2013年東亞運動會自行車館照明設計

劉明 李璟

(天津市建筑設計院，天津 300074)

1 引言

2013年第六屆東亞運動會于2013年10月6日～15日在天津舉行，這也是天津第一次承辦綜合性的運動會，設有自行車、體操、舉重、射擊等眾多室內項目。為此，天津也新建了很多現代化的體育場館，其中自行車館在規模、造型、使用要求等方面都具有其特殊性，這就給場館的照明設計帶來的困難和挑戰，本文將就該場館的照明部分設計做一綜述。

2 項目概況

自行車館位于天津健康產業園區體育基地，總用地面積80195平方米，總建筑面積約為28200平方米，建筑高度為40.2米，地上4層，為甲級體育館。場館內觀眾席固定座位數為1700，臨時座位數為1600，該建筑的造型為自行車運動員頭盔形狀，如圖1所示。

圖1 自行車館鳥瞰圖Fig.1 The bird's eye view of the Bicycle Museum

3 設計原則

體育場館的照明不同于一般場所的常規照明，作為有電視轉播要求的專業比賽場館，對照明的很多參數以及燈具的選擇也有明確的規定:

(1)《建筑照明設計標準》GB 50034—2004第4.2.3款的規定:

場地垂直照度最小值與最大值之比不宜小于0.4;

場地平均垂直照度與平均水平照度之比不宜小于0.25;

場地水平照度最小值與最大值之比不宜小于0.5;

觀眾席前排的垂直照度不宜小于場地垂直照度的0.25。

(2)《民用建筑電氣設計規范》JGJ 16—2008第10.8.7款規定:

體育場地照明光源宜選用高效金屬鹵化物氣體放電燈;

場地用直接配光燈具宜帶有限制眩光的附件，并應附有燈具安裝角度指示器。室內比賽場地照明宜滿足多樣性使用功能。宜采用寬配光與窄配光燈具相結合的布燈方式或選用非對稱配光燈具。

(3)《體育場館照明設計及檢測標準》JGJ 163—2007第4.2.1款規定:

有電視轉播時主賽區的平均水平照度為平均垂直照度的0.75～2.0倍;

第4.1.13款規定:見表1。

表1 照度標準Table 1 Illumination standards

4 照明設計方案

4.1 布燈方式

為了更好的實現場地照明效果，結合場館特有造型，馬道的設計也具有一定的特殊性，在《體育場館照明設計及檢測標準》JGJ 163—2007第6.3.3款規定:場地自行車館燈具應平行于賽道形成內、外兩環布置，不應布置在賽道上方，燈具瞄準應垂直于騎手的運動方向。因此，馬道平行賽道設置，分為內、外兩圈，馬道標高也隨場地標高變化而變化，內圈最高點30.84m，最低點23.5m，外圈最高點28.3m，最低點19.51m，成為中間高兩端低的弧形，馬道及燈具布置情況如圖2所示。

圖2 馬道及燈具布置圖Fig.2 Bridleways and light layout

4.2 燈具選擇

照明燈具選用飛利浦公司專業場地照明燈具，具體參數見表2。

賽場區照明選用高顯色指數的金屬鹵化物光源配防眩光燈具，以窄光束金屬鹵化物燈為主，配以寬光束金屬鹵化物燈和鹵鎢燈為輔的燈具。所選燈具可以實現通過改變光源位置來調節光束及照射角度，燈具附安全開關，在打開時，可自動切斷電源。光源的發光效率達到90lm W，燈具的防護等級為IP65。賽場內應急照明燈具使用可以瞬時點亮的鹵鎢燈。

場地照明除了滿足電視轉播的要求以外，還要滿足多種模式下照明的需求，不同模式下所需要的燈具類型及數量見表3。

表2 燈具參數Table 2 Light Parameter

(續表)

表3 不同模式下燈具的選擇Table 3 Light selection of different modes

4.3 照度計算

照度計算時，燈具的維護系數為0.8，參考高度為距賽道1.5m(垂直照度)，1.0m(水平照度)。最終照度利用專業計算軟件CalcuLux Area 7.5.0.0計算得出，賽道照度計算結果繁冗，現只取局部賽道平均值最低的一組數據，其余位置均可滿足照度要求，見表4。其對應的照度分布圖，見圖3～圖13。

顯然，通過計算結果不難看出，不同模式下的照明參數均符合規范的要求，該照明方案是科學合理的。

4.4 減少眩光的措施

眩光是評價照明質量的一個重要指標，和燈具的數量、投射角度、安裝方式等有關，為了實現高質量的電視轉播，保證眩光指數≤30，要控制直接眩光，同時也要控制由場地引起的反射眩光，再設計的過程中，保證燈具瞄準垂直于騎手的運動方向，在提高了垂直照度的同時，可以有效地減少眩光。在燈具的選擇上，MVF403系列燈具可以選配防眩光板，內置反射器也能夠起到減少眩光的作用。

表4 照度計算Table 4 Illumination calculation

圖3 TV轉播重大國際比賽照度分布Fig.3 Illumination distribution of major international match on TV

圖4 TV轉播國際國內比賽照度分布Fig.4 Illumination distribution of international and domestic game on TV

圖5 專業比賽照度分布Fig.5 Illumination distribution of professional game

圖6 業余比賽專業訓練照度分布Fig.6 Illumination distribution of amateur competitions professional training

圖7 訓練和娛樂活動照度分布Fig.7 Illumination distribution of training and recreational activities

圖8 TV應急照明1(賽道)照度分布Fig.8 Illumination distribution of TV emergency lighting(the track)

圖9 TV應急照明2(內場)照度分布Fig.9 Illumination distribution of TV emergency lighting(the diamond)

圖10 觀眾席照明照度分布Fig.10 Illumination distribution of the audience lighting

圖11 升旗臺照度分布Fig.11 Illumination distribution of the flag tower

圖12 觀眾席應急照明照度分布Fig.12 Illumination distribution of the audience emergency lighting

5 場地照明供配電及控制方式

5.1 供配電方式

圖13 主席臺照明照度分布Fig.13 Illumination distribution of the podium

自行車館的比賽照明和應急照明均為一級負荷，比賽照明最大負荷為368.8KW，賽場應急照明總負荷為32KW。為保證賽場內照明供電的可靠性，本工程場地內照明采用雙電源供電 (兩路電源引自低壓配電柜不同母線段)，末端自投，正常情況下兩路電源各帶50%負荷，任何一路電源故障時，另一路電源均能保證負擔100%照明負荷。場地照明回路亦采用UPS作為其備用電源，UPS持續供電時間選擇為10分鐘。賽場內應急照明采用雙電源供電，每路電源均可帶100%應急照明負荷，并配置EPS作為備用電源，EPS持續供電時間不小于30分鐘，電池初裝供電時間不小于90分鐘。

5.2 控制方式

場地照明采用智能照明控制系統，每盞照明燈具均采用單獨電纜供電，每個回路具有獨立編號，通過不同回路開關的組合，可靈活設置多種照明模式，對不同的模式可以實現一鍵點亮。該場館的夾層設置賽場照明控制室，可以隨時關注場地照明情況并進行不同照明模式的轉換。

6 節能措施

體育場館的照明，所選用燈具功率較大，采取必要的節能措施顯得尤為重要，該場館的照明選用高效的燈具，配以節能型電感鎮流器，采用單燈就地補償措施，功率因數不小于0.9，燈具采用L1、L2、L3三相間隔供電，保證三相平衡。

7 小結

本文對2013年東亞運動會自行車館照明設計進行綜合論述，從模式控制、燈具選擇、配電方案以及節能等方面提出了具體的解決方案，并在實際工程中得以應用，取得良好效果。

［1］中華人民共和國建設部.GB 50034—2004建筑照明設計標準［S］.北京:中國建筑工業出版社，2004.

［2］中華人民共和國建設部.JGJ16—2008民用建筑電氣設計規范［S］.北京:中國建筑工業出版社，2008.

［3］中華人民共和國建設部.JGJ153—2007體育場館照明設計及檢測標準［S］.北京:中國建筑工業出版社地，2007.

［4］北京照明學會照明設計專業委員會.照明設計手冊［M］.北京:中國電力出版社，2005.

［5］李炳華，董青，汪嘉懿，等.第29屆奧運會體育場館照明綜述［J］.照明工程學報，2008，19(1).