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足球场节能照明设计方案

2019-07-30 11:37:05      点击:

足球场照明质量主要取决于照度水平、照度均匀度和眩光控制程度。运动员所需的照明水平与观众不一样,对运动员而言,所需照明水平相对较低,而观众的目的是观看比赛,照明要求是随着观看距离的增加而增加的。灯具产生眩光的程度取决于灯具的密度、投射方向、数量、在赛场中观看的位置、环境亮度等。事实上,灯具的数量与赛场观众席的多少有关。相对而言,训练场只要安装简单的灯具即可;而大型体育场要安装更多的灯具,通过控制光束,以达到高照度、低眩光的目的。

1、安装方式

场地照明有两个基本布置方式:四角布置—灯具装在球场对角延长线附近的高塔上;侧向布置—灯具安装相对较低,灯具位于球场的两侧。后者又可细分成两种方式:

(1)多塔(杆)安装,球场一边设2、3或4个塔;

(2)光带安装,灯具安装在顶棚或马道上,照明时灯形成与球场边线相平行的光带。

2、四角布置

角塔结构安装方式,这种方式是可接受的。灯塔高度应保证塔上最下面一排灯具到球场中心点与球场的夹角不小于20°,为了减少对运动员和观众的眩光,可以将这个角度放宽到30°,但是这样灯塔的投资又会增加,而且垂直照度与水平照度之比会减小。球场边线中点处向外偏至少5°,以确保边线附近的运动员身上的垂直照度。通过增加这个角度,对向底线运动的运动员来说,眩光减小了,垂直照度同时增加。增加角度的极限取决于妨碍灯具照明的看台顶棚和在球场上的阴影。球门中点向外至少15°以限制踢角球时球门区运动员的眩光。

两个角度限制线确定了灯塔的位置,理想的办法是灯塔尽可能靠近球场对角线的延长线。为了保证整个球场都有照明,灯塔最下面一排灯至球场的角与球场的夹角不大于70°,这样可以有效地确定灯塔到球场一角的最小距离。

3、侧向布灯

侧向布灯推荐位置,泛光灯的要求既适合多塔(一侧为2、3、4个塔),又适合光带。

从球场纵轴方向看过去,α的最小值20°只适用于训练场和低级别的赛场,因为此时眩光控制水平较低。α为25°时,眩光控制得较好,同时又有较高的垂直照度。尽管α增大有利于控制眩光,但垂直照度分量减小,灯塔或马道的投资将大大增加,不可能为了增大α角而加高看台顶棚,尽管结构可以承受泛光照明装置。

边线附近对泛光灯的仰角由角度β确定,如果水平照度与垂直照度之间有恰当的比例,则β角不应大于75°。如果看台顶棚边缘的灯具没有合适的β值,可以将泛光灯安装在顶棚下或采取其它特殊方式。

球场每边设3组或4组泛光灯。当β值在75°~60°之间,有必要用每侧4塔方案,以保证有合适的照度均匀度。当β值在60°~45°之间,则要考虑采用每侧3塔布置。当β值接近45°时,满足α推荐值的灯塔高度变得与四角布置方式相类似。事实上,每侧2塔也能成功地应用。

泛光灯近似连续布置。图中光带超过球场底线,以维持球场两端的照度。在不好安装灯具的地方,端部的泛光灯尽可能靠近中部。

4、眩光控制

灯具安装高度和泛光灯的位置影响眩光控制,这在前面已经讨论过。然而,还有其它一些相关因素影响眩光控制。

对每个工程泛光灯的数量由场地内的照度确定。四角布置方式,灯塔数量比侧向布灯少,因此,光线进入运动员或观众的视野内也较少。另一方面,四角布灯用的泛光灯数量比侧向布灯要多,从球场任一点看,四角布灯每个灯塔泛光灯的光强之和比侧向布灯多塔或光带方式的光强要大。实验表明,很难在两种布灯方式间作出选择。通常,布灯方式的选择和灯塔的准确位置更多地取决于造价或场地条件而不是照明因素。

建议不要将眩光与照度联系在一起,因为在其它因素相同时,随着照度增加,人眼的适应水平也在增加,实际上,对眩光的敏感程度不受影响。

5、泛光灯光强分布

无论四角布灯还是侧向布灯,泛光灯一定要采用窄光束的灯具,以照射到离灯最远的赛场区域,光束最大光强的1/10与最大光强之间的夹角不应大于12°,超出这个范围过多的溢出光也能产生眩光。

6、灯具的投射方向

泛光灯必须在其整个寿命期内准确瞄准并保持设计位置。对运动员来说,守门员最易受攻击。至于眩光,对观众而言,球场侧面公共区域的前部和球门后面观看条件最差,在设计泛光灯的投射方向时,这些位置都是被用来考核眩光控制优劣的地点。

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