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天津泰达足球场场地照明设计

时间:2017-01-06 12:00 来源:网络整理 作者:admin 阅读:
文章介绍了泰达足球场场地照明及供配电设计,分析照明灯具安装位置与照明参数的计算。

关键词:足球场;场地;照明;照度;灯具;

泰达足球场为现代化的专用足球场。建筑共5层,面积为6万m2。弧形柱架结构为体育场塑造出具有太空时代和高科技的外观,场内有近4万个座位,总投资约4.8亿元。设计功能满足FIFA(Federation Internationale de Football Association)要求,是泰达足球队的中超联赛主场,也是2008年北京奥运会的足球比赛场地。该工程于2004年建成使用,已举办了中马世界杯外围赛、2004年的中超杯开幕式和六场大型演出活动。

场地照明采用四角灯塔和场地长边两侧灯带相接合的混和式布灯,共使用了480套2kW高效金属卤化物灯具。

1、布灯方式及灯具选择

1.1、灯具布置方式的确定

体育场灯具的布置方式通常有四角灯塔式、灯带式、灯带与灯塔混合三种方式。

1.1.1、四塔式布灯

灯杆位置确定:四角灯塔设计位置在球门中线A1点,与底线成10°角、半场中心线B1与边线成5°角的两线相交的延长线夹角范围内,灯塔设置应在场地的对角线上,如图1所示。该种型式适合罩棚垂直高度较低或者没有罩棚的体育场,不足之处就是照度较低。镇流器箱、配电控制柜安装在灯杆下部,在条件允许的情况下,为了减小供电距离,也可安装在灯杆上部。更换和维护灯具方式有两种利用机械吊篮和在灯杆内部加装钢爬梯。

高度确定:灯杆高度应在灯架中心点与场地水平地面中心点所构成不小于25°的夹角范围内见图2。即,h≥d×tan25°(1)

式中:h——灯架中心点至场地水平面的垂直高度(m);

d——场地中心点至灯塔基座的水平距离(m)。

该角度也不应过大,否则不仅使灯塔整体造价大大提高,同时也会降低垂直照度与水平照度的比例,影响场地物体立体感和降低识别运动物体的灵敏度。

1.1.2、灯带式布灯

高度确定:首先保证在罩棚下安装的场地照明灯具距场地水平面至少高15m,并结合体育场的具体特点,确定安装灯具的马道设置位置和高度。一般情况下,装在罩棚下的照明灯具有两排,第一排在罩棚前边缘,位置为灯具至场地远边线与场地水平地面夹角约25°;另一排在雨棚的中后部,位置为灯具至场地近边线与场地水平地面夹角约50°,如图3所示。

还要特别注意在球门线中点与底线两侧15°内的空间区域不能布置灯具,主要是为了降低禁区区域内的眩光,保证守门员及在角球区附近的球员有良好的视线。

灯具及其镇流器箱、电缆、配电控制柜等都均匀安装在马道上。为了便于检修和安装灯具,马道宽度应≤1.2m,高度不小于2m。为了减小荷载,EPS或UPS安装在马道附近的配电间内。该种布灯方式的代表建筑有北京工人体育场、沈阳五里河体育场、2008年国家体育场等。

1.1.3、灯带与灯塔混合布灯

混合布灯将灯带式与灯塔式有机地组合在一起的布灯方法。是一般大型综合性体育场解决照明技术效果比较好的一种布灯型式。灯塔的投射角和方位布置可以适当灵活处理,光带的长度可以适当缩短,光带的高度也可适当降低。

该种形式为国际上比较流行的一种布灯方式,比较容易满足FIFA和CIE以及我国的各项技术指标要求。

布灯方式的选择和灯塔的位置往往取决于场地条件或造价,应与建筑师密切配合,结合建筑物实际形状,作出合理、经济的设计。

2、泰达足球场场地照明技术要求

(1)场地照明设计应适应以下模式:重大比赛(彩电转播)、一般比赛(一般竞技模式)、练习模式(包含半场练习)、场地的设备整理和清扫模式。

(2)灯具防护等级IP65,功率因数≥0.85。场地照明灯具带金属保护网,光源为双端金属卤化物高亮度光源,维护系数为0.72。

(3)有电视转播要求时,观众看台前十排的照明标准应至少为垂直照度标准的50%,10%的灯具应装有热启动器。

(4)国际足联FIFA推荐的足球场场地照明有关参数如表1所示。

高质量的场地照明不仅可以使运动员充分发挥竞技水平,也可以使现场观众有一个轻松良好的视觉环境,特别是可以保证高质量的彩色电视转播,使画面清晰逼真。

2008年北京奥运会将使用高清晰度电视(HDTV)向全球转播,HDTV与普通电视系统相比,具有清晰度更高、图像质量更好、HDTV的数字信号不易受干扰等优点,但同时也对照明提出了更高的要求,泰达足球场作为2008年奥运会备选场地,必须要满足以上技术指标要求。

(5)技术指标要求:

彩电转播的要求如表2所示。

无彩电转播时的要求如表3所示。

3 确定泰达足球场布灯方式

3.1 场地分析

泰达足球场为专用足球场,场地尺寸长为105m,宽为68m,场地四周设有1.4m深的壕沟,观众席位分两层设置,罩棚为弧形结构。根据建筑整体外观要求,仅允许在罩棚内部布置马道和照明灯具,根据灯带式布置场地照明技术要求,罩棚高度至少应在48m,但罩棚距场地水平面的实际高度仅为29m,不能满足场地安装照明要求,故要增设灯杆,由于罩棚的遮挡,仅允许在四角布置灯杆。灯杆高度根据式(1),确定为52m,灯架高度为14m。根据建筑造型要求,灯杆外形为塔形结构,底部直径为4.5m,上部直径为1m,内部设置钢爬梯。灯架倾斜角度为15°,每个灯具的瞄准点与垂直线夹角小于70°。泛光灯一定要采用窄光束的灯具,以照射到离灯最远的赛场区域,光束(十分之一)最大光强与最大光强之间的夹角不应大于12°,超出这范围过多的溢出光也能产生眩光。

在经过了多方论证和考察,为了尽可能避免四角灯塔照明所带来的四个阴影,增加垂直照度,取得良好的转播效果,在罩棚上增加辅助灯具。

3.2、照度计算

灯具选用2kW的金属卤化物灯,光源为双端金属卤化物高亮度光源,色温5600K,显色性93。布灯方式如图4所示。

每个灯塔需要90套灯具,分15层布置,每侧罩棚需要60套灯具。彩电转播模式时全部开启,功率为1038kW;训练模式开启108套,功率为390kW。场地反射系数为0.25。

计算结果如表4所示。

3.3 眩光计算

根据CIE标准,对每一个观察点,均计算每一套灯具对场地每一点的眩光影响。

在半场地取12个典型观察点。(中心线3个,禁区前5个,底线3个,大禁区角1个),对每一个观察点取出一个对应的最大眩光值,然后在这个12个最大值中,再取出一个最大值,此数值应小于50。

计算采用CIE NO 112眩光计算法:

GR=27+24LOG(Lvl/Lve0.9)

其中:

Lvl:灯具产生的光亮度(cd/m2)

Lve:环境产生的光幕亮度(cd/m2)

GR=(10-GF)*10

眩光评价标度如表5所示。

场地反射系数按0.25计算,最大眩光值为42.3,最小为38.8,满足技术要求。

4、泰达足球场照明供电

(责任编辑:admin)

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