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摘要：论述了依据体育馆照明设计标准从体育馆照明供电设计、比赛场地灯光布置、体育馆照明设计的计算、体育馆照明控制等方面论述体育馆照明设计
关键词：照明计算、灯光布置、智能照明
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
我国在改革开放几十年以来随着我国的综合国力提高，各类体育活动得到蓬勃发展，对体育馆的需求加大，考虑在每一次大型赛事后主办城市的体育馆的运营，赛事组委会都会要求体育馆照明设计既要满足体育赛事的要求，又要考虑满足平时集会及文娱表演的使用。体育馆的照明设计上必须严格按照国家规范标准设计，体育馆照明要保证各类比赛的正常进行，有的还要满足电视转播的需要。体育馆的照明设计需要确定体育馆使用级别、照度水平、灯具配光、眩光控制、照度均匀度以及光色、显色性、系统总荷载等发面。
1体育馆照明设计标准
我国现行体育馆照明设计标准主要有：
《体育建筑设计规范》 JGJ31-2003
《体育场馆照明设计及检测标准》 JGJ153-2007
《建筑照明设计标准》 GB50034-2004
《民用建筑电气设计规范》 JGJ16-2008
甲级以上体育建筑还应符合有关国际单项体育组织的规定。
根据《体育建筑设计规范》 JGJ31-2003规定体育建筑等级应根据其使用要求分级，且应符合表1规定，体育馆规模分类应符合表2规定：
表1表2
根据《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ153-2007规定体育馆应根据使用功能和电视转播要求进行照明设计，并应按表3进行使用功能分级。
表3
照明標准值应根据赛事组委会提供体育馆赛事比赛要求及日常使用要求依据《体育场馆照明设计及检测标准》中照明标准值的规定进行设计，照明设计应包括比赛场地照明、观众席照明和应急照明，体育馆照明应满足运动员、裁判员、观众及其他各类人员的使用要求，有电视转播时应满足电视转播的照明要求，HDTV转播照明应用于重大国际比赛时，应符合国际相关体育组织和机构的技术要求，TV应急照明应用于国际和重大国际比赛时，应符合国际相关体育组织和机构的技术要求。照明系统安装完成后及进行重大国际比赛前，应由国家认可的检测机构进行照明检测。
2体育馆照明供电设计
1）根据《全国民用建筑工程设计技术措施－电气》 2009所述体育馆照明供电措施宜按表4执行
表4
建筑类别 供电措施
特级 在举行国际赛事期间应具备接入临时备用发电机条件或采用固定的发电机，并作为50%体育照明的主用电源，其余50%体育照明由来自不同区域变电站的两路市电电源供电，当其中一路市电故障时，只影响25%体育照明，仍有75%体育照明可保证比赛及应急电视转播继续进行
甲级
乙级 由两路市电同时供电，每路市电供50%体育照明灯具，灯具投射到场地的灯光均匀分布全场，当任一路电源发生故障时，仍有50%体育照明不受影响，可保证比赛的正常进行
丙级 宜由两路市电同时供电，每路市电供50%体育照明灯具
丁级 一路供电
2、三相照明线路各相负荷的分配宜保持平衡，最大相与最小相的负荷电流差不宜超过30%，在照明分支回路中应避免采用三相低压断路器对三个单相分支回路进行控制和保护。气体放电灯的照明线路，其中性线截面应与相线规格相同，为改善气体放电光源的频闪效应，宜将其不同灯具的相邻灯管（光源）分接在不同相别的线路上。气体放电光源宜采用分散方式进行无功功率补偿，补偿后的功率因数不应小于0．9。
3、体育馆内气体照明灯具及作为文娱表演舞台电脑调光灯在使用中都会产生谐波，谐波的抑制并可采取以下抑制措施：
①电源变压器选用D，ynl1接线组别的三相变压器，为3次谐波提供环流通路。
②采用有源滤波器对晶闸管调光装置进行谐波抑制。
③电声、电视转播设备的电源由舞台照明不同的变压器接引。
④照明系统电气配电设计时力求三相平衡，可有效地减少3次谐波的产生，有利于设备的正常用电，减小损耗。
3比赛场地灯光布置
体育馆应根据比赛项目特点及使用功能和电视转播要求进行比赛场地灯光布置设计，一般有如下几种方式，顶部布置（灯具布置在场地上方，光束垂直于场地平面的布置方式）适用于主要利用低空间，对地面水平照度均匀度要求较高，且无电视转播的体育馆，两侧布灯（灯具布置在场地两侧，光束非垂直于场地平面的布置方式）适用于垂直照度要求较高以及有电视转播要求的体育馆，混合式布置（顶部布置和两侧布灯相结合的布置方式）适用于大型综合体育馆，以上都属于直接照明灯具布置方式，还有一种间接照明灯具布置方式（灯具向上照射的布置方式），这种布置方式适用于层高较低、跨度较大及顶棚反射条件好的建筑空间，不适用于悬吊式灯具和安装马道的建筑结构或对眩光限制严格且无电视转播要求的体育馆。
4体育馆照明设计的计算
照度计算的目的，是根据所需要的照度值和其他已知条件来决定灯泡的容量和灯具的数量。照度计算的方法有利用系数法、单位容量法、逐点计算法等，利用系数法、单位容量法一般用于体育馆初步设计阶段，逐点计算法可用于体育馆施工图设计，逐点计算法手工计算比较繁琐，目前一般利用专业软件进行计算，比如Philips照明软件Calculux,GE照明软件EUROPIC、德国照明软件DIALux（由Philips, BEGA, THORN, ERCO, OSRAM等多家世界著名厂商支援研发的专业照明设计和计算软件）、美国Lighting analysts 公司照明的软件AGI32 等，以上软件通过外挂各灯具生产厂商的参数，可以方便快速地计算出被照面和空间任意平面、任意点的相关数据，以便于修正和完备设计。
5体育馆照明控制
体育馆照明控制应按运动项目的类型、电视转播情况应有多种控制模式。特级和甲级体育馆应采用智能照明控制系统，乙级体育馆宜采用智能照明控制系统，这样可以精心编制与选用各种组合的体育亮灯场景，直观操作为体育馆灯光使用提供了最可靠的保障， 可提供多种高效控制手段。智能照明控制系统采用先进的电子电器和通讯技术，不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、现场实时监控，还可事先对各种体育比赛的照度标准，照明质量的要求预先编好照明控制模式，智能照明控制系统通过优化能源的利用，降低运行费用，保护灯具，智能照明控制系统改变传统照明人为简单的开关管理模式，它使用先进的电子电器技术，使整个综合型体育馆照明状态显示在监控界面上进行浏览，从而使整个体育馆的管理上升到新的管理模式，同时也减少整个系统的检修过程和时间，减低维护费用，带来极大的投资回报。
6结束语
体育馆照明设计有传统的一面，但其照明设计也在不断发展，比如伦敦奥运会有些场馆照明灯具布置就采用非传统方式即现代又满足场馆比赛要求，又如LED新型光源的出现并伴随其技术的不断发展，能否将其运用到体育馆也值得我们探讨，期望将来有越来越多的新产品及新技术应用到体育馆照明设计中来。
关键词：照明计算、灯光布置、智能照明
中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：
我国在改革开放几十年以来随着我国的综合国力提高，各类体育活动得到蓬勃发展，对体育馆的需求加大，考虑在每一次大型赛事后主办城市的体育馆的运营，赛事组委会都会要求体育馆照明设计既要满足体育赛事的要求，又要考虑满足平时集会及文娱表演的使用。体育馆的照明设计上必须严格按照国家规范标准设计，体育馆照明要保证各类比赛的正常进行，有的还要满足电视转播的需要。体育馆的照明设计需要确定体育馆使用级别、照度水平、灯具配光、眩光控制、照度均匀度以及光色、显色性、系统总荷载等发面。
1体育馆照明设计标准
我国现行体育馆照明设计标准主要有：
《体育建筑设计规范》 JGJ31-2003
《体育场馆照明设计及检测标准》 JGJ153-2007
《建筑照明设计标准》 GB50034-2004
《民用建筑电气设计规范》 JGJ16-2008
甲级以上体育建筑还应符合有关国际单项体育组织的规定。
根据《体育建筑设计规范》 JGJ31-2003规定体育建筑等级应根据其使用要求分级，且应符合表1规定，体育馆规模分类应符合表2规定：
表1表2
根据《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ153-2007规定体育馆应根据使用功能和电视转播要求进行照明设计，并应按表3进行使用功能分级。
表3
照明標准值应根据赛事组委会提供体育馆赛事比赛要求及日常使用要求依据《体育场馆照明设计及检测标准》中照明标准值的规定进行设计，照明设计应包括比赛场地照明、观众席照明和应急照明，体育馆照明应满足运动员、裁判员、观众及其他各类人员的使用要求，有电视转播时应满足电视转播的照明要求，HDTV转播照明应用于重大国际比赛时，应符合国际相关体育组织和机构的技术要求，TV应急照明应用于国际和重大国际比赛时，应符合国际相关体育组织和机构的技术要求。照明系统安装完成后及进行重大国际比赛前，应由国家认可的检测机构进行照明检测。
2体育馆照明供电设计
1）根据《全国民用建筑工程设计技术措施－电气》 2009所述体育馆照明供电措施宜按表4执行
表4
建筑类别 供电措施
特级 在举行国际赛事期间应具备接入临时备用发电机条件或采用固定的发电机，并作为50%体育照明的主用电源，其余50%体育照明由来自不同区域变电站的两路市电电源供电，当其中一路市电故障时，只影响25%体育照明，仍有75%体育照明可保证比赛及应急电视转播继续进行
甲级
乙级 由两路市电同时供电，每路市电供50%体育照明灯具，灯具投射到场地的灯光均匀分布全场，当任一路电源发生故障时，仍有50%体育照明不受影响，可保证比赛的正常进行
丙级 宜由两路市电同时供电，每路市电供50%体育照明灯具
丁级 一路供电
2、三相照明线路各相负荷的分配宜保持平衡，最大相与最小相的负荷电流差不宜超过30%，在照明分支回路中应避免采用三相低压断路器对三个单相分支回路进行控制和保护。气体放电灯的照明线路，其中性线截面应与相线规格相同，为改善气体放电光源的频闪效应，宜将其不同灯具的相邻灯管（光源）分接在不同相别的线路上。气体放电光源宜采用分散方式进行无功功率补偿，补偿后的功率因数不应小于0．9。
3、体育馆内气体照明灯具及作为文娱表演舞台电脑调光灯在使用中都会产生谐波，谐波的抑制并可采取以下抑制措施：
①电源变压器选用D，ynl1接线组别的三相变压器，为3次谐波提供环流通路。
②采用有源滤波器对晶闸管调光装置进行谐波抑制。
③电声、电视转播设备的电源由舞台照明不同的变压器接引。
④照明系统电气配电设计时力求三相平衡，可有效地减少3次谐波的产生，有利于设备的正常用电，减小损耗。
3比赛场地灯光布置
体育馆应根据比赛项目特点及使用功能和电视转播要求进行比赛场地灯光布置设计，一般有如下几种方式，顶部布置（灯具布置在场地上方，光束垂直于场地平面的布置方式）适用于主要利用低空间，对地面水平照度均匀度要求较高，且无电视转播的体育馆，两侧布灯（灯具布置在场地两侧，光束非垂直于场地平面的布置方式）适用于垂直照度要求较高以及有电视转播要求的体育馆，混合式布置（顶部布置和两侧布灯相结合的布置方式）适用于大型综合体育馆，以上都属于直接照明灯具布置方式，还有一种间接照明灯具布置方式（灯具向上照射的布置方式），这种布置方式适用于层高较低、跨度较大及顶棚反射条件好的建筑空间，不适用于悬吊式灯具和安装马道的建筑结构或对眩光限制严格且无电视转播要求的体育馆。
4体育馆照明设计的计算
照度计算的目的，是根据所需要的照度值和其他已知条件来决定灯泡的容量和灯具的数量。照度计算的方法有利用系数法、单位容量法、逐点计算法等，利用系数法、单位容量法一般用于体育馆初步设计阶段，逐点计算法可用于体育馆施工图设计，逐点计算法手工计算比较繁琐，目前一般利用专业软件进行计算，比如Philips照明软件Calculux,GE照明软件EUROPIC、德国照明软件DIALux（由Philips, BEGA, THORN, ERCO, OSRAM等多家世界著名厂商支援研发的专业照明设计和计算软件）、美国Lighting analysts 公司照明的软件AGI32 等，以上软件通过外挂各灯具生产厂商的参数，可以方便快速地计算出被照面和空间任意平面、任意点的相关数据，以便于修正和完备设计。
5体育馆照明控制
体育馆照明控制应按运动项目的类型、电视转播情况应有多种控制模式。特级和甲级体育馆应采用智能照明控制系统，乙级体育馆宜采用智能照明控制系统，这样可以精心编制与选用各种组合的体育亮灯场景，直观操作为体育馆灯光使用提供了最可靠的保障， 可提供多种高效控制手段。智能照明控制系统采用先进的电子电器和通讯技术，不但可实现单点、双点、多点、区域、群组控制、场景设置、现场实时监控，还可事先对各种体育比赛的照度标准，照明质量的要求预先编好照明控制模式，智能照明控制系统通过优化能源的利用，降低运行费用，保护灯具，智能照明控制系统改变传统照明人为简单的开关管理模式，它使用先进的电子电器技术，使整个综合型体育馆照明状态显示在监控界面上进行浏览，从而使整个体育馆的管理上升到新的管理模式，同时也减少整个系统的检修过程和时间，减低维护费用，带来极大的投资回报。
6结束语
体育馆照明设计有传统的一面，但其照明设计也在不断发展，比如伦敦奥运会有些场馆照明灯具布置就采用非传统方式即现代又满足场馆比赛要求，又如LED新型光源的出现并伴随其技术的不断发展，能否将其运用到体育馆也值得我们探讨，期望将来有越来越多的新产品及新技术应用到体育馆照明设计中来。