體育場館照明質量檢測和設計的新方法研究

呼洋洋（西安建筑科技大學　陜西西安　710055）

體育場館照明質量檢測和設計的新方法研究

呼洋洋
（西安建筑科技大學陜西西安710055）

隨著我國運動事業與全民體育活動的蓬勃發展，體育場館的體育照明質量檢測與設計越來越受到人們的關注。該文從解析體育場館的相關內容入手，分析體育照明對運動員的影響，提出體育照明質量檢測與設計的新方法，以期為體育場館照明的不斷優化提供新的思路與借鑒。

體育場館 照明質量 檢測 設計

隨著體育運動事業的發展，體育建筑逐漸成為城市的一大亮點，這不僅在于建筑本身的藝術造型效果，還在于它帶來的每一場精彩比賽，這就要求體育場館既要具有良好的結構與外形，還需要有良好的照明條件與照明環境，這樣才能為精彩的體育比賽提供高質量的外部環境。伴隨著科學技術的發展，體育照明不再囿于滿足照明的基本物理參數，如眩光控制、均勻度、照度等物理標準［1］，更重視照明對于運動員的影響，避免照明產生的不良后果影響運動員的正常比賽，因此，體育照明的質量的檢測與設計成為體育比賽亟需解決的重要命題。

1　體育場館照明的相關內容解析

1.1體育場館照明的作用

體育場館的構造主要可以分為兩個部分：內場與外場，內場是運動員、管理人員、貴賓、記者等相關工作人員所在的區域，外場則是觀眾觀看比賽的聚散場地、車輛的存放與疏散場地等區域，這兩部分的功能不同其照明的要求也有所不同。對于體育場館的外部照明來說，它的裝飾性作用要遠遠超過其使用性的功能，由于外場的空間比較大，要彰顯出體育場館的獨特造型，通常會采用泛光照明，利用色彩的組合與強弱的變化，表現體育場館的恢弘氣勢。體育場館的內部照明一方面主要是為了滿足體育比賽中運動員對于照明的需求；另一方面需要滿足觀眾觀看體育賽事的要求，由此可見，體育場館內部的功能是要滿足運動員與觀眾的視覺效果。

1.2體育場館照明的要求

一般而言，照明的設計是對照明的照度、眩光、立體感、均勻感、顯色性指標等物理標準作為評價與設計的指標［2］，體育照明既具有一般照明的共性，又具有自身的特性，除了上述一般照明中所涉及的物理量以外，體育照明還需要考慮到運動的整體環境，如運動范圍、運動方向、運動空間及運動速度等方面的內容，由于體育場館的空間比較大，就需要照明的燈具、光源與投射的技術都要滿足體育場館空曠空間的要求，要采用高照度、低眩光、高照度均勻性及良好的立體感的照明條件，滿足運動員及觀眾對于體育場館照明環境在視覺方面的特殊要求。不同的體育運動對于體育場館的照明會有不同的要求，由于運動方向、運動速度及運動空間等方面存在的差異造成照明的照度值也會有所不同，GAISF照明標準 就對不同體育運動的照度值進行了標準的制定與設計（見表1）［3］。影響體育照明的相關因素主要為照度，依據照度的性質可以水平照度與垂直照度、初始照度與維護照度，通常情況下，照度的由運動的速度、空間、方向、等級及運動者的技巧等方面共同決定。體育場館的照明品質涉及到照度與亮度的均勻度、亮度與顏色的對比度、閃爍與眩光以及立體感等六個方面，這六個方面影響著體育場館的照明品質。

2　體育照明對運動員的影響分析

體育場館中視覺環境是影響運動員比賽的關鍵性因素，體育照明的質量關系到視覺環境的營造，通常視覺環境中的兩個因素會影響到運動員的比賽，一是視覺噪音效應，體育場館中的背景、圖案等都會影響到運動員的注意力與情緒，如果背景過于混亂，照明的亮度信號非常嘈雜，就會干擾運動員的注意力及情緒；二是向光性效應，運動員的注意力會被光源較亮的部分所吸引，亮的光源是眼睛能夠適應的較高亮度水平，但不是注意力所追求的集中點，如果亮的光源非常接近信號，就會出現“失能眩光”的效應，這種失能眩光效應在排球比賽中普遍存在，由于體育場館頂部的高度不夠高或者高的光源頻繁出現在運動員的視野中，就會造成運動員的“失能眩光”效應，導致傳球的準確性受到影響。

體育場館的照明質量與效果影響著運動比賽的進程與水平，本文通過對某校排球與游泳運動員的調查與訪談，獲知運動員對目前體育場館照明條件的滿意程度，以此了解體育場館照明的現狀與問題，為體育場館中照明的不斷優化與完善提供借鑒。在排球運動員的調查與訪談中發現，運動員認為比賽過程中理想的照明環境首先是對光源亮度的要求，如有運動員反映“亮度要柔和一點，不要太刺眼”，這表明眩光問題仍然是影響體育運動比賽的最大問題。其次，光源的眩光指數是影響運動員的比賽的第二大要素，當亮度相同時，光源在分散狀況下越多，干擾視覺的可能性就會越大，如果光源過于密集，就會造成嚴重的眩光。最后，燈光設置的距離要適當，有運動員認為燈具應該安裝在體育場館中較高的位置，這樣可以減少亮光帶來的眩暈，當燈具安裝在較高的位置時，光源的照度就會越均勻，就會有利于運動員的比賽開展。在游泳運動員的調查與訪談中發現，游泳比賽的運動員更注重體育場館照明的亮度看，重視照明亮度對于自身情緒的影響，有運動員表示“理想的燈光照明會讓運動員感到振奮”。頂棚的亮度是游泳運動員十分注意的部分，很多運動表示應該降低頂棚的亮度，選擇顏色較淺的頂棚，這主要是因為頂棚的顏色與亮度會產生眩光效應，不利于運動員的正常比賽。另外，部分運動員表示更喜歡體育場館中采用自然光，這樣可以幫助運動員更快的適應訓練場地與比賽場地的光源差距。

綜上所述，對于大部分體育運動的比賽來說，體育館的照明會從情緒方面影響到運動員的比賽，光源過亮會造成眩光現象，光源過暗會則會降低運動員的振奮程度，因此，要選擇適度的光源亮度，可以采用一部分自然光來降低人工光源帶來的不利影響，為運動員創設良好的照明環境。另外，體育場館需要降低視覺噪音的影響，觀眾席的燈光明暗要根據體育運動的性質來調整，對于體操、跳水等相對安靜的運動比賽項目，可以適當的將觀眾席的燈管調暗，這樣可以降低外界視覺噪音對于運動員的影響；對于籃球、足球等對抗激烈的比賽項目，則可以將觀眾席的燈光調亮，讓運動員感受到觀眾的熱情鼓舞，繼而產生振奮的情緒，全身心的投入到比賽過程中［4］。

表1　體育場館內部最小平均水平照度E h

3　體育照明質量檢測與設計方法

傳統的體育照明質量檢測主要是采用測色儀器及光度儀器兩種方法進行測試，利用照度計與亮度計兩種方式來對照明質量進行監測。隨著科學技術的發展，數碼相機的成像原理及特點逐漸被應用于體育照明的質量檢測，為滿足體育照明質量測試的基本要求，數碼相機需要具備以下幾個方面的條件：能夠記錄攝像過程中出現每幅圖像的光圈大小、曝光時間及相關參數；能夠根據體育場館環境的實際情況運用手調拍攝的功能；分辨率能夠達到500萬像素以上；測光范圍具有足夠的空間與靈敏度；對焦的范圍要打，能夠實現遠距離目標的非接觸性測試；充電電池的容量要足夠大；魚眼鏡頭的匹配樣能夠采集體育場館中的全部信息。體育場館內的照明質量檢測既要對照度均勻度做出相關的規定，還要對亮度均勻度及眩光做出檢測，在亮度均勻度方面，運動員在比賽中，視線會隨著運動的速度、空間等方面不斷地發生變化，再加上運動目標的不斷發生位移，運動員必須要適應不同區域的亮度分布，因此，亮度過于均勻會使環境顯得呆板，不易激發運動員的積極性，這需要體育館內部的亮度分布要適應運動員比賽的特性，制定有關亮度的標準與規定，如體育館內部的相近環境亮度應該要比被觀察物的亮度低一些，也就是將相近環境與對象本身的反射比控制在0.3～0.5的范圍之內。

4　結語

體育場館的照明質量會影響到運動員的體育比賽效果，適中照度與亮度不僅可以讓運動員保持穩定的水平，還可以激發運動員的振奮情緒，確保運動員在比賽過程中能夠充分發揮內在潛能，保持斗志昂揚的精神狀態，穩定甚至超常發揮原有的水平。

［1］魏永健.體育照明質量檢測和設計的新方法［D］.天津大學博士畢業論文，2005.

［2］劉冰.體育館照明節能控制的研究［D］.哈爾濱工業大學碩士畢業論文，2006.

［3］趙凱，林若慈.體育場館照明節能模擬計算分析［J］.照明工程學報，2015（1）：76.

［4］霍大勇，張繼夢.體育場館照明工程常見問題與解決方法［J］.燈與照明，2013（3）：35.

G80

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2095-2813（2015）12（b）-0161-02

10.16655/j.cnki.2095-2813.2015.35.161