您的位置 首页 > 装修知识

体育场馆照明及电气控制设计

照明依靠光的作用,保证光线作用于运动员、裁判员、观众的眼睛产生视觉,使运动场上的一切都看得见,如场地环境的明暗、物体、建筑物、设备和衣服表面以及观察目标的颜色。形状大小、深度、三维度、运动员运动时的状态以及体育场馆的气氛等。因此,良好的照明在现代体育场馆中起着重要的作用。

一般来说,在体育场馆的照明设计中,应考虑以下三个因素:

1、满足体育比赛时运动员的视觉要求,尽量减少灯光对比赛的客观影响。

2、满足观众的视觉要求,最大限度地减少观看比赛时灯光带来的不适。

3、满足彩电转播的照明要求,尽可能提高转播质量。

总之,灯光与体育赛事的比赛要求和观众的视觉效果密切相关。没有良好照明设施的体育场是一个不完整的体育场,会严重影响其功能。

2、体育场馆照明设计标准

为了获得良好的照明设计方案,合理利用配光,满足运动员、观众、裁判员的视觉要求和良好的电视转播效果,需要确定照明标准,包括照度标准和照明质量标准。照明质量标准包括眩光、光源色温、显色性要求、光方向性、节能要求等。

照度标准

根据国际体育联合会第83号建议的照度要求和《民用建筑照明设计标准》 GBJ133-90第2.2.9条的规定,提出以下照度标准:

1、根据《民用建筑照明设计标准》 GBJ133-90第2.2.9-1条:足球场比赛照度标准值:观看距离120m时为150~200~300lx;观看距离160m时为200300500lx;观看距离200m时为300~500~750lx。观看距离是指观众席最后一排到场馆边线的距离。

2、根据《民用建筑照明设计标准》 GBJ133-90第2.2.9-2条:电视广播所需的垂直照度:最大拍摄距离分为三组。

足球赛事,最大拍摄距离为25m时,平均垂直照度应为750lx;最大拍摄距离75m时,平均垂直照度为1000lx;最大拍摄距离150m时,平均垂直照度为1500lx;

田径项目,最大拍摄距离为25m时,平均垂直照度应为500lx;当最大拍摄距离为75m时,平均垂直照度应为750lx;当最大拍摄距离为150m时,平均垂直照度应为1000lx。上述各垂直照度均采用给定的运动水平和给定的相对于1.0 m垂直面的最大拍摄距离,其他拍摄距离则采用各照度值的中间值。

3、以上照度是指体育场最终的平均照度。设计时选择的初始照度必须包含在维护系数中。一般可取0.70.8的值。

4、水平照度均匀度:照度均匀度一般用最小照度与最大照度的比值来表示,也可以用最小照度与平均照度的比值来表示。最小照度与最大照度之比应大于0.5。

5、垂直照度均匀度:最小照度与最大照度之比应大于0.4,以满足主电视摄像机的要求。

照明质量标准

1. 眩光

体育照明的关键除了提供足够的水平和垂直照度外,还需要减少眩光,达到明亮、无眩光的效果。眩光是影响照明质量的最重要因素之一。根据CIE NO.83出版物《彩色电视系统的体育场馆照明》规定,场馆内最大眩光指数GRmax应小于50。眩光等级GR越小,眩光限制越好。当眩光等级为50时。眩光等级GR按下式计算:

GR=27+24Lg,Lvl/Lve 0.9 1 式中,Lvl为灯具产生的光幕亮度,Lve为环境产生的光幕亮度。一般计算照度时,应计算不同方向的眩光等级GR。当GR50时,是可行的。除了合理确定灯具的选型、安装高度和布置来限制眩光外,还可以采取增加体育场背景照度的方法。

2、光源色温和显色性要求

为了达到良好的彩色电视转播效果,体育场馆的照明质量不仅与照度有关,还与照明光源的色温和显色性密切相关。我国《民用建筑照明设计标准》 GBJ133-90第3.3.2条规定,用于彩色电视广播的一般光源的显色指数Ra不应低于65。 83号公告和国际足联的要求,光源相关色温Tc大于5000K,光源显色指数Ra大于等于80,以达到最佳的现场照明效果和彩色电视转播效果。

3. 光的方向性

灯具的俯角不仅影响垂直照度,还可能对运动员、观众和裁判产生较大的眩光影响。地面体育场馆照明设计,应选择灯具的瞄准方向。此外,主摄像头与对方光线的比例应控制在一定范围内,最重要的照明设置在足球场的中心和罚球区。

4、节能要求

照明节能重点是采用合理的照明方案和高效的照明装置,减少线路损耗和良好的照明控制。体育建筑是照明消耗大量电力的建设项目。从节能的角度来看,只比较初始投资成本而不根据最低运行成本进行选择的照明设计并不是合理的设计。初步设计应根据具体情况而定。应综合考虑投资和运营成本。

应选用高效的光源和灯具,采用能耗较低的镇流器等配件,并添加补偿电容器,以提高系统的功率因数。照明设计应有多种照明模式和相应的控制方案。灯具数量可调节,为不同需求的比赛和活动提供合适的照明。控制方案应简单、实用、灵活性高。

3、体育场馆照明设计计算

体育场馆照明设计中计算照度的方法通常有三种:一是单位面积容量估算法;二是单位面积容量估算法;另一种是平均照度计算法,用于计算被照射面上的平均照度;三是逐点计算法,可以精确计算某个点。的照明。

1.单位面积容量估算基本公式:

N=PA/PL2

式中:N——泛光灯数量; PL——每盏泛光灯的功率W; P——单位面积功率W/m2; A——照明面积m2。

m=1/1UU1K3

式中:m——化简系数; eta——灯效率; 1——光源效率,1m/W; U——利用系数; U1——照度均匀度; K——灯管维护系数,一般取0.70.8。

为了简化计算,表2根据=0.6、U=0.75、U1=0.7、K=0.7给出了不同光源的m值。

P=mE4

式中,E为最小照度,lx。

2.平均照度计算方法,使用以下公式计算灯具数量。

N=EA/FK5

式中:N——灯具数量; E——平均表面照度lx,由表1查得: A——被照表面面积m2; ——灯的效率; F——1m光通量; K——维护系数,取0.70.8。以上两种照度计算方法是常用的,主要用于照度估算,比较适合方案和初步设计阶段。

3、点光源逐点计算方法

使用计算机软件进行逐点计算。泛光灯的尺寸远小于它照射的距离,因此泛光灯可以用作点光源。计算灯照度的数学模型如公式6 所示。

EcosD/hsinEh=Eh

在公式6 中,Eh:灯照射在垂直立面上产生的平均照度lx。 Eh 使用公式7 计算:

Eh=Icos/R27

I——角照射方向的光强cd; R——光源与被照面的距离m; h——光源至垂直立面的垂直计算距离m; D——R在垂直立面m上的投影; ——斜率与水平面的夹角,单位为度; ——光束中心与水平面的夹角,单位为度; ——系数,=cosD/hsin。

4、体育场馆照明灯具的分类与布置

在照明设计中,应根据具体情况选择合适的灯具。通常对于侧面照明方式,扇形B型或C型泛光灯的利用系数较高。体育场馆照明设计中计算照度的方法通常有三种:一是单位面积容量估算法;二是单位面积容量估算法;另一种是平均照度计算方法,用来计算被照射面上的平均照度;三是逐点计算方式,可以精确计算某一点的照度。

1.单位面积容量估算基本公式:

N=PA/PL2

式中:N——泛光灯数量; PL——每盏泛光灯的功率W; P——单位面积功率W/m2; A——照明面积m2。

m=1/1UU1K3

式中:m——化简系数; eta——灯效率; 1——光源效率,1m/W; U——利用系数; U1——照度均匀度; K——灯管维护系数,一般取0.70.8。

为了简化计算,根据=0.6、U=0.75、U1=0.7、K=0.7给出不同光源的m值。

P=mE4

式中,E为最小照度,lx。

2.平均照度计算方法,使用以下公式计算灯具数量。

N=EA/FK5

式中:N——灯具数量; E——平均表面照度lx,由表1查得: A——被照表面面积m2; ——灯的效率; F——1m光通量; K——维护系数,取0.70.8。以上两种照度计算方法是常用的,主要用于照度估算,比较适合方案和初步设计阶段。

3、点光源逐点计算方法

使用计算机软件进行逐点计算。泛光灯的尺寸远小于它照射的距离,因此泛光灯可以用作点光源。计算灯照度的数学模型如公式6 所示。

EcosD/hsinEh=Eh

在公式6 中,Eh:灯照射在垂直立面上产生的平均照度lx。 Eh 使用公式7 计算:

Eh=Icos/R27

I——角照射方向的光强cd; R——光源与被照面的距离m; h——光源至垂直立面的垂直计算距离m; D——R在垂直立面m上的投影; ——斜率与水平面的夹角,单位为度; ——光束中心与水平面的夹角,单位为度; ——系数,=cosD/hsin。 A型泛光灯,圆柱形对称光束。对于四塔照明方式,圆柱形对称光束的A型泛光灯的利用率高于扇形B或C型泛光灯。

4、灯具的布置

为了有效利用光源的光通量,还应根据投射距离选择泛光灯的光束角。

1. 四塔照明

四角灯塔的位置应选择在球门中线与主场底线夹角15、主场底线夹角5的两条线相交后的延长线之间的空间内。半场中线和边线。灯塔应设置在场地的对角。在线的。四座高塔上安装了泛光灯。这种布置方式适用于无棚的体育场馆,其照明利用率较低;还需要解决灯具的维护和维修问题。

灯塔的高度应使最低一排泛光灯与场地中心与场地水平地面的夹角为2030。超过这个范围不仅会大大增加灯塔的成本,而且会降低垂直照度和水平度。光照比例影响物体形状的三维感,降低识别运动物体的速度。

灯塔中最低一排泛光灯到场地水平面的垂直高度可由公式8 确定:

HLtan25或H0.4663L

式中:H——灯塔最低排泛光灯至场地水平面的垂直高度m; L——场地中心点到灯塔底座的水平距离m。

上式中L与H的关系也可以通过以下比例确定:与场地水平面夹角为25时,LH=2.1451;当与场地水平面夹角为20时,LH=2.7471

灯塔顶部应安装防雷接地设施,接地电阻不应大于10。灯塔顶部应有不少于2个红色高度指示灯。灯塔上安装的接线盒、电缆、电缆等均由灯塔厂提供。

灯塔位置及塔上最下排泛光灯的投射角度和高度应符合下列要求:5、15、2030、4570

2.混合照明

灯带式和灯塔式有机结合的照明布置方式。一般大型综合体育场馆的照明技术效果较好。

混合布置,灯塔的投射角度和方位布置可适当灵活处理,灯带长度可适当缩短,灯带高度也可适当降低。

5、体育场馆照明电源设计

体育场馆的照明电源一般由低压配电室的两路电源供电,互为备份,可手动、自动切换。正常情况下,两个电源承担约50%的负载,并且均匀分布,以防止停电。当熄灭的灯光尚未点亮时,场馆内仍可保持均匀的照度分布,从而仍可进行一般比赛。

另外,由于气体放电灯的启动时间约为4至8分钟,重新启动时间约为10至15分钟,即使使用两个电源自动接通,熄灭的灯也无法立即点燃,因此值班控制室内可采用手动相互切换两个电源的切换方式。对于无人值守的控制室,两路电源应自动切换,不恢复,以保证比赛的正常进行,延长光源的使用寿命。

这种供电方式无需考虑场馆应急照明,在电源切换时仍能基本保证比赛的正常进行。

配电系统的设计相对复杂,成本相应较高。

采用四塔照明时,电源柜置于灯塔底部,电源线沿灯塔内壁敷设,灯具镇流器箱置于灯塔顶部。这种功率分配方式比较合理。

使用灯带照明时,电源直接送至行车道上的配电柜。配电支线可敷设在沿车道旋转的金属线槽内。

比赛灯光的开关主要采用交流接触器或无触点晶闸管来实现。采用交流接触器控制,简单、可靠、更经济;采用晶闸管控制技术先进,但价格较贵。为了便于维护和改变照明方案,宜采用单灯单控,或一个开关控制2至3个灯,最好不超过3个灯。

气体放电灯点燃时,冲击电流很大。开灯时,单灯间隔时间应为0.5s;进行群控时,间隔时间为1030s。另外,气体放电灯的频闪效应对照明质量影响很大。由交流电源供电的气体放电灯具有周期性频闪,其频率是电源频率的两倍。

频闪可能会导致快速移动的物体上出现幻影。这种效果对摄影,尤其是慢动作摄影影响很大。投影时,会出现难以忍受的闪烁。频闪还会引起视觉疲劳。通常用光通量Fbd的波动深度来衡量。

Fbd=FmaxFmin/2Fav100%

式中:Fmax——光通量最大值; Fmin——光通量最小值; Fav——光通量的平均值。只要波动降低到25%以内,人的视觉就不会因频闪效应而产生疲劳效应。这可以通过改变电力分配方式来实现。

例如:将相邻的气体放电灯连接到不同相的电源上;在设计解决方案时,还可以考虑不同相氢气的气体放电灯发出的光通量的重叠。总之,在使用大量气体放电灯的体育场馆照明设计中必须考虑频闪效应对照明质量的影响。

6、照明应按几级负载供电

按以下两个规范测定:《体育建筑设计规范》 JGJ31-2003和《体育建筑电气设计规范》 JGJ354-2014。

《体育建筑设计规范》 JGJ31-2003 第1.0.7条体育建筑的等级应当根据其使用要求分级,并应符合表1.0.7的规定。

这里,体育场馆的建筑等级是根据体育场馆的不同使用要求来确定的。

《体育建筑电气设计规范》 JGJ354-2014 第3.2.1条体育建筑的荷载分类应符合下列规定:

(载荷分类表3.2.1)

(1)包括主席台、贵宾室及其接待室、新闻发布厅等照明负荷、应急照明负荷、计时记分、现场图像采集回放、升旗控制等系统及其机房电力负载、网络机房、固定通信机房、扩声广播机房、广播电视转播设备、消防安防电气设备等电气负载;

(2)包括临时医疗站、兴奋剂控制室、血样采集室等电气设备,贵宾室、奖牌存放间、运动员、裁判员用房、包厢、观众席等照明负载,楼宇设备管理系统、票务系统等。销售和检验系统、生活水泵、污水泵等设备等电气负载;

(三)包括普通办公楼、广场照明等用电负荷;

(4)普通仓库、景观等用电负荷。

特级体育建筑内比赛馆(场)的电视应急照明负荷应为一级负荷中特别重要的负荷,其他场馆的照明负荷应为一级负荷。

甲级体育建筑的场馆照明负荷应为I级负荷; B、C级体育建筑的场内照明负荷应为II级负荷。

7、体育场馆灯光控制

用户评论

我没有爱人i

我最近在翻看一些球赛直播,真的感觉到灯光效果对比赛气氛的影响很大,特别是夜晚的比赛,如果灯光没有做好的设计,观众体验就大打折扣!

    有20位网友表示赞同!

娇眉恨

看了篇关于体育场照明设计的文章,让我感受到科技进步真的很神奇。现在很多新球场采用的LED灯,不仅能控制光照亮度,还能调整颜色和节奏,配合比赛进行各种特效,太酷了!

    有13位网友表示赞同!

她的风骚姿势我学不来

这篇文章写的真详细啊,我之前对体育场的电气控制设计一点都不了解,看完以后感觉自己学到了很多新知识。现在越来越觉得高科技元素在现代运动场馆的建设上是必不可少的。

    有7位网友表示赞同!

淡抹丶悲伤

说起来,我印象里以前球场的光线经常比较固定,没有今天这么灵活的多变,确实提高了观赏性和比赛的紧张气氛!不过电气控制设计复杂度也不比单纯的照明系统更容易啊……

    有8位网友表示赞同!

烟雨萌萌

体育场的照明设计应该不仅要考虑光线效果,还要注意节能环保。希望未来能够有更多创新技术应用,让球场更加可持续发展.

    有12位网友表示赞同!

仅有的余温

电气控制设计对整个比赛流程的影响很大,特别是现在很多大型赛事都需要用科技手段同步播放各种数据和信息,照明和灯光配合得当可以让观众看得更清楚、感受更深!

    有6位网友表示赞同!

有恃无恐

我觉得体育场的照明设计不仅是为了让观众看得清,还可以增强比赛的感染力。例如在重要的比赛瞬间,灯光可以适当调整亮度或颜色,营造出更加紧张刺激的气氛.

    有5位网友表示赞同!

呆萌

写的很专业啊,我之前就好奇这个电气控制系统的原理是什么,看完这篇文章后终于对这个问题有了了解!

    有15位网友表示赞同!

玩味

我觉得对于一些小型体育场来说,或许不需要那么复杂的照明和控制系统,毕竟观众人数有限。但大型球场的确需要投入更多精力在这方面!

    有7位网友表示赞同!

早不爱了

这个电气控制设计确实很关键,一旦出现故障,会直接影响比赛的进行,所以必须保证稳定性!

    有8位网友表示赞同!

七夏i

我记得有一些体育场已经开始使用自动化控制系统了,以后应该会更加智能化。想想看,灯光可以根据比赛进程自动调整,真是太神奇了!

    有10位网友表示赞同!

毒舌妖后

这篇文章说的很实用,让我在设计球馆的时候更具参考价值!

    有7位网友表示赞同!

念旧情i

我对电气控制设计的知识了解不多,这篇博文写的蛮浅显易懂的,读起来很有帮助!

    有5位网友表示赞同!

放血

其实我觉得除了灯光效果,体育场的声效也是非常重要的一个环节。灯光和声音的结合可以制造出更为震撼的听觉视觉体验!

    有6位网友表示赞同!

百合的盛世恋

说实话,我更关注的是球场的功能性,照明设计只是其中一个小方面。我觉得最重要的还是场地本身的安全性和舒适感啊!

    有5位网友表示赞同!

等量代换

看了这篇文章才知道体育场的电气控制设计原来这么复杂,需要考虑到很多因素! 真让人佩服工程师们的设计能力!

    有13位网友表示赞同!

素颜倾城

希望未来的体育场建设能够更加注重可持续发展,在照明设计上采用新能源、节能材料等等环保措施!

    有10位网友表示赞同!

无望的后半生

我印象中有些球场的灯光效果确实很炫酷,尤其是比赛结束的时候,整个场地会闪耀着各种颜色!

    有16位网友表示赞同!

本站涵盖的内容、图片、视频等模板演示数据,部分未能与原作者取得联系。若涉及版权问题,请及时通知我们并提供相关证明材料,我们将及时予以删除!谢谢大家的理解与支持!

备案号:滇ICP备2023006363号-5

网站地图