張 熙

甘肅工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，甘肅 天水 741025

0 引言

體育館因為要承擔(dān)大量的賽事任務(wù)，因此對照明設(shè)計的技術(shù)性要求更高，其設(shè)計難度也較高。在進行燈光設(shè)計時，既要考慮觀眾的觀看效果，又要考慮運動員的正常水平發(fā)揮，還要考慮不干擾裁判的評判。隨著大型商業(yè)賽事的增加，電視現(xiàn)場實況轉(zhuǎn)播日益頻繁，因此還需考慮現(xiàn)場的色彩在轉(zhuǎn)播過程中對彩色電視造成的影響。體育館的照明設(shè)計是一項很復(fù)雜、難度較大的工作任務(wù)，除了考慮體育館的結(jié)構(gòu)和建設(shè)材料，還要考慮地面的材料、空間的大小以及光照度、溫度、通風(fēng)等多種因素。

1 燈光設(shè)計要點

1.1 體育館照明的影響因素

（1）照度。合理的照度設(shè)計有助于運動員在比賽過程中良好地發(fā)揮自身的水平，有助于裁判員在比賽過程中做出最精準(zhǔn)的判斷，并提升觀眾觀看比賽的舒適感。此外，體育館的照明設(shè)計不能千篇一律，需根據(jù)體育運動項目、體育賽事、商業(yè)活動的實際情況來設(shè)計不同的方案。

（2）照明均勻度。照度均勻度即最小照度值與最大照度值之比。室內(nèi)體育館和露天體育館對照明的要求不同，如果室內(nèi)體育館和露天體育館均采取同一設(shè)計方案進行設(shè)置，可能出現(xiàn)場館中部分地區(qū)燈光聚焦過多，而部分地區(qū)聚光不足的情況。聚光過多則會產(chǎn)生眩光效果，嚴(yán)重影響運動員正常水平的發(fā)揮，因此在體育場照明設(shè)計中需充分考慮照明均勻性。

（3）眩光。如果體育館照明的亮度分布不平衡、不科學(xué)，會在時間和空間上造成視覺上的反差，從而使人感到視覺不舒適，進而影響視覺效果，直接影響到運動員的水平發(fā)揮。尤其是在球類運動中，眩光的存在會使運動員對落球點無法作出正確的判斷，從而影響比賽效果。

（4）燈光分布。體育館通?？煞譃楸荣悈^(qū)域和觀賽區(qū)域。在對體育館進行照明設(shè)計時，如果僅將設(shè)計焦點放在地面的場地，對運動員會造成垂直照射的效果，而觀眾席上卻達不到相應(yīng)的照明要求。因此，在進行體育館照明設(shè)計時，首先需確定各個區(qū)域的燈光分布位置，需同時滿足運動員和觀眾的照明需要。

（5）光源特性。如果某光源的顯色性較高，它照射在物體上會呈現(xiàn)出真實的效果，否則會呈現(xiàn)出失真的效果。因此，需盡量選擇顯色性較高的光源，從而保證運動員的精準(zhǔn)判斷，確保比賽的效果。

1.2 照度的要求

在對體育館進行照明設(shè)計時，需充分考慮運動員、觀眾、攝影記者等多方面的照度要求。通常以邊線的垂直照度作為設(shè)計參考。理論上，水平照度和垂直角度相等時，是最舒適的視覺效果。但是，在實際設(shè)計中，這兩者難以做到完全相等，因此需盡量控制兩者之間的比例，一般水平照度和垂直照度的比值不能超過2倍。在體育館這樣的立體空間中，照明的亮度和色彩對比必須符合設(shè)計的要求，因此需通過計算機系統(tǒng)對燈光的控制點進行計算，確保照度的均勻性，從而確保其色溫和顯色性能滿足電視轉(zhuǎn)播的需求。

1.3 光源與燈具的選擇

（1）光源。體育館的天棚相對較高，空間也相對較大，因此一般情況下會選用高壓氣體放電燈（HID）作為光源。對一些多功能的體育館，考慮其綜合性用途，需要通過技術(shù)手段改變照明方式和亮度，如設(shè)置調(diào)光裝置、控制回路等。以滿足燈光的多種用途，甚至達到舞臺所需的效果。

（2）燈具。如果體育館需承擔(dān)國際賽事，則其對照明的要求將更為嚴(yán)格，一般會采用金屬鹵化物燈作為照明光源。對于那些頂棚較低的小型體育館，也可采用白熾燈照明。在選擇燈具時，不僅要考慮類型，還要考慮照明效率；既要考慮水平面的角度，又要考慮垂直面的照度。為了保證效果，通常會組合使用深照型、斜照型或泛光燈具。

1.4 燈光控制與燈光布置方案

（1）燈光控制。通過體育館的燈光控制室可以觀察到場內(nèi)的所有照明情況，一旦出現(xiàn)突發(fā)情況，可隨時采取應(yīng)對措施。隨著高科技手段的應(yīng)用，許多體育館都采用了智能控制系統(tǒng)對體育館內(nèi)的燈光實施控制。體育館的用途越多，對燈光照明的要求就越高，通過智能控制系統(tǒng)，可以使工作人員操作更加便利，而且燈光控制的效果更加理想。

（2）燈光布置方案。在設(shè)計前，需對體育館的平面圖進行分析，然后利用計算機系統(tǒng)分析設(shè)計方案，從而制訂燈具布置和開燈模式的方案。在設(shè)計過程中，既要考慮不同等級的賽事需求，又要考慮日常商業(yè)活動的需要。①馬道布置。根據(jù)現(xiàn)場馬道的設(shè)置情況，燈具安裝于馬道兩側(cè)。②應(yīng)急照明燈光布置。在設(shè)計時需充分考慮突發(fā)情況，一旦突發(fā)斷電等情況，需確保備用電源能保證應(yīng)急照明的需求，方便運動員和觀眾安全疏散撤離[1]。

2 照明設(shè)備設(shè)施的選擇

2.1 常用燈具

（1）高懸掛熒光燈。高懸掛熒光燈采用反射器的設(shè)計原理，其效率高達95%。該燈具在燈光配置方面，可以給消費者提供更多的選擇，為布燈和配光設(shè)計提供了更大的、更靈活的空間，體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保的設(shè)計理念。與傳統(tǒng)HID相比，這種燈具可以實現(xiàn)高達60%的節(jié)能目標(biāo)。與其他類型的燈具相比，該燈具在舒適、照度、眩光等方面具有明顯優(yōu)勢。在設(shè)計方案中采用這種燈具，可以提升運動員和觀眾的視覺舒適度。在實踐中，這種燈具廣泛應(yīng)用于室內(nèi)網(wǎng)球場、籃球場和羽毛球場的照明[2]。

（2）球場專業(yè)投光燈。球場專業(yè)投光燈的優(yōu)勢在于輕便，并配有360°可調(diào)節(jié)的安裝支架、方便搬運的手柄以及瞄準(zhǔn)器配件，可在室內(nèi)外的常規(guī)天氣下使用。經(jīng)過技術(shù)改進后，該燈具的發(fā)光效率和有效利用率都有顯著提升。該燈具通常配合新型光源使用，可以提高整體的效率，達到低眩光和最佳的照明效果。該燈具的總體特征是美觀、風(fēng)阻系數(shù)小、重量比較輕、光束精準(zhǔn)，具有多種配光、能夠瞬間啟動等優(yōu)點。

（3）高效泛光球場LED燈。高效泛光球場LED燈的散熱面積大、熱導(dǎo)性能優(yōu)越，在有效控制燈具溫升的同時，能延長燈具的壽命。此外，該燈具還具有輕便、安全的特性，受到廣泛應(yīng)用。

2.2 燈具附件

（1）必須選用正規(guī)廠家生產(chǎn)的燈具，選用符合國家標(biāo)準(zhǔn)的品牌。

（2）需考慮現(xiàn)場的照明與需求，確保照明效果。

（3）如果體育館周邊環(huán)境存在腐蝕性的氣體或者蒸汽，在選用燈具時要考慮防腐蝕密封式的燈具。

（4）考慮到舉辦一些有振動、擺動性較大的商業(yè)活動，因此需選擇可以防振的燈具，并采取相關(guān)防脫落的措施。

（5）如果現(xiàn)場需要防止紫外線照射，應(yīng)選擇具有隔紫外線功能的燈具，或者采用無紫光源。

（6）如果燈具必須安裝在可燃的材料表面上，應(yīng)選用標(biāo)有“F”標(biāo)志的燈具[3]。

2.3 鎮(zhèn)流器

（1）高懸掛熒光燈的鎮(zhèn)流器，應(yīng)選用電子鎮(zhèn)流器，并選用長使用壽命的光源。

（2）高壓鈉燈和金屬鹵化物燈的鎮(zhèn)流器，應(yīng)選用節(jié)能環(huán)保型的電感鎮(zhèn)流器。如果體育館的電壓偏差較大，應(yīng)該選用恒功率鎮(zhèn)流器。如果恒功率鎮(zhèn)流器的功率較小，也可以選用電子鎮(zhèn)流器。

（3）LED燈具的鎮(zhèn)流器，為了確保燈具的壽命，應(yīng)該選擇質(zhì)量穩(wěn)定、散熱良好的產(chǎn)品。

3 燈光控制方式

第一，個別控制。即人們所熟知的ON/OFF模式。

第二，群組控制。將場地內(nèi)的所有繼電器進行分組、編號、組群。通常情況下，一個組群可以設(shè)定256個繼電器。

第三，模式控制（場景）。將已經(jīng)編號的繼電器對應(yīng)的ON/OFF模式進行編號。一般情況下，有72種可能。

第四，后按優(yōu)先。根據(jù)現(xiàn)場的實際需要，對同一個繼電器要進行個別控制、群組控制、模式控制和感應(yīng)器的控制的操作，最后一個操作的是最終的狀態(tài)。

第五，停電對策。可通過擦寫ROM解決這一問題。一旦突發(fā)停電，原先設(shè)定的模式不會憑空消失；突然供電時，燈具的點滅狀態(tài)依然保持停電前的狀態(tài)。

第六，模式的設(shè)定、變更。可通過可移動的模式設(shè)定器對控制模式進行設(shè)定，而且可以反復(fù)進行多次設(shè)定，直到效果滿意為止。

4 配電原則

比賽場地的供電有負(fù)荷要求，一般都要求達到一級負(fù)荷。正常情況下，對兩路電源的處理通常采用兩段母線分段運行的辦法來解決，一路電源發(fā)生故障時，另一路的電源可投入運行。為了確保照明系統(tǒng)的有效運行，每一路的電源通常是連接場地照明的50%負(fù)荷，均勻地交替供電，從而避免出現(xiàn)全場停電的突發(fā)事件。為了克服氣體放電燈的頻閃效應(yīng)，通常采用末端無功補償措施[4]。

5 結(jié)束語

體育館照明設(shè)計是一個復(fù)雜的過程，需要同時考慮比賽等級和各種商業(yè)活動的照明需要。同時，需根據(jù)實際需要設(shè)計多個檔次的控制模式，設(shè)計不同方式的照度和照明方式，以達到最佳的照明效果。