某特大型综合体育馆的场地照明设计分析_武攀.pdf

2022 年 12 月第 16 卷 第 6 期智能建筑电气技术Electrical Technology of Intelligent Buildings某特大型综合体育馆的场地照明设计分析武 攀,包顺强(同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,上海 200092)摘要本文对某特大型综合体育场馆场地照明相关的一些技术要求,进行了简单的阐述和分析,提出了场地照明考虑的各项标准,以及对场地照明的各种影响因素,具体如:本项目场地照明的标准、马道的设计、摄像机位方面的影响、场地照明的模拟结果、供配电的形式,以及相关的控制要求,以供参考。关键词 特大型综合体育馆;NBA 级场馆;马道;摄像机位;供配电形式中图分类号:TU29文献标识码:A文章编号:1729-1275(2022)06-0027-07Lighting Design for an Oversized Comprehensive GymnasiumWu Pan,Bao Shunqiang(Tongji Architectural Design(Group)Co.,Ltd,Shanghai 200092,China)Abstract:This paper briefly expounds and analyzes some technical requirements related to the lightingdesign of an oversized comprehensive gymnasium,and puts forward to various standards to be consideredfor lighting design,as well as various influencing factors on lighting design,such as:the standard of thelighting design,the design of the catwalk,the impact of camera position,the simulation results of thelighting design,the power supply and distribution,and the control requirements,for reference.Keywords:an oversized comprehensive gymnasium;NBA venue;catwalk;camera position;the powersupply and distribution作者简介:武攀,本科,机电主管,高级工程师,注册电气工程师,Email:13wp 。0引言 某特大型综合体育馆作为当地未来地标性文体设施,力图打造为满足国际化硬件标准、创新设计理念的中国区 NBA 级场馆,赛时可以举办国际、国内大型顶级体育赛事、市内各级体育比赛、商业性赛事、群众体育赛事等,赛后还可以承接各种国际、国内外顶级娱乐演出、品牌公关活动、会议展览、企业年会等活动。本体育馆总建筑面积约 7.85 万 m2,其中地上建筑面积约 6.49 万 m2,地下建筑面积约 1.37 万m2,建筑高度为 47.60 m,建筑层数为地下一层,地上六层(比赛厅为单层大空间);坐席约 18 066 座,分别设置了活动看台、下层固定看台、贵宾看台、无障碍看台、包厢看台、上层固定看台。1场地照明的标准 对于国际、国内各种顶级赛事的要求,比如冰球、篮球、排球、手球、羽毛球、乒乓球、体操等,在国内规范和各种文献中已有非常多的阐述,但对体育场馆满足 NBA 热身赛事的照明要求,相关资料比较少。本章将通过本项目在设计过程中所考虑的场地照明标准,对各种赛事的照明要求做一个简单的对比,希望能对读者有所帮助。经过与业主单位、运营单位充分的沟通,本场馆比赛照明的设计标准,按照级 HDTV 转播要求设置,具体要求见表 1;同时需满足 NBA 设施标准的场地照明要求,见表 2。通过表 1 和表 2,可以初步得出以下对比结论。(1)水平照度差异:体育场馆照明设计及检测标准水平照度约为 1 4002 800lx(有电视转播时场地平均水平照度与平均垂直照度的比值宜为:体育馆 1.0 2.0),NBA 设施标准 水平照度约为2 4752 906lx。(2)垂直照度差异:体育场馆照明设计及检测标准中主摄像机垂直照度 2 000lx,NBA 设施标准中主摄像机垂直照度为 1 560lx。对于辅摄像机72DOI:10.13857/11-5589/tu.2022.06.026智能建筑电气技术2022 年 体育场馆照明设计及检测标准JGJ153-2016 中级转播要求场地照明标准表 1运动项目等级Eh/lxEhU1U2Evmai/lxEvmaiU1U2Evaux/lxEvauxU1U2RaLEDR9Tcp/KGR冰球、篮球、排球、手球、室 内 足 球、体操、乒乓球VI-0.70.82 0000.60.71 4000.40.690205 50030羽毛球VI-0.7/0.60.8/0.82 000/1 400 0.6/0.4 0.7/0.6 1 400/1 000 0.4/0.3 0.6/0.590205 50030NBA 设施标准中场地照明设计标准表 2Eh/lx水平照度平均水平照度 230270fc 即 2 4752 906lxEvmai/lx垂直照度主摄像机及其对角摄像机垂直照度为 145fc,即 1 560lx;辅摄像机垂直照度为 130fc,即 1 400lxU1最小照度和最大照度之比水平照度均匀度 U11/1.35=0.75,主摄像机垂直照度均匀度 U11/1.35=0.75,边线摄像机垂直照度均匀度 U11/1.5=0.67;底线摄像机垂直照度均匀度 U11/2=0.5U2最小照度和平均照度之比无UG均匀度梯度水平照度和主摄像机及其对角摄像机垂直照度均匀度梯度为 1.35:1(每 3m)Tc色温色温:4 2004 800KRa一般显色指数Ra80R9特殊显色指数无GR炫光指数GR40频闪比频闪2%观众席照度分别明确了边线观众席和底线观众席10 英尺,30英尺、50 英尺、70 英尺的水平和垂直照度要求。注:1fc=10.764lx,1FT 英尺=30.48cm垂直照度,体育场馆照明设计及检测标准 与NBA 设施标准相同,均为 1 400lx。(3)U1 差异:体育场馆照明设计及检测标准中水平照度均匀度 U1,主摄像机垂直照度均匀度U1,辅摄像机垂直照度均匀度 U1,均比NBA 设施标准中对应数值低。U2 差异:NBA 设施标准中没有要求,而国内规范有详细的要求。(4)UG 均匀度梯度差异:体育场馆照明设计及检测标准与NBA 设施标准中虽然关于 UG 均匀度梯度的测量距离不同,但数值基本相同。(5)色温差异:NBA 设施标准中色温要求比国家规范低,趋向于暖色。(6)特殊显色指数差异:体育场馆照明设计及检测标准对本指标提出了具体要求,而NBA 设施标准无要求。(7)频闪比差异:NBA 设施标准 中频闪比2%,较LED 体育照明应用技术要求3%要求稍高。(8)观众席照度差异:NBA 设施标准提出了更为详细的要求。通过以上的对比,体育场馆照明设计及检测标准和NBA 设施标准在诸多标准方面均存在着差异,在本场馆设计时,按照标准比较高的指标,作为场地照明设计的依据,以期满足各项赛事的要求。2马道的设计 大型综合体育馆无论是电视转播的需求,还是方便设备安装检修,都需要设置马道。马道设置是否合理,将会对场地照明灯具的布置和角度、照明灯具的调试以及各项比赛照明指标能否满足要求产生根本影响。而往往在体育场馆进行项目前期设计时,马道的形式以及位置未能引起设计方足够的重视,一旦体育场馆的土建结构设计形式确定,马道的形式和位置即已基本确定,待到专项体育照明工艺专业介入设计时,为了满足各项赛事照明的要求,此时提出调整马道的形式和位置将会变得非常困难,或者需对主体土建结构形式进行较大的调整,或者需降低照明的一些指标标准,很难达到理想中的赛事照明指标要求。为了避免以上情况,在项目的前期方案阶段,体育照明工艺专业设计师需与建筑师、结构工程师、暖通工程师、扩声专业工程师协调合作,对马道的形式与位置进行充分讨论,除了满足各方的使用需求外,还要为场地照明的设计预留好足够的条件。2.1 马道的形式综合型大型体育馆为了满足场地多种活动的举办,一般采用双马道形式,马道设置方向宜与比赛场地形状一致。本项目考虑到屋顶结构的特殊性,经过充分的82第 16 卷 第 6 期武 攀,等.某特大型综合体育馆的场地照明设计分析论证,最后选用多道马道环形设置。比赛照明灯具位置主要设置于外层两道马道上,扩声扬声器主要设置于内侧两道马道环,同时在最外层马道也设置有后排观众扬声器以及为文艺演出预留的增设扬声器空间,在各马道环之间增加了连接通道,方便人员流通的同时也为后期临时舞台演出设备的安装提供便利,设置图如图 12 所示。图 1 马道的设置图图 2 马道的设置图除了需考虑水平多道马道设置外,马道的垂直高度也非常关键,将直接影响场地照明的照射角度,从而影响到场地照明的垂直照度以及眩光的控制。根据规范体育场馆照明设计及检测标准第6.3.2 条,灯具位置不应对运动员的主视线方向造成影响,所有灯具瞄准角应在 2565之间,以及规范附录 C 中规定马道上灯具投射到场地与场地远边线之间的夹角 不应小于 25,灯具投射到场地与场地近边线之夹角 不宜大于 65。本项目外侧两道马道与场地近边线、远边线的夹角见图 3。图 3 场地照明照射角度图其中内侧 马 道 与 场 地(冰 球)远 点 夹 角 为40.79,内 侧 马 道 与 场 地(篮 球)远 点 夹 角 为44.27;外 侧 马 道 与 场 地(冰 球)近 点 夹 角 为40.79,外 侧 马 道 与 场 地(篮 球)近 点 夹 角 为52.45,均满足了规范要求。2.2 马道的荷载对于综合性体育馆项目,马道上安装的设备种类和数量较多,有照明灯具、灯具驱动器、扩声系统扬声器、消防水炮以及相关的强电弱电桥架,如果再加上未来文艺演出可能需要的照明灯具、扬声器,那么马道的荷载是否能满足使用要求将成为设计师在项目前期必须考虑的一个问题。根据体育场馆照明设计及检测标准第 6.4.4条,照明等级 V 级及以上的体育场馆马道的照明荷载不宜低于 250kg/m2,V 级以下可适当降低。经过统计,本项目马道上安装桥架包含:比赛照明桥架、强电设备电缆桥架(斗屏供电电缆以及其余设备供电电缆)、消防桥架、体育工艺控制线槽(包含有照明通信线、扩声通信线、体育工艺线、弱电线)、扩声音频线槽。安装图如图 4 所示。图 4 马道桥架安装图92智能建筑电气技术2022 年图 5 D-D 剖面马道桥架安装图由于场地照明灯具主要安装于外侧两道马道上(见图 1),且灯具重量远大于桥架重量,选取外侧马道上位于 D-D 剖面或者 E-E 剖面的设备作为最大荷载处计算马道上的设备重量,D-D 剖面或者 E-E 剖面处位置详见图 56。本项目马道上 1m 范围内考虑最多安装 2 套比赛 照明灯具、1套观众席照明灯具和1套应急照明图 6 E-E 剖面马道桥架安装图灯具,灯具的重量见表 3。由于 D-D 剖面处比 E-E剖面处桥架多,选取 D-D 剖面处桥架计算,见表 4。由于外侧马道处扬声器重量较大,本项目考虑扬声器不安装于马道上,且马道上弱电控制线缆较轻,可以忽略不计,再考虑到消防水炮重量约为15kg,计算得出,本项目马道上 1m 范围内的设备最大重量约为 175kg/m。马道上 1m 距离内灯具的重量表 3分类灯具型号单个灯具重量/kg单个灯具安装支架重量/kg灯具加支架总重量/kg驱动器箱数量/套(一拖四)单个驱动器箱重量/kg灯具数量/(个/m)驱动器数/(个/m)总重量/(kg/m)比赛照明1150-LED301040562921109观众席照明600-LE