體育館電氣改造設計探討

摘要：近幾年，隨著計算機技術和網絡技術的不斷推進，將技術運用在建筑改造方面已經成為順應時代發展的必然趨勢，在實際技術應用過程中不僅要對照明系統、安全系統、消防系統等進行集中維護，也要對項目運行的可靠性進行優化控制。文章結合案例對體育館電氣改造設計中的具體要素進行了闡釋。

關鍵詞：體育館；電氣改造；電氣設計；供電系統；消防系統 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU855 文章編號：1009-2374（2017）01-0116-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.056

1 案例分析

某學校對校內體育館進行改造設計，要建立第二個場館。第一場館具體參數為長度32米，寬度27米，二測看臺寬度為4米，吊頂高度為12米。第二場館具體參數為長度40米，寬度32米，二測看臺寬度為4.5米，鋼屋架上弦為9.6米，下弦為7.6米。項目中水平照度為1500Lx，垂直照度為750Lx，顯色指數在80以上，色溫控制在3500k以上。

并且，在第一場館內部，主要是組合式布燈，利用的是馬道設置二側燈橋，安裝39盞燈，中間區域布置30盞燈，一共是108盞金鹵燈，并在不同活動時設置不同的開燈方式，例如，專業訓練項目時照度為400Lx，開燈數量為33個；娛樂項目時照度為500Lx，開燈數量為42個等。在第二場館內部，由于高度受限不能利用燈橋，因此，需要采取均勻式布燈，最高照度能維系在1000Lx，在不同活動設置不同的開燈方式。例如，訓練項目時，場內照度控制在300Lx，開燈數量為15個左右；非專業類比賽項目時，場內照度控制在750Lx，開燈數量為42個左右。根據三相負荷平衡原理，要對每盞燈進行功率的自動補償設定，數值控制在0.85以上。

2 體育館電氣改造設計之供電系統改良

在體育館電氣改造設計結構升級的過程中，技術人員要對供電方式進行管控，由于變電所單獨低壓干線到主配電柜之間主要采取的是放射性配電系統以及鏈式配電系統，整體配電結構和承載等級為三級，并不能完全保證負荷斷電時間在15秒以內能得到修復。

2.1 體育館電氣改造設計中供電系統的供電要求

在文章中提及的體育館電氣改造項目中，兩個體育館都要承辦大型的專業化籃球比賽，因此對于供電負荷的要求都較高。特別要注意的是，在比賽時，計分需要利用計算機系統的供電負荷為一級。另外，對于體育館來說，應急照明系統以及賽事照明系統都是二級負荷結構。

2.2 體育館電氣改造設計中供電系統的實施方案

針對具體問題，技術人員要建立具有時效性的管控方案，以保證系統控制結構符合實際場地需求。場地照明系統要保證二路電源供電結構，且可以作為常規化系統備用，沒有重要活動時保證50%負荷能力，配電結構分配較為均勻。對于在配電柜中損耗的50%負荷要借助手動切換進行系統補償，手動放電控制在10～15分鐘之間，確保在系統運行一段時間后保證100%的實際照度。

在使用二路電源供電結構的過程中，主要是基于其系統自身的優勢，能在優化運行方式結構的同時，有效地節約初期投資項目，確保在電源被切換的過程中不會出現15分鐘的盲區時間。特別要注意的是，由于燈具都自身具備熱觸發裝置，若是綜合使用冷備系統也可以進行集中控制。在對整體系統進行分析和管控的過程中，需要對消防系統、應急照明系統以及廣播系統及電視轉播系統等進行集中的用電分析，都可以借助雙電源自動切換系統實現供電需求，以保證供電安全可靠。

3 體育館電氣改造設計之消防系統改良

3.1 體育館電氣改造設計中消防系統的應急方案

由于原體育館內部消防系統存在一定的缺失，利用系統優化策略實現了整體結構和項目控制的處理措施。技術管理人員要針對具體參數進行統籌控制，從以下三方面進行分析：第一，要對場地和觀眾席的火災照明系統建立應急處理方案，主要利用的是可以瞬時點燃的燈具，在本次改造項目中，主要選取的是大功率鹵鎢燈；第二，技術人員在改造過程中要對燈具的實際使用效率進行集中控制，確保裝置能發揮最大功效，也要保證整體基礎結構和項目造價運行參數符合實際標準。特別要注意的是，在系統運行和管控的過程中，只有保證監控系統的時效性，才能最大化地管理和控制應急預案；第三，在改造項目運行的過程中，由于觀眾席本身的吊頂高度較低，就需要在觀眾席集中安裝應急的筒燈裝置，以保證其滿足應急需要，確保在出現火災問題時，不會出現嚴重的安全隱患問題。

3.2 體育館電氣改造設計中消防系統的火災預警方案

在運行了應急處理預案后，技術人員要對火災預警方案進行綜合處理，確保體育館改造項目實施后，能滿足最基本的需求，提升體育館整體的安全系數。由于多數體育館的層高都較高，這就需要技術人員對感煙探測設備進行處理，傳統的設備無法實現有效的應急處理，就需要技術人員集中利用紅外光束探測儀器，確保整體管理工作時效性得到保障。在分析紅外光束探測儀器時，主要是針對設備內部兩個探測器的運行原理進行分析，一個發射端，一個接收端。當接收端在接收到煙氣時，就能及時報警。探測器的保護高度要控制在12米，對射長度控制在100米，保護間距為14米。另外，要對排煙系統進行集中控制，傳統體育場館無法滿足基本面積的實際需求，并且沒有增設有效的排煙窗口，在進行體育館改造設計過程中，能利用0°～90°的開關實現排煙目標。

4 體育館電氣改造設計之照明環境改良

4.1 體育館電氣改造設計中照明環境的照度標準和計算

在體育館電氣改造過程中，技術人員要對實際管控措施進行綜合分析，照明質量的要求就是要保證照度水平符合標準，照度只有均勻有效，才能具有相應的照明效果。未經改造的體育館內并沒有對照度標準進行集中控制，這就導致控制方式較為單一。在實際項目改造設計中，技術人員著重利用了新型的照明環境設計理念，確保場地利用率符合標準，并按照標準化參數進行集中計算，以提升建筑結構的有效性，保證要素符合

標準。

針對不同項目進行不同照度的參數控制，當體育館內部進行籃球項目時，要集中參考地面的平面結構，建議照度控制在1000～1200Lx之間，國際標準是300～500Lx，此時觀眾席的照度要求要參照座位的實際布置和平面，照度控制在100～150Lx之間，國際標準是50～75Lx，運動員休息室為100～150Lx。

4.2 體育館電氣改造設計中照明環境的光源選擇

在保證基本照度符合標準后，要對光源進行集中的選擇，確保照明系統的設定參數能得到有效踐行，從而提升體育館整體管理結構和管理效果。由于體育館內部需要較為高效的照明裝置，就需要技術人員利用顯色性較好的燈具。技術人員要集中關注的是混合光源，由于其不符合節能效果，因此，要酌情使用。新型光源的顯色性質會存在一定的差異；Ⅰ級光源的相對色溫控制在3300以下，為暖色調；Ⅱ級光源的相對色溫控制在3300～5300之間，為中間色調；Ⅲ級光源的色溫控制在5300以上，為冷色調。而具體的顯色指標中Ⅰ級光源的顯色指數范圍控制Ra控制在80以上，主要適用于國際比賽或者是彩色轉播項目；Ⅱ級光源的顯色指數范圍控制Ra控制在60以上80以下，主要適用于國內比賽項目；Ⅲ級光源的顯色指數范圍控制Ra控制在40以上60以下，主要適用于練習場地。

4.3 體育館電氣改造設計中照明環境的燈具選擇

在燈具選擇方面，技術人員要對燈具的實際質量進行綜合管控，質量等級主要分為三級，Ⅰ級光源眩光程度為無眩光感、Ⅱ級光源眩光程度為有輕微眩光感、Ⅲ級光源眩光程度為有眩光感。由于是體育館，需要保證良好的視野清晰度，這就需要有效選取Ⅰ級光源，并且保證燈具內置防眩光的擋板或者是隔柵，遮光角要控制在30°以上，另外，要集中控制燈具的投射方向以及基礎投射角。特別要注意的是，在對場地上空進行均勻布燈時，技術人員可以選用對稱配光燈具，而當采用場地側上方布燈系統時，技術人員需要結合體育館的實際情況采用非對稱配光燈具。

4.4 體育館電氣改造設計中照明環境的照度標準布燈方式

在體育館電氣改造設計項目運行過程中，技術人員要集中管控布燈方式，確保整體管理層級和管控結構符合實際需求，目前，在改造項目中主要運行的布燈方式分為三種：第一種是均勻式布燈方式，主要是水平照度均勻以及垂直照度較低，且適用于低視角的運動項目；第二種是光帶式布燈方式，主要是具備較好的垂直照度，并能實現具有沖擊感的立體效果，比較適合于空間運動的項目；第三種是組合式布燈，主要是能保證水平照度均勻的同時確保較高的垂直照度，適合于本文提到的多功能體育館。

5 結語

總而言之，在體育館電氣改造設計項目運行過程中，技術人員要針對實際情況和實際需求，建構更加完整的管控機制、消防系統和照明系統，不僅實現了時間和經費的節約，也為改造項目的可持續發展奠定了基礎。

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作者簡介：陳庚傳（1970-），男，廣西玉林人，供職于玉林市體育場館管理服務中心，研究方向：機電技術。

（責任編輯：王 波）