丁明健

摘 要：隨著經(jīng)濟的不斷發(fā)展，教育水平的不斷提高，人們已經(jīng)越來越重視學校體育這一學科的發(fā)展，希望每一個學生都可以全面的發(fā)展，培養(yǎng)綜合素質(zhì)人才。因此學校的體育館建筑就變得越來越重要。但是體育館這一類的建筑在照明設(shè)計和照度的計算上還存在著問題，尤其是大空間上的照明設(shè)計和照度計算比較陌生。本文就是對以某校的體育館建設(shè)為實例進行分析，為相關(guān)的研究做出貢獻。

關(guān)鍵詞：體育館；照明設(shè)計；照度計算

我國的經(jīng)濟在不斷的發(fā)展，建筑水平也在逐漸的提高，對于體育館建筑也越來越重視，因為學校需要培養(yǎng)全方位的人才，希望學生能夠德智體美勞全面發(fā)展，在這樣的情況下，就需要對體育館進行照明設(shè)計和照度的計算，但是由于我國的體育館建筑在照明設(shè)計和照度的計算上并不完善，因此一定要進行研究，對照明設(shè)計的要點進行充分的分析，闡述具體的照度計算的方法。

一、體育館照明設(shè)計的要點

本文在研究體育館照明設(shè)計與照度計算的過程中，是以某中學的體育館為例，在體育館的內(nèi)部主要是一個羽毛球與籃球比賽時共用的場地，這一球場的高度是12.8m，寬度是35m，長度是58m，而且球場的周圍也有各種體育活動的用房，整個球場的屋面使用的是鋼網(wǎng)架金屬建設(shè)的屋面。以上就是這一體育館的大體情況，在這一場地中進行照明設(shè)計。具體的照明設(shè)計如下：

（一）運動等級和照明要求

體育館的照明設(shè)計必須要根據(jù)國家規(guī)范《建筑照明設(shè)計標準 GB50034-2013》進行設(shè)計，如果是無電視轉(zhuǎn)播的羽毛球場和籃球場的訓練場地，其照明的標準是300lx，除此之外，在顯色指數(shù)上也是有著明確的規(guī)定的，限速指數(shù)Ra必須要達到65，電能質(zhì)量場地照明燈具端子處電壓偏差允許值：220V/380V±5%；這樣才符合體育館建筑中羽毛球場地與籃球場地照明設(shè)計的基本要求，根據(jù)這一要求進行全面的分析。

（二）運動空間和照明的基本要求

體育館的建筑空間相對于一般的建筑物來說建筑面積比較大，空間的高度也相對較高，在這樣的情況下，屋面網(wǎng)架底就必須要達到10.8m，因此燈具也要在網(wǎng)架底部進行吊裝，燈具的高度必須要達到10.8m，這一高度是標準高度，否則羽毛球與籃球在運動的過程中，就會對照明的燈具產(chǎn)生影響，對于運動人員的安全也會有著一定的影響。地面運動對于高水平的照明是有著嚴格的要求的，照明必須要均勻，否則就會影響著運動員的視線。根據(jù)這一體育館室內(nèi)裝修的基本標準來看，整個墻面使用的裝飾材料是無光澤的、反射的系數(shù)較高的材料，因此綜合考慮來看，燈具在選擇的過程中，必須要選擇大光通亮、長壽命、高效率、顯色性的Ra是80燈具，而且必須是金屬鹵化物類的燈具，這種燈具的安全性較高，光源能夠得到2000lm，而且光的照明也會均勻，各個方向的照明都會滿足體育館建筑設(shè)計的要求。

（三）運動方向與照明要求

羽毛球與籃球的運動項目要求照度必須要比單方向的照度要高，需要有著良好的垂直照度和水平照度，在此基礎(chǔ)上，運動員的實現(xiàn)不會受到影響，否則就會對觀眾和運動者造成直接的炫光。因此符合這幾點要求的燈具就是直接型中配光燈具，這一燈具可以滿足上述的照明要求。但是必須要根據(jù)具體的情況來選擇燈具。不同的體育館在利用的形式上不同，使用的燈具也有著一定的差異，必須要嚴格的按照規(guī)定進行充分的分析，滿足基本的照明要求。

（四）運動速度與照明的要求

我國的體育館照明設(shè)計和檢測標準中對于水平照度的均勻度是有著明確的規(guī)定的，如果是用于娛樂活動或者是訓練場地的籃球場，在水平照度的均勻度上必須要達到0.3，訓練和娛樂活動的羽毛球場地的水平照度均勻度要達到0.5。故考慮采用的是頂部群組均勻布燈的方式。避免選用過大功率的燈具，適當保證燈具的數(shù)量和安裝間距，以滿足場地的水平照度均勻度的要求。

（五）照明配電與控制

體育館照明設(shè)計除了以上幾方面有要求外，在其配電與控制方面也有一定要求。三相照明線路的各相負荷的分配宜保持平衡，最大相負荷電流不宜超過三相負荷平均值的115%，最小相負荷電流不宜小于三相負荷平均值的85%。

2、利用單位容量法計算光源數(shù)量

單位容量計算是以達到設(shè)計照度時1m2需要安裝的電功率（W/m2）或光通量（lm/m2）來表示。體育館內(nèi)球場照明擬選用250W金鹵燈，參看燈具資料該光源的額定光通量為20000lm，燈具為直接型配光燈具。設(shè)計要求達到的照度為E=300lx；根據(jù)前面球場空間的參數(shù)，得出該球場的室空間比RCR如下：

查照明設(shè)計手冊（第二版）表5-14單位容量P0計算表，得出P0=0.0462；查照明設(shè)計手冊（第二版）表5-13燈具的調(diào)整系統(tǒng)C2，得出C2=0.75。需安裝的最低電功率，P=P0AEC2=0.0462x58x35x300x0.75=21107.5（W）故光源數(shù)量為N=21107.5/250=84（套）。根據(jù)實際情況擬選用80套250W金鹵燈，此時估算照度可達到284.4lx。

二、利用系數(shù)法計算平均照度

因球場內(nèi)燈具均勻布置，地面、墻和天棚的反射系數(shù)較高，且空間內(nèi)無大型設(shè)備遮擋的室內(nèi)空間。故比較適合用利用系數(shù)法計算平均照度。利用系數(shù)法是考慮了由光源直接投射到工作面上的光通量和經(jīng)過內(nèi)飾表面相互發(fā)生后再投射到工作面上的光通量。

首先我們計算出各空間比：

室空間比：

頂棚空間比：

地板空間比：

其次求出有效頂棚及墻面的空間反射比，考慮到屋面有開采光窗，開窗面積392m2；其有效頂棚空間反射比：

球場四周都有房間，故屬于無窗墻面，墻面有效反射比ρw=0.5；地面有效反射比ρfc=0.2。查照明設(shè)計手冊（第二版）表4-49250W懸掛式金鹵燈利用系數(shù)表；U=0.51。

4、利用DIALux照度計算軟件

DIALux是一款專業(yè)照明設(shè)計軟件，具有照明計算和照明效果仿真功能。由德國的DIAL公司進行開發(fā)設(shè)計，主要應(yīng)用于歐洲，近些年DIAlux已進入中國的市場，并出現(xiàn)了中文版。國內(nèi)的照明燈具廠家紛紛與DIAlux軟件合作，將自己的產(chǎn)品參數(shù)集成進DIAlux數(shù)據(jù)庫，這樣就可在照明設(shè)計過程中直接調(diào)用國內(nèi)相關(guān)產(chǎn)品的型號及參數(shù)，能較快的進行原始數(shù)據(jù)庫的輸入、照明計算及照明效果的模擬實現(xiàn)。DIAlux軟件可使用燈光精靈，快速的引導進行DIAlux照明設(shè)計，并按以下步驟：1、設(shè)計資料輸入（項目類型、照度、LDP要求）2、空間尺寸的詢問、計算參數(shù)和燈具選項。3、燈具位置，計算結(jié)果和檢查。4、導出成PDF和DIAlux設(shè)計結(jié)果案例。把體育館球場照明計算的相關(guān)參數(shù)輸入DIAlux后，生成設(shè)計結(jié)果如下表：

從設(shè)計結(jié)果列表中可看到，體育館球場的平均照度為305lx，水平照度均勻度為0.587，均滿足設(shè)計要求；照度分布也比較理想，等照度線均勻的分布在球場四周，較好的達到體育運動的要求。

三、結(jié)論

現(xiàn)今社會人們越來越重視體育鍛煉，各類的體育場館越來越多，在今后的設(shè)計中會經(jīng)常遇上。本文提出體育建筑中球場照明設(shè)計要點，并通過常用的單位容量法、利用系數(shù)法進行具體的照明照度計算。還利用比較流行的DIAlux照明設(shè)計軟件，計算平均照度及照度平均度，并通過圖形的方式，形象繪制照度分布。希望以上的各種方法能給建筑電氣設(shè)計的同行們提供一個較好的參考。

參考文獻：

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