中学数智化照明应用实践探究

胡祖奎，李洪波，沈清敏，李麒麟，张元立

（重庆市第一中学校，重庆 400030）

中学田径运动场是学生运动、集会、锻炼的重要场所，由于中学生作息时间跨度较大，从清晨到夜间，运动场均有学生使用。有良好照明的中学运动场能为广大师生提供良好的视觉环境，保障安全，并提供多种使用模式的数智化照明需求。重庆一中是重庆市一所知名重点中学，具有良好的师资条件及教学环境。近年来，学校运动场照明设施年久失修，逐渐老化，夜间照度不均匀且照明效果差，照度低，已经不能满足学校教学及活动的需求，为此学校启动了田径运动场的改造工作。

1 照明标准及等级选择

田径运动场按照比赛等级、是否需要电视转播等要求有不同的照明需求，我国《建筑照明设计标准》（GB 50034—2013）[1]和行业标准《体育场馆照明设计及检测标准》(JGJ 153—2016)[2]均对不同类型的照明需求提出了相应标准。中学运动场主要保障日常运动及集会活动等的需要，因此，从建设成本及运营成本的角度，中学运动场通常不考虑电视转播需求，并应按照业余比赛要求控制相关标准及参数，其参考标准见表1。

表1 无电视转播的足球及田径场地照明标准值

2 照明灯具选择

近年来，随着LED技术的成熟及广泛应用，LED光源逐步替代传统光源，并在运动场地中大量采用。LED灯具的发光效率、控制策略、配电方式、灯具布置方式、投射角度等均具有较大的灵活性，因此，充分利用其特点，改变传统气体放电灯灯具布设方式，提升场地照明效果，节约照明能源。

3 照明方案设计

3.1 设计目标

1）良好的眩光及溢散光控制，避免影响运动员和周边环境。

2）达到规定的照度标准，确保学生的运动环境需要，并保障夜间安全。

3）可调光，满足场地不同模式需求，有效节能。

4）系统方案，避免兼容性问题，保证产品整体质量。

3.2 灯具布置方式

“玛斯柯”作为全球专注体育照明的设计和制造40余年的知名品牌，从世界杯、英超、中超联赛到社区体育设施、专业训练基地和学校，都拥有丰富的经验和业界领先的技术。通过交易中心组织的招标竞争程序，学校田径运动场的数智化体育照明改造由“玛斯柯”品牌提供专业服务。

田径足球运动场采用4塔布置方案，分别在运动场四角设置灯塔，灯塔高度27.3 m，每个灯塔上布置16套灯具（见图1）。

图1 照明改造效果

3.3 照明计算

根据学校的需求，运用专业照明设计软件与全新一代LED产品，结合场地实际情况，通过AIM照度计算，定制一套照明解决方案（见图2）。

图2 照明设计及照度计算

在合理优化64套灯具瞄准点及位置后，运动场计算照度为537 lx，均匀度为0.79，完全满足国家标准的规定，具体计算值见图3。

图3 照面计算

3.4 眩光控制

这次改造采用数智化专业防眩光控制系统，“玛斯柯”专利防眩光装置，将每一颗光珠配备独立的防眩光装置，精准控制光线，把投向比赛场上空的外溢光反射回场地内，提高场地照度和光的利用率，减少眩光和外溢光对运动者和场地周边的影响，解决了眩光及外溢光问题。

4 后期实施及保障

1）后期实施过程中严格按照设计方案实施，精准确定灯具位置及灯具指向，并在实施过程中全程测量及调试，保障良好的照明效果及均匀度，避免场内出现黑斑或斑点，减轻运动者的视觉困难，打造更安全舒适的运动体验。

2）系统化的设计、施工与检测，保证整个照明系统高效持久（见图4）。

图4 现场照度测量

3）采用高质量、耐久性好的灯具，产品能保证10年照度水平降低不超过5%，确保场地照度水平及均匀度保持设计水平，避免传统灯具因光源老化而出现的照度衰减问题，从而减少额外增加设备的投资和用电成本，降低维护和人工成本，使用无后顾之忧。

4）结合学校场地实际，在工厂内完成灯具配光瞄准，精准控光、安装便捷，不影响学校日常生活。

5）采用三级控制调光，实现三级功率百分比任意调整，达到节能效果。

5 结论

中学运动场照明应提供高品质、多场景的照明解决方案，满足中学运动场多功能的要求。学校田径运动场数智化体育照明应用是在学校领域的又一经典案例，不仅帮助使用方降低投资成本，达到节电节能的目标，还领先于同类别场馆，且安全可靠，并为践行可持续发展的绿色理念保驾护航。