体育馆照明设计思路

张 熙

甘肃工业职业技术学院，甘肃 天水 741025

0 引言

体育馆因为要承担大量的赛事任务，因此对照明设计的技术性要求更高，其设计难度也较高。在进行灯光设计时，既要考虑观众的观看效果，又要考虑运动员的正常水平发挥，还要考虑不干扰裁判的评判。随着大型商业赛事的增加，电视现场实况转播日益频繁，因此还需考虑现场的色彩在转播过程中对彩色电视造成的影响。体育馆的照明设计是一项很复杂、难度较大的工作任务，除了考虑体育馆的结构和建设材料，还要考虑地面的材料、空间的大小以及光照度、温度、通风等多种因素。

1 灯光设计要点

1.1 体育馆照明的影响因素

（1）照度。合理的照度设计有助于运动员在比赛过程中良好地发挥自身的水平，有助于裁判员在比赛过程中做出最精准的判断，并提升观众观看比赛的舒适感。此外，体育馆的照明设计不能千篇一律，需根据体育运动项目、体育赛事、商业活动的实际情况来设计不同的方案。

（2）照明均匀度。照度均匀度即最小照度值与最大照度值之比。室内体育馆和露天体育馆对照明的要求不同，如果室内体育馆和露天体育馆均采取同一设计方案进行设置，可能出现场馆中部分地区灯光聚焦过多，而部分地区聚光不足的情况。聚光过多则会产生眩光效果，严重影响运动员正常水平的发挥，因此在体育场照明设计中需充分考虑照明均匀性。

（3）眩光。如果体育馆照明的亮度分布不平衡、不科学，会在时间和空间上造成视觉上的反差，从而使人感到视觉不舒适，进而影响视觉效果，直接影响到运动员的水平发挥。尤其是在球类运动中，眩光的存在会使运动员对落球点无法作出正确的判断，从而影响比赛效果。

（4）灯光分布。体育馆通常可分为比赛区域和观赛区域。在对体育馆进行照明设计时，如果仅将设计焦点放在地面的场地，对运动员会造成垂直照射的效果，而观众席上却达不到相应的照明要求。因此，在进行体育馆照明设计时，首先需确定各个区域的灯光分布位置，需同时满足运动员和观众的照明需要。

（5）光源特性。如果某光源的显色性较高，它照射在物体上会呈现出真实的效果，否则会呈现出失真的效果。因此，需尽量选择显色性较高的光源，从而保证运动员的精准判断，确保比赛的效果。

1.2 照度的要求

在对体育馆进行照明设计时，需充分考虑运动员、观众、摄影记者等多方面的照度要求。通常以边线的垂直照度作为设计参考。理论上，水平照度和垂直角度相等时，是最舒适的视觉效果。但是，在实际设计中，这两者难以做到完全相等，因此需尽量控制两者之间的比例，一般水平照度和垂直照度的比值不能超过2倍。在体育馆这样的立体空间中，照明的亮度和色彩对比必须符合设计的要求，因此需通过计算机系统对灯光的控制点进行计算，确保照度的均匀性，从而确保其色温和显色性能满足电视转播的需求。

1.3 光源与灯具的选择

（1）光源。体育馆的天棚相对较高，空间也相对较大，因此一般情况下会选用高压气体放电灯（HID）作为光源。对一些多功能的体育馆，考虑其综合性用途，需要通过技术手段改变照明方式和亮度，如设置调光装置、控制回路等。以满足灯光的多种用途，甚至达到舞台所需的效果。

（2）灯具。如果体育馆需承担国际赛事，则其对照明的要求将更为严格，一般会采用金属卤化物灯作为照明光源。对于那些顶棚较低的小型体育馆，也可采用白炽灯照明。在选择灯具时，不仅要考虑类型，还要考虑照明效率；既要考虑水平面的角度，又要考虑垂直面的照度。为了保证效果，通常会组合使用深照型、斜照型或泛光灯具。

1.4 灯光控制与灯光布置方案

（1）灯光控制。通过体育馆的灯光控制室可以观察到场内的所有照明情况，一旦出现突发情况，可随时采取应对措施。随着高科技手段的应用，许多体育馆都采用了智能控制系统对体育馆内的灯光实施控制。体育馆的用途越多，对灯光照明的要求就越高，通过智能控制系统，可以使工作人员操作更加便利，而且灯光控制的效果更加理想。

（2）灯光布置方案。在设计前，需对体育馆的平面图进行分析，然后利用计算机系统分析设计方案，从而制订灯具布置和开灯模式的方案。在设计过程中，既要考虑不同等级的赛事需求，又要考虑日常商业活动的需要。①马道布置。根据现场马道的设置情况，灯具安装于马道两侧。②应急照明灯光布置。在设计时需充分考虑突发情况，一旦突发断电等情况，需确保备用电源能保证应急照明的需求，方便运动员和观众安全疏散撤离[1]。

2 照明设备设施的选择

2.1 常用灯具

（1）高悬挂荧光灯。高悬挂荧光灯采用反射器的设计原理，其效率高达95%。该灯具在灯光配置方面，可以给消费者提供更多的选择，为布灯和配光设计提供了更大的、更灵活的空间，体现出节能环保的设计理念。与传统HID相比，这种灯具可以实现高达60%的节能目标。与其他类型的灯具相比，该灯具在舒适、照度、眩光等方面具有明显优势。在设计方案中采用这种灯具，可以提升运动员和观众的视觉舒适度。在实践中，这种灯具广泛应用于室内网球场、篮球场和羽毛球场的照明[2]。

（2）球场专业投光灯。球场专业投光灯的优势在于轻便，并配有360°可调节的安装支架、方便搬运的手柄以及瞄准器配件，可在室内外的常规天气下使用。经过技术改进后，该灯具的发光效率和有效利用率都有显著提升。该灯具通常配合新型光源使用，可以提高整体的效率，达到低眩光和最佳的照明效果。该灯具的总体特征是美观、风阻系数小、重量比较轻、光束精准，具有多种配光、能够瞬间启动等优点。

（3）高效泛光球场LED灯。高效泛光球场LED灯的散热面积大、热导性能优越，在有效控制灯具温升的同时，能延长灯具的寿命。此外，该灯具还具有轻便、安全的特性，受到广泛应用。

2.2 灯具附件

（1）必须选用正规厂家生产的灯具，选用符合国家标准的品牌。

（2）需考虑现场的照明与需求，确保照明效果。

（3）如果体育馆周边环境存在腐蚀性的气体或者蒸汽，在选用灯具时要考虑防腐蚀密封式的灯具。

（4）考虑到举办一些有振动、摆动性较大的商业活动，因此需选择可以防振的灯具，并采取相关防脱落的措施。

（5）如果现场需要防止紫外线照射，应选择具有隔紫外线功能的灯具，或者采用无紫光源。

（6）如果灯具必须安装在可燃的材料表面上，应选用标有“F”标志的灯具[3]。

2.3 镇流器

（1）高悬挂荧光灯的镇流器，应选用电子镇流器，并选用长使用寿命的光源。

（2）高压钠灯和金属卤化物灯的镇流器，应选用节能环保型的电感镇流器。如果体育馆的电压偏差较大，应该选用恒功率镇流器。如果恒功率镇流器的功率较小，也可以选用电子镇流器。

（3）LED灯具的镇流器，为了确保灯具的寿命，应该选择质量稳定、散热良好的产品。

3 灯光控制方式

第一，个别控制。即人们所熟知的ON/OFF模式。

第二，群组控制。将场地内的所有继电器进行分组、编号、组群。通常情况下，一个组群可以设定256个继电器。

第三，模式控制（场景）。将已经编号的继电器对应的ON/OFF模式进行编号。一般情况下，有72种可能。

第四，后按优先。根据现场的实际需要，对同一个继电器要进行个别控制、群组控制、模式控制和感应器的控制的操作，最后一个操作的是最终的状态。

第五，停电对策。可通过擦写ROM解决这一问题。一旦突发停电，原先设定的模式不会凭空消失；突然供电时，灯具的点灭状态依然保持停电前的状态。

第六，模式的设定、变更。可通过可移动的模式设定器对控制模式进行设定，而且可以反复进行多次设定，直到效果满意为止。

4 配电原则

比赛场地的供电有负荷要求，一般都要求达到一级负荷。正常情况下，对两路电源的处理通常采用两段母线分段运行的办法来解决，一路电源发生故障时，另一路的电源可投入运行。为了确保照明系统的有效运行，每一路的电源通常是连接场地照明的50%负荷，均匀地交替供电，从而避免出现全场停电的突发事件。为了克服气体放电灯的频闪效应，通常采用末端无功补偿措施[4]。

5 结束语

体育馆照明设计是一个复杂的过程，需要同时考虑比赛等级和各种商业活动的照明需要。同时，需根据实际需要设计多个档次的控制模式，设计不同方式的照度和照明方式，以达到最佳的照明效果。