中學數智化照明應用實踐探究

胡祖奎，李洪波，沈清敏，李麒麟，張元立

（重慶市第一中學校，重慶 400030）

中學田徑運動場是學生運動、集會、鍛煉的重要場所，由于中學生作息時間跨度較大，從清晨到夜間，運動場均有學生使用。有良好照明的中學運動場能為廣大師生提供良好的視覺環境，保障安全，并提供多種使用模式的數智化照明需求。重慶一中是重慶市一所知名重點中學，具有良好的師資條件及教學環境。近年來，學校運動場照明設施年久失修，逐漸老化，夜間照度不均勻且照明效果差，照度低，已經不能滿足學校教學及活動的需求，為此學校啟動了田徑運動場的改造工作。

1 照明標準及等級選擇

田徑運動場按照比賽等級、是否需要電視轉播等要求有不同的照明需求，我國《建筑照明設計標準》（GB 50034—2013）[1]和行業標準《體育場館照明設計及檢測標準》(JGJ 153—2016)[2]均對不同類型的照明需求提出了相應標準。中學運動場主要保障日常運動及集會活動等的需要，因此，從建設成本及運營成本的角度，中學運動場通常不考慮電視轉播需求，并應按照業余比賽要求控制相關標準及參數，其參考標準見表1。

表1 無電視轉播的足球及田徑場地照明標準值

2 照明燈具選擇

近年來，隨著LED技術的成熟及廣泛應用，LED光源逐步替代傳統光源，并在運動場地中大量采用。LED燈具的發光效率、控制策略、配電方式、燈具布置方式、投射角度等均具有較大的靈活性，因此，充分利用其特點，改變傳統氣體放電燈燈具布設方式，提升場地照明效果，節約照明能源。

3 照明方案設計

3.1 設計目標

1）良好的眩光及溢散光控制，避免影響運動員和周邊環境。

2）達到規定的照度標準，確保學生的運動環境需要，并保障夜間安全。

3）可調光，滿足場地不同模式需求，有效節能。

4）系統方案，避免兼容性問題，保證產品整體質量。

3.2 燈具布置方式

“瑪斯柯”作為全球專注體育照明的設計和制造40余年的知名品牌，從世界杯、英超、中超聯賽到社區體育設施、專業訓練基地和學校，都擁有豐富的經驗和業界領先的技術。通過交易中心組織的招標競爭程序，學校田徑運動場的數智化體育照明改造由“瑪斯柯”品牌提供專業服務。

田徑足球運動場采用4塔布置方案，分別在運動場四角設置燈塔，燈塔高度27.3 m，每個燈塔上布置16套燈具（見圖1）。

圖1 照明改造效果

3.3 照明計算

根據學校的需求，運用專業照明設計軟件與全新一代LED產品，結合場地實際情況，通過AIM照度計算，定制一套照明解決方案（見圖2）。

圖2 照明設計及照度計算

在合理優化64套燈具瞄準點及位置后，運動場計算照度為537 lx，均勻度為0.79，完全滿足國家標準的規定，具體計算值見圖3。

圖3 照面計算

3.4 眩光控制

這次改造采用數智化專業防眩光控制系統，“瑪斯柯”專利防眩光裝置，將每一顆光珠配備獨立的防眩光裝置，精準控制光線，把投向比賽場上空的外溢光反射回場地內，提高場地照度和光的利用率，減少眩光和外溢光對運動者和場地周邊的影響，解決了眩光及外溢光問題。

4 后期實施及保障

1）后期實施過程中嚴格按照設計方案實施，精準確定燈具位置及燈具指向，并在實施過程中全程測量及調試，保障良好的照明效果及均勻度，避免場內出現黑斑或斑點，減輕運動者的視覺困難，打造更安全舒適的運動體驗。

2）系統化的設計、施工與檢測，保證整個照明系統高效持久（見圖4）。

圖4 現場照度測量

3）采用高質量、耐久性好的燈具，產品能保證10年照度水平降低不超過5%，確保場地照度水平及均勻度保持設計水平，避免傳統燈具因光源老化而出現的照度衰減問題，從而減少額外增加設備的投資和用電成本，降低維護和人工成本，使用無后顧之憂。

4）結合學校場地實際，在工廠內完成燈具配光瞄準，精準控光、安裝便捷，不影響學校日常生活。

5）采用三級控制調光，實現三級功率百分比任意調整，達到節能效果。

5 結論

中學運動場照明應提供高品質、多場景的照明解決方案，滿足中學運動場多功能的要求。學校田徑運動場數智化體育照明應用是在學校領域的又一經典案例，不僅幫助使用方降低投資成本，達到節電節能的目標，還領先于同類別場館，且安全可靠，并為踐行可持續發展的綠色理念保駕護航。