刘明 李璟

(天津市建筑设计院，天津 300074)

1 引言

2013年第六届东亚运动会于2013年10月6日～15日在天津举行，这也是天津第一次承办综合性的运动会，设有自行车、体操、举重、射击等众多室内项目。为此，天津也新建了很多现代化的体育场馆，其中自行车馆在规模、造型、使用要求等方面都具有其特殊性，这就给场馆的照明设计带来的困难和挑战，本文将就该场馆的照明部分设计做一综述。

2 项目概况

自行车馆位于天津健康产业园区体育基地，总用地面积80195平方米，总建筑面积约为28200平方米，建筑高度为40.2米，地上4层，为甲级体育馆。场馆内观众席固定座位数为1700，临时座位数为1600，该建筑的造型为自行车运动员头盔形状，如图1所示。

图1 自行车馆鸟瞰图Fig.1 The bird's eye view of the Bicycle Museum

3 设计原则

体育场馆的照明不同于一般场所的常规照明，作为有电视转播要求的专业比赛场馆，对照明的很多参数以及灯具的选择也有明确的规定:

(1)《建筑照明设计标准》GB 50034—2004第4.2.3款的规定:

场地垂直照度最小值与最大值之比不宜小于0.4;

场地平均垂直照度与平均水平照度之比不宜小于0.25;

场地水平照度最小值与最大值之比不宜小于0.5;

观众席前排的垂直照度不宜小于场地垂直照度的0.25。

(2)《民用建筑电气设计规范》JGJ 16—2008第10.8.7款规定:

体育场地照明光源宜选用高效金属卤化物气体放电灯;

场地用直接配光灯具宜带有限制眩光的附件，并应附有灯具安装角度指示器。室内比赛场地照明宜满足多样性使用功能。宜采用宽配光与窄配光灯具相结合的布灯方式或选用非对称配光灯具。

(3)《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ 163—2007第4.2.1款规定:

有电视转播时主赛区的平均水平照度为平均垂直照度的0.75～2.0倍;

第4.1.13款规定:见表1。

表1 照度标准Table 1 Illumination standards

4 照明设计方案

4.1 布灯方式

为了更好的实现场地照明效果，结合场馆特有造型，马道的设计也具有一定的特殊性，在《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ 163—2007第6.3.3款规定:场地自行车馆灯具应平行于赛道形成内、外两环布置，不应布置在赛道上方，灯具瞄准应垂直于骑手的运动方向。因此，马道平行赛道设置，分为内、外两圈，马道标高也随场地标高变化而变化，内圈最高点30.84m，最低点23.5m，外圈最高点28.3m，最低点19.51m，成为中间高两端低的弧形，马道及灯具布置情况如图2所示。

图2 马道及灯具布置图Fig.2 Bridleways and light layout

4.2 灯具选择

照明灯具选用飞利浦公司专业场地照明灯具，具体参数见表2。

赛场区照明选用高显色指数的金属卤化物光源配防眩光灯具，以窄光束金属卤化物灯为主，配以宽光束金属卤化物灯和卤钨灯为辅的灯具。所选灯具可以实现通过改变光源位置来调节光束及照射角度，灯具附安全开关，在打开时，可自动切断电源。光源的发光效率达到90lm W，灯具的防护等级为IP65。赛场内应急照明灯具使用可以瞬时点亮的卤钨灯。

场地照明除了满足电视转播的要求以外，还要满足多种模式下照明的需求，不同模式下所需要的灯具类型及数量见表3。

表2 灯具参数Table 2 Light Parameter

(续表)

表3 不同模式下灯具的选择Table 3 Light selection of different modes

4.3 照度计算

照度计算时，灯具的维护系数为0.8，参考高度为距赛道1.5m(垂直照度)，1.0m(水平照度)。最终照度利用专业计算软件CalcuLux Area 7.5.0.0计算得出，赛道照度计算结果繁冗，现只取局部赛道平均值最低的一组数据，其余位置均可满足照度要求，见表4。其对应的照度分布图，见图3～图13。

显然，通过计算结果不难看出，不同模式下的照明参数均符合规范的要求，该照明方案是科学合理的。

4.4 减少眩光的措施

眩光是评价照明质量的一个重要指标，和灯具的数量、投射角度、安装方式等有关，为了实现高质量的电视转播，保证眩光指数≤30，要控制直接眩光，同时也要控制由场地引起的反射眩光，再设计的过程中，保证灯具瞄准垂直于骑手的运动方向，在提高了垂直照度的同时，可以有效地减少眩光。在灯具的选择上，MVF403系列灯具可以选配防眩光板，内置反射器也能够起到减少眩光的作用。

表4 照度计算Table 4 Illumination calculation

图3 TV转播重大国际比赛照度分布Fig.3 Illumination distribution of major international match on TV

图4 TV转播国际国内比赛照度分布Fig.4 Illumination distribution of international and domestic game on TV

图5 专业比赛照度分布Fig.5 Illumination distribution of professional game

图6 业余比赛专业训练照度分布Fig.6 Illumination distribution of amateur competitions professional training

图7 训练和娱乐活动照度分布Fig.7 Illumination distribution of training and recreational activities

图8 TV应急照明1(赛道)照度分布Fig.8 Illumination distribution of TV emergency lighting(the track)

图9 TV应急照明2(内场)照度分布Fig.9 Illumination distribution of TV emergency lighting(the diamond)

图10 观众席照明照度分布Fig.10 Illumination distribution of the audience lighting

图11 升旗台照度分布Fig.11 Illumination distribution of the flag tower

图12 观众席应急照明照度分布Fig.12 Illumination distribution of the audience emergency lighting

5 场地照明供配电及控制方式

5.1 供配电方式

图13 主席台照明照度分布Fig.13 Illumination distribution of the podium

自行车馆的比赛照明和应急照明均为一级负荷，比赛照明最大负荷为368.8KW，赛场应急照明总负荷为32KW。为保证赛场内照明供电的可靠性，本工程场地内照明采用双电源供电 (两路电源引自低压配电柜不同母线段)，末端自投，正常情况下两路电源各带50%负荷，任何一路电源故障时，另一路电源均能保证负担100%照明负荷。场地照明回路亦采用UPS作为其备用电源，UPS持续供电时间选择为10分钟。赛场内应急照明采用双电源供电，每路电源均可带100%应急照明负荷，并配置EPS作为备用电源，EPS持续供电时间不小于30分钟，电池初装供电时间不小于90分钟。

5.2 控制方式

场地照明采用智能照明控制系统，每盏照明灯具均采用单独电缆供电，每个回路具有独立编号，通过不同回路开关的组合，可灵活设置多种照明模式，对不同的模式可以实现一键点亮。该场馆的夹层设置赛场照明控制室，可以随时关注场地照明情况并进行不同照明模式的转换。

6 节能措施

体育场馆的照明，所选用灯具功率较大，采取必要的节能措施显得尤为重要，该场馆的照明选用高效的灯具，配以节能型电感镇流器，采用单灯就地补偿措施，功率因数不小于0.9，灯具采用L1、L2、L3三相间隔供电，保证三相平衡。

7 小结

本文对2013年东亚运动会自行车馆照明设计进行综合论述，从模式控制、灯具选择、配电方案以及节能等方面提出了具体的解决方案，并在实际工程中得以应用，取得良好效果。

［1］中华人民共和国建设部.GB 50034—2004建筑照明设计标准［S］.北京:中国建筑工业出版社，2004.

［2］中华人民共和国建设部.JGJ16—2008民用建筑电气设计规范［S］.北京:中国建筑工业出版社，2008.

［3］中华人民共和国建设部.JGJ153—2007体育场馆照明设计及检测标准［S］.北京:中国建筑工业出版社地，2007.

［4］北京照明学会照明设计专业委员会.照明设计手册［M］.北京:中国电力出版社，2005.

［5］李炳华，董青，汪嘉懿，等.第29届奥运会体育场馆照明综述［J］.照明工程学报，2008，19(1).