体育场馆中的照明对运动者视觉影响的分析

于小川 詹姗 慕宝贵

1. 当今体育场馆建设的发展要求

在全球体育快速发展的迅猛时期，我国的体育产业也要更进一个台阶，首当其冲是要把我国的体育场馆照明设计达到一个高质量，高规格，高水平的层次。近年来，我国体育场馆的数量一直在不断增加，但对体育场馆建设的照明要求也同样加大，特别是我国在针对2022年的冬季奥运会场馆的建设方面。对于体育场馆的照明要求，不仅仅是在对于有线电视实时转播对照明的要求，也更大的在于创造一个高质量，高水平，高规格的体育场馆，让运动健儿能够真实的，有效的发挥出自己的高水平成绩。

2. 体育场馆的灯光照明对运动者视觉的影响

一个合理的灯光照明设计对于运动员的正常发挥，甚至超常发挥起着不可替代的作用。所以，体育的设计由最初单纯的照度水平，到现在的照度，亮度，显色指数，色温和眩光等多项指标。这些灯光的照度设计，灯光照射的对人的眼睛眩光程度，灯具的高度安装位置，数量，以及质量这都严重影响着室内整体灯光的照度值。这些照明的要求不仅考虑了运动员，裁判员比赛时的光线强度，同时也考虑到场下观众的要求。

2.1 乒乓球馆灯光照明对运动者的影响

对于乒乓球馆来说，如果室内的灯光发出的光线太弱，它不仅仅会造成室内整体照度的偏低，而且会直接影响到乒乓球球运动者的视觉效果，弱的光线会造成物体被照射下的阴影，使乒乓球运动者对球台上的乒乓球产生视觉影像模糊，从而导致对手发过来的球因看不清楚而失球。但如果室内的灯光发出的光线照度太高，强烈刺激视神经，那么光线也会使运动者的视觉产生强烈的眩光，容易对人眼造成短时间的印象模糊。

3. 体育场馆中灯光出现眩光的内在因素分析

3.1 体育场馆中的灯具光谱能量分布结构不科学

具体所说就是运动球类场馆中的照明灯具发射出来的光能量的光谱能量分布结构[2]，偏离太阳光的光谱能量分布结构。对于其中偏离光谱能量的方向是短波光谱能量是增量，那么在大概一致的条件下，该短波光谱的能量越大，球场灯具产生的眩光危害程度也就越大。如果体育场馆中照明灯具光能量中含有其它光谱，如紫外光谱，那么紫外光谱能量会产生一种比较严重的眩光现象，对人眼睛危害极大。

3.2 体育场馆中的灯具发出来的光的折射性或者说灯具外层灯罩的反射[3]

运动球类场馆所安装的灯具一般发出来的光并不是直接就直线式辐射出来到地面，而是其中过程有一个物理转变，虽然光的能量是在空间介质中传播方向是沿直线传播，但是根据物理学的知识，光能量从光源中辐射出来后，它经过灯罩的反射特性，特别是灯罩的材质不同，其密度介质也不同，则会产生反射。从而到在这个过程中，光能量以斜线的角度方式进入人的视野，形成眩光危害。下图1列举灯具遮光的角度

3.3 体育场馆中的灯具频闪反应对运动者视觉的刺激

在运动球类场馆中，灯具本身就是每时每刻都在发生着频闪，根据频闪的频率来说，频率快则人眼一般感受不到，慢的话，人眼就很自然的感觉到灯光在发生频闪，对于一般人眼所看不出来的频闪，有时候用手机摄像的功能也能发现其中的频闪，这种频闪在现代照明设计学会中虽然一直把频闪当成很正常的现象，但是当灯具发生频闪频率慢的时候，人眼能够感受出来的那种状况下，则会对人眼睛产生严重的晃眼，刺眼眩光现象。

图1 直接型灯具的遮光角

以上这种现象，从体育场馆的灯光照度，亮度，照度均匀度去分析，可以看出这种现象消除的途径必要做好整个体育场馆的照明设计，考虑到每一个影响因素去做分析，设计，从而建设一个高水平，高质量的体育场馆。

4. 体育场馆灯具的分布及种类

4.1 运动场地灯光各部位明暗的均匀度

对于体育场馆的灯光照度，是非常重要的，不合适的明暗度，会导致运动者的眼疲劳。对于调整好比较科学的灯具位置，并不一定要把灯具按等距离进行分布，如果这样，那么一个大的场馆所发出整体光照度可能会大，特别是体育场馆中间的部分，等距离灯具分布，使体育场馆中央的光线产生重叠交叉，照度偏大，而四周的灯具数量则少，特别是角落的等光照度明显降低。所以这种情况应采用加大体育场馆四周的灯照度，或者增加灯具数量。并充分结合最低照度和平均照度之比，一般以0.5-0.8最为适宜。

4.2 体育场馆中结合灯具效率来选择灯具

合理根据不同球类运动场馆，安装不同的灯具类型，并根据不同灯具的特点，来去适应各种球类运动场馆的需求。一般在对与灯具的选择上，首先要考虑到其发光效率高，显色指数高，光色好，照度均匀，寿命长，无眩光等性能。之前的灯具类型一般都是白炽灯，卤钨灯，金属卤化物灯，钠光灯等，但最主要的还是考虑灯具的效率是最为重要的。列举如下图二[4]

荧光灯灯具的效率

高强度气体放电灯灯具的效率

4.3 体育场馆中灯光距离地面标准

体育场馆类型灯光距离地面的高度(米)篮球中央10 两侧8羽毛球中央8 两侧3-5乒乓球中央3-4 两侧3体操中央6-8排球中央14 两侧6-8

5. 结束语

综上分析，在体育场馆的照明设计中，要结合内部因素与外部因素做出分析，从灯光自身的角度去发现，克服光源的频闪现象，以及对人视觉所产生的眩光。从灯具的类型选择，所安装的位置高度，产生的平均照度，均匀度，显色值，水平照度，垂直照度等方面，去考虑整体体育场馆所要达到的照明标准，以及各种球类体育运动场馆所要求的照度值等因素，科学分析，设计，让运动者在一个舒适的体育场馆运动，寻求突破，才是真正的目标。