乔时姣
摘 要：本文介绍了体育馆照明设计标准、照明灯具布置方式，以及照度计算相关内容，利用计算机软件进行详细计算验证，并且对照明设计中的一些问题提出了自己的看法。
关键词：体育馆照明；照度计算；DIALux辅助设计
中图分类号： U41 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2016）10-193-2
0 引言
体育馆照明设计重点是馆内场地的照明，这是一项功能型强、技术性高、难度较大的设计。场地照明要满足多方面的需求，要有利于运动员技术水平的发挥，有利于裁判员的正确评判，有利于观众席上各方位的观看效果。
本论文结合东营市公安局警体训练中心项目，介绍体育馆照明设计的基本设计过程及DIALux照明软件的应用。
1 体育馆照明设计的基本要求
在体育馆照明设计中，除应达到要求的照度外，还应具有良好的照明质量，还要依据体育馆建筑结构可能安装高度和部位确定布灯方案。对于不同项目的场馆，照明设计的侧重点又各不相同，本文以工程中涉及的篮球馆及羽毛球馆为例阐述。
1.1 篮球
由于运动员本身能跟踪和看清篮球的运动和其他运动员的快速动作，虽然球大，但是动作快速，因此要求有良好的空间照度和照度的均匀性。为此，布灯要均匀排列，灯具上应装设格栅以防止球的冲击。
1.2 羽毛球
这是利用空间最有代表性的运动，必须是运动员在背景的衬托下能追随和看清羽毛球飞跃的途径。为了使穿梭的白色球与背景有良好的对比，而且在这个过程中不应受到眩光的影响，注意力的集中不至被视线附近的亮光源干扰。比赛时，大部分动作是在球网附近进行，因此该区域的照明，包括球场上空至少从地面起达7米高的空间需要照明。侧面照明和间接照明是一种好的方法。
2 体育馆照明设计步骤
2.1 确定场馆照明标准
体育馆照明标准与所举行的比赛和有无彩色电视转播有关，目前《建筑照明设计标准》对此有规定，本文结合《照明设计手册（第二版）》中给出的国际体育联合会的体育馆照明标准设计。根据体育馆的使用类别及重要性，本工程按
照无电视转播的训练娱乐和业余比赛类别确定照度标准
值。
2.2 确定光源和灯具类型
在体育馆顶棚高的比赛场地上所用的光源，宜采用高效率、长寿命、大光通量的金属卤化物灯或高显色性的高压钠灯。
近年来，随着技术的不断突破，大功率LED灯逐渐发展为高光效、长寿命、价格适中、维修便利、外观优美等性能优越的新一代照明，并为市场所接受。大功率的LED投光灯主要用于高大空间，照明时间长的场所。由于高大空间的场所，灯具维护更换难度大，造价高，所以选用一款高寿命的灯具是很有必要的。根据实际数据对比，LED 灯的理论工作寿命有5 万小时以上，而金属卤化物的理论工作寿命是1万小时。
2.3 灯具布置方式
体育场馆照明灯具排列方式一般有以下四种：
①顶部布灯：即单个灯具均匀布置在运动场地上空，宜选用对称型配光灯具。
②群组均匀布灯：即几个单体灯具组成一个群组，均匀布置在运动场地上空。
③侧向布灯：适用于对垂直照度要求较高、常需运动员仰头观察的运动项目以及有电视转播要求的体育馆。
④混合布灯：即将上述两种或多种布灯方式结合起来的一种方式，适用于所有室内项目。
对于不同的体育项目，还有一些特殊要求，《体育馆照明设计及检测标准》中对于篮球、羽毛球项目照明设置要求。篮球场地边线两侧带型布置，超出比赛场地端线，灯具安装高度不应小于12米，以篮筐为圆心直径4米内上方不应布置灯具。羽毛球场地边线1米外两侧布置，超出比赛场地端线，灯具安装高度不应小于12米（专业比赛照明灯具一般不高于15米），主赛区上方不应布置灯具。
2.4 照度计算
从2004年12月1日老版《建筑照明设计标》正式实施开始，照明功率密度值（LPD）就是强制性条文，在国家节能减排政策的宏观背景下，我们的设计工作也受到了深刻的影响，尤其在各项目职业安全专篇的编制中，照度计算值是必须要提供的参数，这让我们更加关注于照度计算。
照度计算方法主要有利用系数法（亦称平均照度计算法）和逐点计算法两种。利用系数法适用于比较简单的计算，而逐点计算则比较复杂，可以借助计算机辅助软件来完成。
K——维护系数，即照明装置在使用一定周期后，在规定表面上的平均照度或是平均亮度与该装置在相同条件下新装时在规定表面上所得到的平均照度或平均亮度之比。
3 计算机工具DIALux辅助计算
上述利用系数法中，各个参数与实际产品的相符度，以及我们选用时的经验因素等，都会对最后的结果产生影响。还有些关键参数，比如光源的光通量，这需要我们翻阅相关的产品样本。现在我们计算照度的时候，一般依据照明手册中查到的参数，36W荧光灯光通量按照3350lm计算，但是这个“3350lm”的引用，通过网络搜索发现，能匹配这一条要求的，仅仅有两家国外灯具厂商的五款产品。也就是说我们的设计选择了最为严苛的条件，要求的产品实际实施中很难采购到。我们最初的设想是希望通过严格的要求来实现强制选用节能灯具的目的。只不过，这个数据和实际的情况有很大的不符，仅仅是满足了图纸上的设计要求。
在遇到大空间的时候，虽然手算出了平均照度结果，但是因为基础数据的缺失和产品采购的不确定，依然存在很多的顾虑和不确信。因此通过计算机软件的方法是必要的，可以验证手动计算的结果，给出照度等值线，还能给出3D效果模拟图，对设计成果有个更加直观的了解。本文所使用的是一款德国开发的照明软件，DIALux，这是一款专业性强，简便易学的软件，目前在欧洲照明产业中应用广泛，国内也有照明厂家陆续加入其外挂程序。下面介绍下使用该软件设计体育馆照明的步骤。
3.1 参数布置
结合本案例，宽40米，深36米，馆内层高12.6m，净高10m，场地北侧设100人观众席。
3.2 选择灯具
根据工程需要选择合适类型的灯具，DIALux提供了丰富的灯具库，本次设计选用的灯具为国产泰来照明灯具。
3.3 排列灯具
本工程设计中篮球区与羽毛球区布置方式不同。篮球区灯具采取顶部布灯方式，装高9.5m，采用150W 泛光LED投射灯，六行六列均匀布置。满足《体育馆照明设计及检测标准》中要求以篮筐为圆心4m内上方不应布置灯具的要求，但是该标准中要求的变线两侧带型布置灯具，超出比赛场地端线安装高度不应小于12米的要求，在这种净空只有10米小型体育馆中并不适用，采用边线外带型布置的时候，至少要选用1000W的金卤灯装高20米以上才能达到所需照度要求。
羽毛球区采用侧向布灯方式，装高9.5m，采用400W 金卤灯，两行十列布置。满足《体育馆照明设计及检测标准》中要求主赛区上方不应布置灯具，以及边线1m外两侧布置的要求，但超出比赛场地端线灯具安装高度不应小于12米的要求，同样没办法在这种小型体育馆实现。
3.4 计算及报表
DIALux提供了多种参数的计算，并且可以根据设定的值进行比较分析，计算后可以根据需要，输出内容详细的报表。
4 照度计算结论及分析
4.1 采用平均照度计算法
5 体育馆照明设计的一点感想
5.1 提高光束利用率
体育场馆照明设计时除了选用高效节能的照明设备外，提高光束利用率也是节省能源的重要手段。 由于场地和观众席的照明标准相差很多，光束应尽量投向场地，最大限度地减少溢散光。本项目中在观众区没有设置任何专用照明灯具，仅仅是场地灯具的侧投光照度即可满足观众席照度要求。
5.2 关于大功率LED灯的色温
LED灯的色温范围比较宽泛，约3000～6500K，可根据具体应用要求进行调整。在体育馆这种所需照度较高的高大空间场所，适用中性或者冷色调光源，在照明设计手册中体育馆要求的色温是不小于4000K，属于中性色调，所以在使用LED灯具时，需要对其色温做一定的限制。
6 结语
从以上对体育馆照明设计的梳理和归纳，以及对DIALux软件的应用，体育馆场地照明的设计应能符合国家规范和行业标准，满足体育比赛规则要求，适应竞赛项目运动特点，综合考虑场馆使用需求。
参 考 文 献
[1] 北京照明学会照明设计专业委员会编.照明设计手册（第二版）[M].中国电力出版社，2006.12.
[2] 贺杨着.DIALux照度设计软件简介[J].科技前沿，2014（05）（下）：21-22.
[3] 卢剑卫着.浅谈体育馆电气设计及安装[J].工程经济，2013（12）：60-62.
