足球場照明解決方案

1、足球場照明解決方案設(shè)計公司： 適用場所：羽毛球場館日 期： 摘要： 這份報告是足球場泛光照明指導(dǎo)性文件，適用于從訓(xùn)練場到帶有觀眾看臺的體育場。本文件不僅用于足球場，也可用于橄欖球場或曲棍球球場以及某些類似的運(yùn)動比賽場地。這份報告是足球場泛光照明指導(dǎo)性文件，適用于從訓(xùn)練場到帶有觀眾看臺的體育場。本文件不僅用于足球場，也可用于橄欖球場或曲棍球球場以及某些類似的運(yùn)動比賽場地。1 簡介足球場照明質(zhì)量主要取決于照度水平、照度均勻度和眩光控制程度。運(yùn)動員所需的照明水平與觀眾不一樣，對運(yùn)動員而言，所需照明水平相對較低，而觀眾的目的是觀看比賽，照明要求是隨著觀看距離的增加而增加的。表中給出的是照度正常使用值，

2、在設(shè)計的時候，要考慮到燈具使用壽命期內(nèi)因灰塵或光源衰減而造成的光輸出減少。光源的衰減取決于安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件和所選擇的光源類型，因此，新燈具的初始照度為表中推薦值的1.21.5倍。燈具產(chǎn)生眩光的程度取決于燈具的密度、投射方向、數(shù)量、在賽場中觀看的位置、環(huán)境亮度等。事實(shí)上，燈具的數(shù)量與賽場觀眾席的多少有關(guān)。相對而言，訓(xùn)練場只要安裝簡單的燈具即可;而大型體育場要安裝更多的燈具，通過控制光束，以達(dá)到高照度、低眩光的目的。除了對運(yùn)動員和觀眾眩光外，燈具也能在賽場外產(chǎn)生眩光。但不要將燈光照射到足球場或體育場周圍的道路或居民區(qū)。關(guān)于彩色電視轉(zhuǎn)播的照明要求，在”CIE28號出版物(1975)體育比賽彩色電視

3、轉(zhuǎn)播照明要求”中已提出。2 觀眾較少或沒有觀眾的娛樂、訓(xùn)練場照明2.1 照度2.1.1 照度水平比賽場地內(nèi)平均水平照度值為50150Lux。2.1.2 照度均勻度訓(xùn)練場最小水平照度與平均水平照度之比不小于14。2.2 光源足球場照明光源可采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和鹵鎢燈，光源的選擇由每年使用的時間、工程初次投資和維護(hù)成本決定。3 有觀眾席的場地照明3.1 照度3.1.1 照度水平對觀眾而言，運(yùn)動員的可見度既與垂直照度有關(guān)，又與水平照度有關(guān)。垂直照度取決于泛光燈的投射方向和位置，參見圖4。由于水平照度易于計算和測量，因此照度推薦值指的是水平照度。觀眾數(shù)量因賽場的不同差異較大，而觀看距離與賽場的

4、容量有關(guān)，所以賽場所要求的照度按上表要求隨體育場的增大而增加。3.1.2 照度均勻度事實(shí)上，照度絕對均勻是不可能達(dá)到的。照度均勻度既可用照度的最小值Emin與最大值Emax之比表示，也可用照度的最小值Emin與平均值Eave之比表示。照度均勻度至少應(yīng)為Emin/Eave=11.5，對上表中低照度的情形，由于多種實(shí)際因素的制約，理想的照度均勻度很難達(dá)到。這種情況下，只要燈具布置位置和經(jīng)濟(jì)條件允許，照度均勻度應(yīng)不低于12.5，前提是假定燈具的位置滿足4.1的規(guī)定。盡管賽場的照度均勻度符合要求，但要避免在短距離里照度發(fā)生突變。3.1.3 亮度均勻度除上面所述的照度均勻度外，值得注意的是人眼睛看到的是

5、亮度而不是照度。賽場的外觀將隨觀看方向、賽場條件和天氣而變化。3.1.4 立體感由于水平照度易于說明、計算、測量，3.1.1給出了水平面上照度推薦值。然而，運(yùn)動員和觀眾的可見度取決于水平照度值和垂直面的照度值，因此，物體的立體感與水平照度和不同方向的垂直照度的比例有關(guān)。對任一點(diǎn)來說，有無數(shù)個垂直面，而很方便地只考慮適當(dāng)角度的兩個垂直面，如圖1所示。如果Eh、Ev1、Ev2、Ev3、Ev4比較接近，燈光下的運(yùn)動員或物體的立體感較差，很難看清三維空間的物體。另一方面，如果這五個參數(shù)差別較大，就會造成物體立體感失真，運(yùn)動員或物體外形變形或扭曲。由于視點(diǎn)來自各個方向，對于場地照明來說，通常采用某一點(diǎn)各

6、個面的平均照度值。一般地說，如果水平照度不大于四個面中任一面垂直照度的兩倍，這時的立體感是可以接受的。3.2 光源選擇光源時，要考慮下列因素：(1)發(fā)光效率;(2)每盞燈的光通輸出;(3)利用率、賽場上所接受的燈光;(4)光源的色溫和顯色性;(5)啟動和再啟動特性;(6)每年使用的時間;(7)初次投資和運(yùn)行成本。鹵鎢燈、金屬鹵化物燈和高壓鈉燈都可用于場地照明，如果要求高照度，鹵鎢燈是不合適的，除非每年使用的時間較短。如果可能的話，可以將照明裝置等級提高，以滿足日后彩色電視轉(zhuǎn)播的需要，高壓鈉燈不適合彩色電視轉(zhuǎn)播，只有金屬鹵化物燈才滿足要求。關(guān)于運(yùn)動項目彩色電視轉(zhuǎn)播用的照明要求參見”CIE28號出

7、版物(1975)體育比賽彩色電視轉(zhuǎn)播照明要求”。NT:PAGE4 照明技術(shù)4.1 安裝方式場地照明有兩個基本布置方式：四角布置燈具裝在球場對角延長線附近的高塔上;側(cè)向布置燈具安裝相對較低，燈具位于球場的兩側(cè)。后者又可細(xì)分成兩種方式：(1)多塔(桿)安裝，球場一邊設(shè)2、3或4個塔;(2)光帶安裝，燈具安裝在頂棚或馬道上，照明時燈形成與球場邊線相平行的光帶。4.1.1 四角布置角塔結(jié)構(gòu)安裝方式，這種方式是可接受的。燈塔高度應(yīng)保證塔上最下面一排燈具到球場中心點(diǎn)與球場的夾角不小于20°，為了減少對運(yùn)動員和觀眾的眩光，可以將這個角度放寬到30°，但是這樣燈塔的投資又會增加，而且垂直照

8、度與水平照度之比會減小。球場邊線中點(diǎn)處向外偏至少5°，以確保邊線附近的運(yùn)動員身上的垂直照度。通過增加這個角度，對向底線運(yùn)動的運(yùn)動員來說，眩光減小了，垂直照度同時增加。增加角度的極限取決于妨礙燈具照明的看臺頂棚和在球場上的陰影(參見4.3)。球門中點(diǎn)向外至少15°以限制踢角球時球門區(qū)運(yùn)動員的眩光。兩個角度限制線確定了燈塔的位置，理想的辦法是燈塔盡可能靠近球場對角線的延長線。為了保證整個球場都有照明，燈塔最下面一排燈至球場的角與球場的夾角不大于70°，這樣可以有效地確定燈塔到球場一角的最小距離。事實(shí)上，現(xiàn)場的條件常常對燈塔有所限制，上述因素是解決問題的折中方案。4.1

9、.2 側(cè)向布燈側(cè)向布燈推薦位置，泛光燈的要求既適合多塔(一側(cè)為2、3、4個塔)，又適合光帶。從球場縱軸方向看過去，的最小值20°只適用于訓(xùn)練場和低級別的賽場，因為此時眩光控制水平較低。為25°時，眩光控制得較好，同時又有較高的垂直照度。盡管增大有利于控制眩光，但垂直照度分量減小，燈塔或馬道的投資將大大增加，不可能為了增大角而加高看臺頂棚，盡管結(jié)構(gòu)可以承受泛光照明裝置。邊線附近對泛光燈的仰角由角度確定，如果水平照度與垂直照度之間有恰當(dāng)?shù)谋壤?，則角不應(yīng)大于75°。如果看臺頂棚邊緣的燈具沒有合適的值，可以將泛光燈安裝在頂棚下或采取其它特殊方式。球場每邊設(shè)3組或4組泛光燈

10、。當(dāng)值在75°60°之間，有必要用每側(cè)4塔方案，以保證有合適的照度均勻度。當(dāng)值在60°45°之間，則要考慮采用每側(cè)3塔布置。當(dāng)值接近45°時，滿足推薦值的燈塔高度變得與四角布置方式相類似。事實(shí)上，每側(cè)2塔也能成功地應(yīng)用。泛光燈近似連續(xù)布置。圖中光帶超過球場底線，以維持球場兩端的照度。在不好安裝燈具的地方，端部的泛光燈盡可能靠近中部。4.2 眩光控制燈具安裝高度和泛光燈的位置影響眩光控制，這在前面已經(jīng)討論過。然而，還有其它一些相關(guān)因素影響眩光控制。對每個工程泛光燈的數(shù)量由場地內(nèi)的照度確定。四角布置方式，燈塔數(shù)量比側(cè)向布燈少，因此，光線進(jìn)入運(yùn)動員或

11、觀眾的視野內(nèi)也較少。另一方面，四角布燈用的泛光燈數(shù)量比側(cè)向布燈要多，從球場任一點(diǎn)看，四角布燈每個燈塔泛光燈的光強(qiáng)之和比側(cè)向布燈多塔或光帶方式的光強(qiáng)要大。實(shí)驗表明，很難在兩種布燈方式間作出選擇。通常，布燈方式的選擇和燈塔的準(zhǔn)確位置更多地取決于造價或場地條件而不是照明因素。建議不要將眩光與照度聯(lián)系在一起，因為在其它因素相同時，隨著照度增加，人眼的適應(yīng)水平也在增加，實(shí)際上，對眩光的敏感程度不受影響。還有三個影響眩光的因素：(1)泛光燈的光強(qiáng)分布;(2)泛光燈的投射方向;(3)賽場環(huán)境亮度。4.2.1 泛光燈光強(qiáng)分布無論四角布燈還是側(cè)向布燈，泛光燈一定要采用窄光束的燈具，以照射到離燈最遠(yuǎn)的賽場區(qū)域，光

12、束最大光強(qiáng)的1/10與最大光強(qiáng)之間的夾角不應(yīng)大于12°，超出這個范圍過多的溢出光也能產(chǎn)生眩光。4.2.2 燈具的投射方向為有效地滿足4.2.1的要求，泛光燈必須在其整個壽命期內(nèi)準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)并保持設(shè)計位置。對運(yùn)動員來說，守門員最易受攻擊。至于眩光，對觀眾而言，球場側(cè)面公共區(qū)域的前部和球門后面觀看條件最差，在設(shè)計泛光燈的投射方向時，這些位置都是被用來考核眩光控制優(yōu)劣的地點(diǎn)。4.2.3 環(huán)境亮度運(yùn)動員和觀眾所看到的泛光燈外表亮度取決于人的視線從明亮的球場移到燈具時的亮度梯度。球場周圍有看臺、平臺、圍欄，它們的反射系數(shù)適中，只要這些區(qū)域的照度大約為賽場照度的1/4，眩光的影響將大為減少，因此，重

13、要的是看臺的顏色不要太暗。這些區(qū)域的照度值通常能用泛光燈的溢出光實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，泛光燈要滿足4.2.1部分的光強(qiáng)控制要求。在沒有看臺和平臺的小場地，常見的問題是環(huán)境亮度較低，少數(shù)能提高環(huán)境亮度。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)球場周圍的較淺色的圍欄可以顯著改善泛光燈的視覺效果。4.3 看臺結(jié)構(gòu)的陰影對于四角布燈方式，重要的是要核查看臺結(jié)構(gòu)不要妨礙照明。圖6顯示了如何預(yù)測頂棚陰影的位置，陰影是平行于頂棚邊緣的平行線。選擇燈具的安裝位置應(yīng)避免在比賽區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生陰影，但是陰影是不可避免的，這時要增加額外泛光燈給陰影區(qū)照明。事實(shí)上，不可能完全消除陰影，但最好結(jié)果是附加照明的投射方向盡可能接近主泛光燈的照明方向。4.4 除足球外的其它運(yùn)動大多數(shù)大型戶外運(yùn)動項目都可應(yīng)用上述照明技術(shù)，這些推薦值能用于田徑場，如圖7所示場地外有一環(huán)形跑道。同樣原理，照明技術(shù)可以用在橄欖球、曲棍球、長曲棍球、美式足球、澳式足球、環(huán)形的馬術(shù)表演、列隊表演等。5 安裝、操作和維護(hù)5.1 安裝和操作當(dāng)已安裝完可調(diào)節(jié)的泛光燈，應(yīng)標(biāo)記燈的投射位置，以便日后燈具要維護(hù)或維修，燈具可以容易地恢復(fù)原位。對場地上舉行其它運(yùn)動，例如投擲和徑賽項目，建議不要改變原有泛光燈的瞄準(zhǔn)點(diǎn)，經(jīng)驗表明，準(zhǔn)確再設(shè)定瞄準(zhǔn)點(diǎn)既浪費(fèi)時間又增加投資。建議設(shè)置兩套獨(dú)立的照明系統(tǒng)，各系統(tǒng)根據(jù)各自需要自行控制。燈