体育馆LED照明灯光设计要点分析

体育馆作为一个综合性的使用场地,对照明的要求也是多功能的。不仅要满足各类体育赛事的比赛和直播要求,同时应满足运动、工作人员及现场观众的视觉要求。同时,体育馆除了承办体育赛事,还会承办各种商业演出,例如音乐演奏会、演唱会、大型活动等,室内应保证足够的照度。为了增加体育馆的利用价值,多功能设计可以用最节约的成本换算最高的附加值。为保证实况转播对垂直面照度、照度均匀度、空间亮度分布和造型立体感、色温和显色性等指标的特定要求,体育馆运动场地照明需进行多方案比较。体育馆照明设计包括两个方面,即能否满足照度标准和照明质量的要求,这是评价一个体育馆照明的主要指标。

1、灯光设计要点

1.1 影响体育馆照明的因素为了保证体育馆内充足的照度,设计者必须考虑以下因素:

1) 照度:

合理的照度除了能保证运动员正常发挥,裁判员精准判断,还能保证现场和电视机前观众舒适的观看比赛。不同的运动项目也要求不同的照度。体育赛事、商业活动等要求的照度也不尽相同。

2) 照明均匀度:

最小的照度值与***照度值之比为照度均匀度。无论是室内体育场馆还是露天体育馆,对照明性的要求都很高,以篮球比赛场馆为例,中间场地往往会聚集更多的灯光,但光照过强的地区往往会产生眩光,而篮板区域往往光照亮度会偏弱,保证整体场地的照明均匀性,对运动员的水平发挥有着至关重要的作用

3) 眩光:

眩光是指视野中由于不适宜亮度分布,或在空间或时间上存在极端的亮度对比,以致引起视觉不舒适和降低物体可见度的视觉条件。视野内产生人眼无法适应的光亮感觉,对运动员会产生很大的影响,特别是球类运动,运动员无法准确判断球类落点。为了保证各个角度照度均匀,防止室内眩光,体育馆的投光点***处到灯具的仰角必须大于 45°,但由于现在的体育馆的光源设置的位置都较高而且较为分散,所以为了防止对运动员或观众造成直射,现在的体育馆都会利用计算机计算投光点,保证光照的均匀和分布合理。室内的眩光也会由于不同的地板材质或游泳场馆的水面反光造成,所以也可以为灯具加装格栅或者挡板以减少眩光。

4) 灯光分布:

体育馆灯光分布分散,主要分为观赛区和比赛区。但由于运动员的运动范围不仅仅是平面的地面场地,垂直照明对运动员的影响也较大。因为合理控制灯光照度的同时,还需要对灯光分布位置进行合理规划,在保证运动员比赛的前提下保证观众席的照明要求。

5) 光源特性:

光源对物体颜色呈现的程度称为显色性,也就是颜色的逼真程度,显色性高的光源对颜色的再现较好,我们所看到的颜色也就较接近自然原色,显色性低的光源对颜色的再现较差,我们所看到的颜色偏差也较大。体育场馆内的光源应保证较好的显色性,让运动员有更精准的判断。

1.2 照度要求运动员、观众、场地摄影有着不同的照度要求。在运动员比赛场地的边线的垂直照度作为基本参照照度。最基本的照度可以同时满足运动员的比赛要求以及现场观众的观看要求和比赛的直播要求。当运动场的水平照度和垂直照度相等时,视觉效果是***的,即使不能相等,水平照度也不能超过垂直照度的2 倍。因为体育馆是一个立体空间,所以,室内体育馆的照明必须有较高的亮度和较强的色彩对比,通过计算机计算的灯光控制点要有充足的照度,保证照度均匀,色温和显色性必须满足电视转播的需求,同时,对眩光加以控制。

1.3 光色和显色性在光源设计中,放置的灯光光色不同,所得到的照明效果就不同。所以除了照度等因素,还要对光源的光色和显色性进行分析,要根据不同的运动内容采用适当的光源。

2、光源与灯具选择

2.1 光源选择

体育馆承办各种体育赛事,所以要根据不同体育活动的要求统筹光源布置。大体说来,室内体育场馆举办的体育活动分为两类,一类是要求空间范围较大的体育活动,比如篮球、排球、乒乓球等,而另一类就是低空间范围活动的比赛,包括: 击剑、滑冰、举重、游泳、拳击、摔跤、柔道等。但体育场馆作为各项活动公用的场地,必须兼顾各项体育及商业活动功能。为了避免眩光对运动员的影响,应严格控制灯光位置以及为各类监视器加装挡板。多功能综合性体育馆,必须设置调光装置和控制回路来变换照明方式和照度,以配合不同的灯光用途以及舞台效果。

2.2 灯具选择

体育馆照明光源可采用白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯等多种灯具类型,这些光源都具有一定的优点,但也同时具有一定的局限性。比如,体育馆照明要求较高的显色性和色温,以满足电视转播的需要,同时光源应在最节能的前提下保证最充足的光照强度,符合节约设计的原则。经过多年的研究与实践,目前国际上普遍采用金属卤化物灯作为体育照明光源。而小型体育馆,顶棚较低,更多的采用白炽灯照明。体育馆在灯具选择上除了灯具的类型,还要根据灯具的照明效率进行选择,常用的有深照型、斜照型或泛光灯具组合使用,这些类型既能保证水平面的照度,还能保证垂直面的照度。由于室内体育馆的空间较大,光源大多采用加设反光板的方法提高光照效率和强度。但由于球类等运动较为激烈,大多需要为光源加装防护网。而且天棚的位置较高,灯具从安装、维修和养护都有一定的困难。在许多体育馆的设计中,都会采用升降装置,使灯具能够降到地面进行维修和养护。一般分为手动升降和电动升降两种。由于安装、维护较为便利,所以被很多体育场馆设计者所采用。现在国内的体育馆除了将灯具安装到天棚上,还有的根据体育馆的结构不同,可将灯具安装在顶棚网架结构上。

3.1 灯光控制与灯光布置

灯光控制综合性体育馆的照明不仅要满足各种体育赛事的比赛要求,而且还要适宜运动员的日常训练、赛前训练、各种集会和商业演出等要求。体育馆内应有灯光控制室,可以观察到场馆的照明情况。现在很多体育馆都采用计算机智能照明控制,工作人员可以很便利的控制灯光。不同的灯光需求可以根据控制灯光回路方案来满足不同的要求。体育场馆的用途越多,对灯光的配置方案的复杂程度就越高。综合性体育馆的照明控制系统应具有以下特点:

1) 灯源具有较好的色温和显色性,照度充足,满足运动员的日常训练以及比赛需求;

2) 完善灯光布置方案,简化操作步骤,从而减少运行成本;3) 除了基本的照明需求,为了配合各类商业活动,灯光应具有时尚性。

3.2 灯光布置

1) 灯光布置方案中对场地平面图进行了详细的分析,并通过计算机进行分析计算,通过合理的灯具排布和不同的开灯模式,达到不同等级比赛以及商业活动照度的要求。

2) 马道的布置。设计考虑在纵向比赛场地上方布置2条主马道,纵向观众席上方布置2条马道。这4条马道互相连通,灯具安装于马道两侧。

3) 应急照明灯光布置。由于特殊原因突然断电,备用电源必须保证应急灯的照明以帮助场馆内的运动员及观众撤离。

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