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吉林速滑馆照明设计

时间:2017-01-06 12:00 来源:网络整理 作者:admin 阅读:
文章以2007年长春亚冬会的主赛场——吉林速滑馆的照明设计为例,对其采用的Musco专业照明灯具、布灯方式及先进的电气系统进行了介绍。

关键词:绿色照明;LSG;光效;眩光;外溢光;智能照明控制系统

1 概述

  吉林省速滑馆位于吉林省长春市南岭体育馆以北,体北路以南,吉顺街以东,五环体育馆以西。该馆总建筑面积31531.7m2,可容纳观众2000人。作为2007年亚冬会主赛馆,比赛场地由一块标准的长400m宽12m的速滑道、两块标准冰球场地组成,可举办大跑道速滑、短道速滑、花样滑冰、冰球、冰壶等多种室内冰上竞技比赛。

2 照明设计标准

2.1 本工程采用的技术规范和标准

(1)国际体育联合会(GAISF)《多功能室内体育场馆人工照明指南》;

(2)国标GB50034-2004《建筑照明设计标准》;

(3)IESNA RP-6-01《体育及娱乐场所照明标准》。

2.2 高清晰电视转播照度标准

400m速滑道及南侧冰球场高清晰电视转播标准:

垂直照度(主摄像机方向):1400lx

垂直照度(次摄象机方向):1000lx

平均水平照度与平均垂直照度比(Eav∶Eav):大于或等于0.5,且小于或等于2.0

水平照度均匀度:U1=Emin/Emax>0.6、U2=Emin/Eav>0.7

垂直照度均匀度:U1=Emin/Emax>0.4、U2=Emin/Eav>0.6

3 吉林速滑馆照明设计方案

3.1 光源、灯具的选择

  众所周知,体育照明是为运动员、裁判员、现场观众、电视电影摄像人员等提供良好的视觉环境。因此,一个好的体育场馆的照明设计对比赛的进程起着重要的作用。而选择高效率、技术先进的光源和灯具是实现好的照明设计的前提。

  吉林速滑馆的比赛大厅选用两类光源。其一,选用全进口的Musco最新型Light-Structure Green(LSG) Z-lamp灯具,即专为专业体育场馆设计的照明产品。

光源选用Musco专利的1500W Z形灯泡(如图1所示)。此Z形灯泡利用灯具投射角度所带来的偏差,结合本身的“Z”形,使光源发光部位始终保持在接近水平位置的状态,从而使光源的光效最高。还可以利用浪费的外溢光提高场地照度水平,与直管灯泡(如图2所示)相比光效可平均提高25%。

  LSG灯具的反射器由多片反射片组成(如图3所示)。每片反射片均由电脑激光定位嵌入,反射片在360°的范围内自由组合,可形成2000多种配光曲线,精确控制光线,尽可能地将原本投射到场地外的光线投射到场地内,提高了效率,并与外置眩光控制器配合使用,最大限度地减少外溢光,极大地减轻了光污染(如图4所示)。对于比赛场地全部为冰面的吉林速滑馆来讲,由于对眩光的合理控制及对灯具投射角度的严格限制,将冰面所带来的光污染控制到最小,较好地满足了运动员和观众的视觉环境的需要。此套灯具还配有独特的调光角度复位装置和齿轮传动的水平机械装置,可在水平方向提供照明,以达到节约能源的目的,而且更换灯泡后,原来的调光角度可以轻松复位。

其二,选用Musco专业的比赛训练灯具Gym-pak灯具(如图5所示),光源选用1000W金卤灯。此光源有独特的涂层设计,既可防UV辐射,又可大大减少运动员的直接眩光;灯具采用高纯铝电化学抛光加阳极氧化处理反射罩,能更精准地控制光线。

3.2 灯位布置

  合理的灯位布置是实现电视转播、创造良好视觉环境的有效途径。

  主要比赛灯具的照明采用围绕400m速滑跑道周围均布的方式,灯具分别布在速滑道的内跑道上空和外跑道上空,分为两圈(如图6所示)。因场地不设照明马道,灯具利用特殊结构挂接在钢结构上,由于采用的Light-Structure Green(LSG) Z-lamp与镇流器分开的独立式灯具,这就降低了由于镇流器的重量所带来的对钢结构的要求,减轻了屋顶钢结构的负载,提高了钢结构的安全系数。这样的布灯方式不但极大地加大了灯具的投射角度(?茁>35°),减少了眩光,而且由于更集中地把灯具布置在比赛场地的上空,减少了灯具的使用数量,提高了光的利用率。

对非主要比赛用灯具,考虑到亚冬会过后的能源使用问题及群众对一般比赛和训练、娱乐的需求,灯具布局还考虑观瞻效果。对此类灯具采用整个场地上空均布的照明方式,以满足赛后训练的需求。

3.3 灯具瞄准点的确定

由于比赛场地全部是冰面,灯具的瞄准角成为影响运动员比赛的关键因素。由于冰面会对光线产生反射作用。所以,如果没有合理的设计瞄准点,灯具投射到场地的光线会经过冰面直接反射到运动员的视线中,这种不舒适感将直接影响运动员的发挥,给比赛带来消极的影响。

针对比赛场地的特殊性,在进行照明设计的时候,严格控制灯具光线的投射角度,最大限度地使灯具投射点落在比赛滑道的边缘位置,从而使冰面反射的光线落在非比赛区域(如图6所示)。由于控制好了灯具的投射角度,也更好地控制了眩光,使眩光指数小于30。

3.4 照明电气系统及控制系统

设计采用Musco智能电气系统。普通金卤灯的发光效率随点亮时间的增加而显著下降,这一直是金卤灯未能解决的难题,它导致灯光球场点亮一段时间后的效果与最初效果有明显的反差。Musco专利智能电气系统解决了这一矛盾,保证灯的发光效率在5000h内不会下降(如图7所示)。与普通灯具相比,采用智能电气系统后,灯具寿命期内总能耗节省了33%。

  本场地照明控制系统采用智能可编程照明控制系统。该系统控制模式可以根据实际比赛模式灵活调整,可以实现分布控制、集中管理。整套系统采用程序控制,编程语言简单,用户能够方便地通过修改程序来更改控制方式。可以实现分路启动控制,避免了大启动电流带来的冲击。可以实现场景模式控制,操作简单,控制安全可靠。控制系统还配有电子触摸屏,通过对各种控制模式的屏幕显现,更方便、直观地实现了对整个场地的灯光控制。

总之,速滑馆比赛场地的照明设计是一项挑战性极高的任务。不断优化的设计方案、合理的照明方式,会帮助场地在实现“绿色”照明的同时达到节能的目的。

参考文献

IESNA RP-6-01《Sports and Recreational Area Lighting》

(责任编辑:admin)

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