)館的照明品質(zhì)。

2　體育照明對(duì)運(yùn)動(dòng)員的影響分析

體育場(chǎng)館中視覺環(huán)境是影響運(yùn)動(dòng)員比賽的關(guān)鍵性因素，體育照明的質(zhì)量關(guān)系到視覺環(huán)境的營造，通常視覺環(huán)境中的兩個(gè)因素會(huì)影響到運(yùn)動(dòng)員的比賽，一是視覺噪音效應(yīng)，體育場(chǎng)館中的背景、圖案等都會(huì)影響到運(yùn)動(dòng)員的注意力與情緒，如果背景過于混亂，照明的亮度信號(hào)非常嘈雜，就會(huì)干擾運(yùn)動(dòng)員的注意力及情緒；二是向光性效應(yīng)，運(yùn)動(dòng)員的注意力會(huì)被光源較亮的部分所吸引，亮的光源是眼睛能夠適應(yīng)的較高亮度水平，但不是注意力所追求的集中點(diǎn)，如果亮的光源非常接近信號(hào)，就會(huì)出現(xiàn)“失能眩光”的效應(yīng)，這種失能眩光效應(yīng)在排球比賽中普遍存在，由于體育場(chǎng)館頂部的高度不夠高或者高的光源頻繁出現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)員的視野中，就會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員的“失能眩光”效應(yīng)，導(dǎo)致傳球的準(zhǔn)確性受到影響。

體育場(chǎng)館的照明質(zhì)量與效果影響著運(yùn)動(dòng)比賽的進(jìn)程與水平，本文通過對(duì)某校排球與游泳運(yùn)動(dòng)員的調(diào)查與訪談，獲知運(yùn)動(dòng)員對(duì)目前體育場(chǎng)館照明條件的滿意程度，以此了解體育場(chǎng)館照明的現(xiàn)狀與問題，為體育場(chǎng)館中照明的不斷優(yōu)化與完善提供借鑒。在排球運(yùn)動(dòng)員的調(diào)查與訪談中發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員認(rèn)為比賽過程中理想的照明環(huán)境首先是對(duì)光源亮度的要求，如有運(yùn)動(dòng)員反映“亮度要柔和一點(diǎn)，不要太刺眼”，這表明眩光問題仍然是影響體育運(yùn)動(dòng)比賽的最大問題。其次，光源的眩光指數(shù)是影響運(yùn)動(dòng)員的比賽的第二大要素，當(dāng)亮度相同時(shí)，光源在分散狀況下越多，干擾視覺的可能性就會(huì)越大，如果光源過于密集，就會(huì)造成嚴(yán)重的眩光。最后，燈光設(shè)置的距離要適當(dāng)，有運(yùn)動(dòng)員認(rèn)為燈具應(yīng)該安裝在體育場(chǎng)館中較高的位置，這樣可以減少亮光帶來的眩暈，當(dāng)燈具安裝在較高的位置時(shí)，光源的照度就會(huì)越均勻，就會(huì)有利于運(yùn)動(dòng)員的比賽開展。在游泳運(yùn)動(dòng)員的調(diào)查與訪談中發(fā)現(xiàn)，游泳比賽的運(yùn)動(dòng)員更注重體育場(chǎng)館照明的亮度看，重視照明亮度對(duì)于自身情緒的影響，有運(yùn)動(dòng)員表示“理想的燈光照明會(huì)讓運(yùn)動(dòng)員感到振奮”。頂棚的亮度是游泳運(yùn)動(dòng)員十分注意的部分，很多運(yùn)動(dòng)表示應(yīng)該降低頂棚的亮度，選擇顏色較淺的頂棚，這主要是因?yàn)轫斉锏念伾c亮度會(huì)產(chǎn)生眩光效應(yīng)，不利于運(yùn)動(dòng)員的正常比賽。另外，部分運(yùn)動(dòng)員表示更喜歡體育場(chǎng)館中采用自然光，這樣可以幫助運(yùn)動(dòng)員更快的適應(yīng)訓(xùn)練場(chǎng)地與比賽場(chǎng)地的光源差距。

綜上所述，對(duì)于大部分體育運(yùn)動(dòng)的比賽來說，體育館的照明會(huì)從情緒方面影響到運(yùn)動(dòng)員的比賽，光源過亮?xí)斐裳９猬F(xiàn)象，光源過暗會(huì)則會(huì)降低運(yùn)動(dòng)員的振奮程度，因此，要選擇適度的光源亮度，可以采用一部分自然光來降低人工光源帶來的不利影響，為運(yùn)動(dòng)員創(chuàng)設(shè)良好的照明環(huán)境。另外，體育場(chǎng)館需要降低視覺噪音的影響，觀眾席的燈光明暗要根據(jù)體育運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)來調(diào)整，對(duì)于體操、跳水等相對(duì)安靜的運(yùn)動(dòng)比賽項(xiàng)目，可以適當(dāng)?shù)膶⒂^眾席的燈管調(diào)暗，這樣可以降低外界視覺噪音對(duì)于運(yùn)動(dòng)員的影響；對(duì)于籃球、足球等對(duì)抗激烈的比賽項(xiàng)目，則可以將觀眾席的燈光調(diào)亮，讓運(yùn)動(dòng)員感受到觀眾的熱情鼓舞，繼而產(chǎn)生振奮的情緒，全身心的投入到比賽過程中［4］。

表1　體育場(chǎng)館內(nèi)部最小平均水平照度E h

3　體育照明質(zhì)量檢測(cè)與設(shè)計(jì)方法

傳統(tǒng)的體育照明質(zhì)量檢測(cè)主要是采用測(cè)色儀器及光度儀器兩種方法進(jìn)行測(cè)試，利用照度計(jì)與亮度計(jì)兩種方式來對(duì)照明質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)碼相機(jī)的成像原理及特點(diǎn)逐漸被應(yīng)用于體育照明的質(zhì)量檢測(cè)，為滿足體育照明質(zhì)量測(cè)試的基本要求，數(shù)碼相機(jī)需要具備以下幾個(gè)方面的條件：能夠記錄攝像過程中出現(xiàn)每幅圖像的光圈大小、曝光時(shí)間及相關(guān)參數(shù)；能夠根據(jù)體育場(chǎng)館環(huán)境的實(shí)際情況運(yùn)用手調(diào)拍攝的功能；分辨率能夠達(dá)到500萬像素以上；測(cè)光范圍具有足夠的空間與靈敏度；對(duì)焦的范圍要打，能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離目標(biāo)的非接觸性測(cè)試；充電電池的容量要足夠大；魚眼鏡頭的匹配樣能夠采集體育場(chǎng)館中的全部信息。體育場(chǎng)館內(nèi)的照明質(zhì)量檢測(cè)既要對(duì)照度均勻度做出相關(guān)的規(guī)定，還要對(duì)亮度均勻度及眩光做出檢測(cè)，在亮度均勻度方面，運(yùn)動(dòng)員在比賽中，視線會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)的速度、空間等方面不斷地發(fā)生變化，再加上運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的不斷發(fā)生位移，運(yùn)動(dòng)員必須要適應(yīng)不同區(qū)域的亮度分布，因此，亮度過于均勻會(huì)使環(huán)境顯得呆板，不易激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的積極性，這需要體育館內(nèi)部的亮度分布要適應(yīng)運(yùn)動(dòng)員比賽的特性，制定有關(guān)亮度的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)定，如體育館內(nèi)部的相近環(huán)境亮度應(yīng)該要比被觀察物的亮度低一些，也就是將相近環(huán)境與對(duì)象本身的反射比控制在0.3～0.5的范圍之內(nèi)。

4　結(jié)語

體育場(chǎng)館的照明質(zhì)量會(huì)影響到運(yùn)動(dòng)員的體育比賽效果，適中照度與亮度不僅可以讓運(yùn)動(dòng)員保持穩(wěn)定的水平，還可以激發(fā)運(yùn)動(dòng)員的振奮情緒，確保運(yùn)動(dòng)員在比賽過程中能夠充分發(fā)揮內(nèi)在潛能，保持斗志昂揚(yáng)的精神狀態(tài)，穩(wěn)定甚至超常發(fā)揮原有的水平。

［1］魏永健.體育照明質(zhì)量檢測(cè)和設(shè)計(jì)的新方法［D］.天津大學(xué)博士畢業(yè)論文，2005.

［2］劉冰.體育館照明節(jié)能控制的研究［D］.哈爾濱工業(yè)大學(xué)碩士畢業(yè)論文，2006.

［3］趙凱，林若慈.體育場(chǎng)館照明節(jié)能模擬計(jì)算分析［J］.照明工程學(xué)報(bào)，2015（1）：76.

［4］霍大勇，張繼夢(mèng).體育場(chǎng)館照明工程常見問題與解決方法［J］.燈與照明，2013（3）：35.

G80

A

2095-2813（2015）12（b）-0161-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2015.35.161