總結(jié)體育運動場館照明六種球場專用燈眩光能量及危害簡析

1、場館照明六種球場專用燈眩光能量及危害簡析一、影響運動場館照明質(zhì)量的最大因素是:球場燈光的眩光能量及危害！（一）、民用室內(nèi)羽毛球、乒乓球、籃球、排球、網(wǎng)球等，體育運動場館 照明設(shè)計指標，主要有兩個方面的內(nèi)容。第一、場地水平照度值和垂直照度值 以及均勻度。第二、球場專用燈光的光色質(zhì)量品質(zhì)。場館照明設(shè)計質(zhì)量，具體內(nèi)容主要表現(xiàn)在以下五個方面。1、沒有眩光危害：場地?zé)艄獠淮萄?、不晃眼、不耀眼。對空中飛行的球 體，沒有眩日危害效應(yīng)，看得見、看得清、看的真實。2、沒有頻閃效應(yīng)危害：球場燈光不波動，平滑穩(wěn)定。羽毛球等球體在空 中飛行軌跡真實，空中定位準確。球看得準，打得準。3、太陽光色：場館照明光色純白明亮，

2、相當于上午十點至下午三點左右 的太陽光?？梢姽饽芰扛撸曈X亮度高，視覺物像明亮、清晰。4、顯示性能高：場館照明球場燈光，光色純正，不偏青色，不偏紅色。 場館空間及物體顏色純正真實。視覺物像色彩真實、舒適。5、照度高且均勻度高：場地水平照度和垂直照度，達到場館照明設(shè)計的 勒克斯數(shù)值，并且照度均勻。場館照明無陰影，沒有斑馬線效應(yīng)，地面和空間 明亮。（二）、體育運動場館照明設(shè)計質(zhì)量的五個指標中。場地照度及均勻度為 純物理量，是有布光設(shè)計方案與布燈模式?jīng)Q定。只要采用矩陣式均勻布燈設(shè)計 方案，燈間距合理，就可以實現(xiàn)較高的照度及均勻度。（三）、場館照明四個光色品質(zhì)內(nèi)容，則著重體現(xiàn)了場館照明設(shè)計，以人 為本

3、的視覺感知因素。球場照明，視覺感受舒適的光與色，才是真正品質(zhì)優(yōu)秀 的照明質(zhì)量。（四）、品質(zhì)優(yōu)秀的光色，是決定球場照明質(zhì)量和效果高低的主導(dǎo)因素。 這其中最為重要，也是對場館照明質(zhì)量影響最大的指標是：球場專用燈光的眩 光能量及眩光危害程度。二、場館照明六種球場專用燈光的眩光危害簡析。場地?zé)艄庋９馕：Γ菆鲳^照明的負面視覺效應(yīng)。表現(xiàn)為體育燈光晃眼、 刺眼、耀眼。打球的人只看到一個眩目的光幕，看不到空中飛行的球體。球場燈光產(chǎn)生眩光危害，一個原因是球場燈光有眩光能量。眩光能量越 大，眩光危害程度越嚴重。第二個原因是球場燈光輻射特性與燈罩反光特性的 匹配度低。匹配度越低，眩光危害程度越大。下文簡要地對40

4、0W金鹵燈、T5節(jié)能燈場館排燈、高頻無極燈、LED大功 率節(jié)能燈、U型螺旋型大功率節(jié)能燈、6U-60W高頻率節(jié)能燈。六種球場燈具的眩光能量大小和眩光危害程度，進行簡要的分析介紹。供設(shè)計體育運動場館照 明方案時，選擇球場燈光與燈具參考。（一）、400W金屬鹵化物燈眩光能量大、危害大。金鹵燈是在高壓汞燈的 基礎(chǔ)上，添加金屬鹵化物制成的氣體放電燈。主要分有美標系列和歐標系列， 美標系列的金鹵燈內(nèi)填充的是鈧和鈉金屬鹵化物。歐標系列金鹵燈主要填充鈉 和鉈、銦等稀土元素。1、金鹵燈內(nèi)金屬原子在電場激發(fā)下，弧光放電發(fā)出金屬原子的特征譜線。 金鹵燈的標稱色溫不高，一般在4500K左右。但是，光譜分布卻偏離太陽

5、光可 見光譜的能量結(jié)構(gòu)。光色偏青，含有較多的藍光。可見光比例低。眩光能量大， 眩光危害程度大。2、用于場館照明其光色品質(zhì)較差，400W金鹵燈用做球場燈，眩光能量 大，是場館照明六種體育燈中較為嚴重的。光線刺眼、耀眼、晃眼睛、眩日， 產(chǎn)生眩光危害。其眩光危害程度，是場館照明經(jīng)常使用的六種球場專用燈中較 為嚴重的。3、打球的運動員，經(jīng)常在多個角度、多個位置，只看到一個晃眼的光幕， 看不到空中飛行的羽毛球、乒乓球等球體，而沒有辦法打球。4、因為400W金鹵燈眩光能量較大，打球運動員的視野，既是在離開刺 眼的光幕后，還會有短暫的視覺黑現(xiàn)象存在。并且視覺恢復(fù)時間較長。（二）、LED大功率節(jié)能燈眩光能量嚴

6、重、危害嚴重。LED大功率節(jié)能燈 因追求高亮度，導(dǎo)致色溫過高，光強過高，藍光等短波能量大。眩光能量嚴重。LED大功率節(jié)能燈用于場館照明，場地?zé)艄獯萄邸⒁?、晃眼，眩日危?嚴重。打球的人不慎看一眼LED大功率節(jié)能燈的發(fā)光面，會感到光線刺的眼睛 有痛痛感。既是在眼睛離開了 LED大功率節(jié)能燈刺眼的光線后，眼睛仍會有較 長時間的視覺黑。視覺恢復(fù)到正常狀態(tài)，需要比較長的時間。嚴重影響運動打 球。LED大功率節(jié)能燈，眩光能量危害角度大、范圍大。場館照明有眩光危害 的位置多、視角大、區(qū)域?qū)?。眩光危害程度，在六種球場專用燈中最為嚴重。（三）、T5節(jié)能燈球場排燈、U型螺旋型大功率節(jié)能燈、高頻無極燈，眩 光能

7、量大小不一，危害大小不同。這三種體育燈發(fā)光原理相同，都是氣體放電光致發(fā)光球場專用燈。發(fā)光 機理都是三基色熒光粉，吸收汞放電激發(fā)光譜，轉(zhuǎn)換發(fā)出紅、綠、藍三基色光， 合成白色光。這三種場地?zé)?，眩光能量大小不都是一樣的，眩光危害程度也不同。?眩光能量大小和危害程度，都由其自身的光譜能量分布結(jié)構(gòu)決定。1、光譜結(jié)構(gòu)決定眩光能量。這三種球場燈的光譜分布，如果能夠接近于 太陽光可見光譜的結(jié)構(gòu)，光色品質(zhì)就優(yōu)秀?？梢姽饽芰扛撸９饽芰啃?，眩光 危害小，或者是無眩光危害。如果光譜結(jié)構(gòu)偏離太陽光可見光譜的分布結(jié)構(gòu)，并且是偏向于短波藍光 方向。直觀的表現(xiàn)為高色溫，光色偏青，藍光多?？梢姽饽芰勘壤厝粫p少， 眩光能

8、量就會提高，場地?zé)艄饩蜁a(chǎn)生眩光危害。2、節(jié)能熒光燈管和電子鎮(zhèn)流器決定光譜結(jié)構(gòu)。這三種場地?zé)舻墓庾V能量 分布結(jié)構(gòu)，由節(jié)能熒光燈管技術(shù)品質(zhì)和電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動性能共同決定。3、對于節(jié)能熒光燈管來說，熒光粉品質(zhì)和配比決定光譜結(jié)構(gòu)。理論研究 成果已經(jīng)證明：熒光粉技術(shù)品質(zhì)及配比，決定光譜分布結(jié)構(gòu)。主要體現(xiàn)在，單 色熒光粉的性能品質(zhì)和三基色混合熒光粉的配比結(jié)構(gòu)。如果是稀土三基色熒光粉，并且配比結(jié)構(gòu)科學(xué)合理。節(jié)能熒光燈管的光 譜分布結(jié)構(gòu)就會合理，就會接近于太陽光可見光譜的能量分布結(jié)構(gòu)。球場燈光 眩光能量小，眩光危害程度小或沒有眩光危害。如果熒光粉不是三基色粉；或者是三基色熒光粉，但是品質(zhì)低；或者是 三基色熒光

9、粉配比不合理。節(jié)能熒光燈管的光譜能量，就一定會偏離太陽光可 見光譜的分布結(jié)構(gòu)。如果偏離的方向是指向短波能量，就一定會有眩光能量和 眩光危害。光譜結(jié)構(gòu)偏離越是嚴重，眩光能量就會越是嚴重，眩光危害程度就 會越是嚴重。4、對于電子鎮(zhèn)流器來說，輸出特性影響光譜結(jié)構(gòu)。影響節(jié)能熒光燈管光 色品質(zhì)的因素，是電子鎮(zhèn)流器的輸出特性。本質(zhì)是電子鎮(zhèn)流器，對熒光燈管等 離子體的激發(fā)特性和能量輸運特性。集中體現(xiàn)在，電子鎮(zhèn)流器輸出特性與熒光 燈管陰極特性之間是否匹配。如果兩者特性能夠匹配，球場專用燈光譜，有利于趨近太陽光可見光的 分布結(jié)構(gòu)。匹配度越好，接近度越高。如果不能匹配，光譜結(jié)構(gòu)就會發(fā)生偏離，就會產(chǎn)生眩光能量。匹配

10、度越 低，偏離越大，眩光能量越大。市場正在銷售和正在使用的這三種球場燈，其電子鎮(zhèn)流器輸出特性與熒 光燈管陰極特性之間，并不都是相互匹配的。能夠匹配的占少數(shù)，匹配度高的 更少。說明：高頻無極燈沒有電極，其匹配度是磁耦合度。5、三種球場燈眩光能量大小及危害不同，應(yīng)該慎重鑒別選擇。當前，市 場上正在銷售的和正在使用的這三種球場燈。因其節(jié)能熒光燈管的熒光粉品質(zhì) 和配比差距較大。場地?zé)艄獾难９饽芰看笮∨c眩光危害程度，都有較大的差距。 在場館照明設(shè)計時應(yīng)該認真地鑒別選擇。6、三種球場燈眩光能量大小的鑒別方法。光譜理論研究成果表明：球場 專用燈的光譜結(jié)構(gòu)，決定眩光能量大小，也決定場地?zé)舻墓馍Ｒ虼?，球場?

11、的眩光能量大小，就會通過場地?zé)艄獾墓馍憩F(xiàn)出來。同時，體育燈光的光色 又使用色溫來描述。因此，球場燈光的眩光能量大小，又通過燈光色溫來表現(xiàn)。以此原理，我們就可以通過球場專用燈的色溫高低和場地?zé)艄忸伾?，?鑒別球場燈眩光能量的大小。第一、先說一下眩光能量小，沒有眩光危害的球場燈光的顏色及視覺感。 眩光能量小，表明光譜結(jié)構(gòu)接近于太陽光可見光能量分布。可見光比例高，光 色純白。燈體表面有一種玻璃即將融化的視覺感，燈體表面亮而柔和，光視覺 有溫暖感。像太陽光一樣明亮、不刺眼。即是眼睛直視燈體表面，也沒有光線 刺痛感。眼睛離開燈體表面，視覺感立刻正常，沒有眼睛視覺黑現(xiàn)象。這種球場專用燈，光色相當于上午十

12、點至下午三點這一段時間的太陽光。 其燈光表面色溫在6000K附近。用于場館照明，沒有眩光危害。視覺明亮、清 晰、舒適。對空中飛行的各類球體，看得見、看得清、看得準。球打得準。能 夠提升體育運動場館規(guī)格檔次，提高場館經(jīng)濟效益。第二、再說眩光能量大，有眩光危害的球場燈光的顏色及視覺感。眩光 能量大的球場燈光，直觀的表現(xiàn)為，色溫高，藍光多，光色偏青。當：燈體色溫在6500K時：可見光比例就會降低，眩光能量就會偏大， 燈表面的光色就是冷白光。燈光雖白亮，但視覺有冷硬感，沒有視覺暖意感。 眼睛直視燈體表面時，光線沒有明顯的刺痛感，但是明顯的感覺不舒適。在眼 睛離開燈體表面，視覺雖沒有明顯的視覺黑現(xiàn)象，但

13、是有瞬間的“視覺花”現(xiàn) 象，之后視覺感就可正常。這種球場燈光，眩光能量不是很大，有眩光危害，危害不嚴重。但是， 眩光危害程度是不能忽略的。用于場館照明，打球的人對其眩光危害程度，有 可能會忍受，但是會產(chǎn)生視覺不舒適情緒。會在一定程度上，影響體育運動場 館經(jīng)營效益。當：燈體色溫在6800K時：有的公司為了追求球場燈光的表面亮度，將 色溫進一步提高，超過6500K以上，達到6700K-6800K。高色溫場地?zé)艄猓?見光能量明顯降低，眩光能量比例明顯提高，燈光眩光能量大。燈體光色不是 白亮，而是光色偏青。眼睛直視燈表面，光線刺眼，視覺刺痛感明顯。眼睛離 開燈體表面，有明顯的視覺黑現(xiàn)象，視覺恢復(fù)正常

14、感的時間也比較長。這種球場燈，眩光能量大，眩光危害大。如果用于場館照明，打球的人 對其眩光危害程度，通常是不能夠接受和忍受的。會嚴重影響體育運動場館經(jīng) 營。當：燈體色溫在7000K時：更有甚者，為了追求燈光表面高亮度。將球 場燈光色溫進一步提高，達到7000K。這種超高色溫的場地?zé)?，光色是顯著地青 白光，眩光能量很大，人眼不敢直視燈體表面。如不慎眼睛直視燈體表面，光線刺眼厲害，眼睛視覺感痛痛。在眼睛離開燈體后，視覺黑感現(xiàn)象厲害，視覺 恢復(fù)正常狀態(tài)時間長。這種球場燈，眩光能量嚴重，眩光危害嚴重。不能用于場館照明。（四）、6U-60W高頻率節(jié)能燈。是青島法蘭克微電子有限公司設(shè)計生產(chǎn)， 專業(yè)用于乒乓

15、球、羽毛球、排球和籃球與網(wǎng)球場館照明的場館專用燈。青島法蘭克高頻率節(jié)能燈設(shè)計工程師韓儉榮，專注等離子體物理和光譜 能量分布結(jié)構(gòu)基本理論研究及應(yīng)用技術(shù)研發(fā)。重點理解把握了以下四個方面的 技術(shù)機理。1、較好地把握了球場專用燈，其節(jié)能熒光燈管內(nèi)等離子體頻率、陰極阻 抗和電子鎮(zhèn)流器驅(qū)動能量特性三者之間，對立統(tǒng)一的辯證關(guān)系。在球場燈冷態(tài) 與熱態(tài)兩種狀態(tài)和啟輝與點燃兩個動態(tài)過程中，實現(xiàn)了優(yōu)化匹配并且達到自適 應(yīng)功能。2、深度理解紅、綠、藍單色稀土熒光粉，吸收光譜與激發(fā)光譜的匹配函 數(shù)關(guān)系。3、深度理解紅、綠、藍單色稀土熒光粉，發(fā)光光譜能量分布特性，及與 激發(fā)光譜之間的響應(yīng)函數(shù)。4、深度理解紅、綠、藍三基色

16、稀土熒光粉混合配比，與發(fā)光光譜能量分 布結(jié)構(gòu)特性的物理含義。5、在深度理解把握上述四個方面的技術(shù)機理的基礎(chǔ)上，青島法蘭克6U- 60W無眩光危害，高頻率場館照明球場專用節(jié)能燈。發(fā)光光譜能量，接近于太陽 光可見光譜分布結(jié)構(gòu)。并且發(fā)光光譜能量分布結(jié)構(gòu)特性，趨近于明視覺狀態(tài)下 人眼視覺函數(shù)曲線。可見光能量高，眩光能量小，沒有眩光效應(yīng)危害。6、燈光表面光色純白，相當于上午十點至下午三點這一時間段的太陽光 色。燈光色溫6000K左右，U型燈管表面白亮，有一種玻璃融化視覺感。光色白 亮，純正柔和，視覺溫煦、暖意感好。有效視覺亮度高、清晰度高，視覺舒適 度好。7、即是眼睛直視燈體表面，光線不刺眼、不耀眼，眼

17、睛沒有光線刺痛感， 沒有視覺不適感。在眼睛離開燈體表面后，沒有短暫的視覺黑現(xiàn)象，也沒有短 暫的視覺花現(xiàn)象。視覺感正常、自然、舒適。8、歷經(jīng)近十年，在多個發(fā)達城市，多家高端體育運動場館照明節(jié)能工程 中廣泛應(yīng)用證明。在場地任何方位、任何角度，在人眼正常仰視視野內(nèi)，場館 照明球場燈光不刺眼、不耀眼、不晃眼、不眩日，沒有眩光危害。對空中飛行 的各類球體，看得見、看得清、看得準，打得準。長時間運動打球，視覺舒適、 不疲勞，心情愉悅。三、場館照明六種球場燈光眩光能量及眩光危害程度列表。六種球場燈光眩光能量狀況及眩光危害程度列表眩光能量狀況眩光危害程度對場館經(jīng)營 影響程度400W金鹵燈眩光能量大眩光危害程度

18、大對場館經(jīng)營 負面影響很大LED大功率 節(jié)能燈眩光能量嚴重眩光危害 程度嚴重對場館經(jīng)營 負面影響嚴重T5球場排燈、U 型螺旋型節(jié)能 燈、高頻無極燈其眩光能量和眩光危害程度因燈而異。色溫高的眩光能 量大，色溫越高，效果能量越大，眩光危害程度越大。色溫高達6800K的，對場館經(jīng)營負面影響很大。7000K的， 對場館經(jīng)營負面影響很嚴重。6U-60W高頻率 節(jié)能燈太陽光色 眩光能量很小場館照明 沒有眩光危害場館照明：不晃眼 不刺眼。視覺明亮 度、清晰度、舒適 度好。提高場館經(jīng) 營效益。四、球場專用燈光眩光能量及眩光危害程度分析結(jié)論。多家高端室內(nèi)羽毛球、乒乓球等，體育運動場館照明設(shè)計經(jīng)驗表明：球 場燈光是太陽光色，光色純白、明亮清晰、顏色純正。可見光能量比例就會高， 無眩光能量就會小，才能沒有眩光危害。運動場地?zé)艄猓艜换窝?、不耀眼、不刺眼、不眩日。打球的運動員， 才能對空中飛行的羽毛球、乒乓球、籃球、排球和網(wǎng)球等球體，看得見、看得 清、看得準。才能打得準、打得穩(wěn)。球館空間才能有明亮度高、清晰度高、舒適