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2019/06/05

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一、引言

现代体育越来越显示出其在人类日常生活中的重要地位和作用,奥运会、洲际运动会、世界杯足球赛、各类世界锦标赛等重大国际体育比赛,其影响之广、牵动人心之深,现代社会还没有其它任何一种社会性活动能与之比拟。在中国,体育事业发展迅速,竞技体育取得辉煌成就,并且随着生活水平的的日趋提高和人们对健康生活的重视,群众体育也不断发展,体育活动成为“科学、健康、文明”生活方式的一部分。在本文中,我们将简要介绍体育场馆照明设计的基本准则、发展历史,并对未来体育场馆照明的发展趋势进行简单论述。

二、体育场馆建筑与照明的关系

体育的内涵是丰富的,体现“更高、更快、更强”奥林匹克精神的竞技体育,有观赏性且能创造票房价值的市场体育,以及健身强体的群众体育,这三部分组成的体育产业在目前整个经济社会中商机无限。而所有的体育运动及产业,均离不开体育建筑。

截至2013年12月31日,国内共有体育场地169.46万个,场地面积1.992×109m2,人均体育场地面积1.46m2。其中,室内体育场地16.91万个,场地面积6.2×107m2;室内体育场地152.55万个,场地面积1.93×109m2,体育场地的市场巨大。

对一座现代化的体育建筑,不但要求建筑形体美观大方、各种体育设施完善,而且要求有愉快的照明环境。良好的体育照明不仅可以为现场的运动员、裁判、观众提供舒适的视觉环境,更可以为电视转播提供最佳的转播效果,让体育走进千家万户,促进体育运动的发展和普及,同时使体育产业更加兴旺。

2012年伦敦奥运会期间,全球有超过42亿人次观看了电视转播,所有的电视转播均为高清信号,部分已开始转播3D信号。同时,超高速摄像机被大量使用,再现精彩瞬间的超慢动作回放,已成为转播的基本要求。这些新的趋势,都要求体育照明有更多的技术和更好的效果。

而作为“照亮21世纪”的LED照明技术,正在各个不同应用领域中被不断推广普及,也为现代体育照明提供了更好的技术和更多的可能性。

三、体育照明的历史

体育照明的发展与照明光源的发展有着密切的联系,由于光源功率和发光效率的限制,体育照明真正开始于第二次世界大战后。1949年,在查乐利体育场(Charleroi Stadium)首次安装了56个125W的高压汞灯,安装在14个灯杆上,但平均照度仅为6~30lx;1952年,奥斯陆体育场(Olympics Oslo)在20根灯杆上共安装了240套1500W的卤钨灯,平均照度提高到150lx;1966年,蒙城蓝体育场(Monchengladbach Stadium)在4根灯杆上共安装了48套10000W的卤钨灯,平均照度提高到440lx;而1988年的飞利浦体育场(PSV Stadium),在4根灯杆及挑蓬马道上共安装了220套1800W的金属卤化物灯,平均照度达到1650lx;2002年,韩日世界杯足球赛开幕式场地韩国汉城上岩体育场(Seoul Stadium)共安装304套2000W的金属卤化物灯,平均水平照度达到2550lx;2008年,北京奥运会主场的国家体育场则安装了606套2000W的金属卤化物光源的投光灯具,全场水平照度大于3000lx。

除了平均水平照度外,其他照明参数也在不断改进:从最初的无垂直照度要求,到今天逐渐成为主流的高清晰度电视的2000lx的垂直照度;光源光效从10~20lm·W-1,提高到目前常用的金属卤化物光源的100lm·W-1;灯具更是从简单的灯座加光源,发展到今天小巧、坚固、高效的大功率专用体育照明投光灯具,甚至LED体育照明系统。

四、体育照明对象、场馆分类及运动级别

1. 照明对象

在进行体育照明设计时,必须全面考虑以下4组对象的照明需求:

(1)运动员、裁判、现场官员。良好的体育照明应该使运动员、裁判、现场官员在比赛场地上清楚地看清场内所发生的事,并在最短时间内做出最佳的反应,以保证运动的高水平进行。

(2)观众。体育比赛时,现场观众应在和谐愉快的气氛中观看运动员的表现及比赛过程,同时看清场地周围的环境及座位四周的场景,还应可以安全、轻松地进场或退场。在大型运动场地中,观众的安全极为重要,需严格考虑观众席的安全照明。

(3)彩色电视转播摄像机及照相机。对彩色转播摄像机及照相机,照明应为良好的画面质量提供合格的照明条件。这些画面包括现场比赛、观众席、官员席等。

(4)广告商及媒体。合格的体育照明必须对场地周围的广告牌提供极好的照明,以便使观众及电视摄像机清楚看清广告牌上的信息,帮助广告商将广告信息以最佳、最快、最清晰的方式传播出去,以带来最佳的经济收益。

2. 场馆分类

体育场馆的种类众多,但不同的体育场馆对照明的要求也完全不同,大部分 的体育场馆都会进行多种不同类型的体育运动,应根据场馆的不同使用功能提供不同的体育照明。

(1)训练场馆。训练场馆体积相对不大,无观众席,但可以进行多种体育训练,如各种球类、有氧操、健身等,以娱乐休闲为主。

(2)专业体育场馆。专业体育场馆体积不大,有观众席,可以进行某几项专业比赛,如射击、游泳。照明要求的种类较单一,但有时照明要求很高。

(3)小型多功能体育场馆。小型多功能体育场馆有少量观众席,可以进行多种体育活动。照明要求并不高,但照明种类较繁多,如学校体育场馆。

(4)大型多功能体育馆。大型多功能体育馆可以进行大部分的室内运动及其它文艺活动,场地尺寸大于50m×50m,有众多观众席(10000个以上),可以进行彩色电视转播。照度要求高,且种类复杂。除体育照明外,还应考虑平时的集会或会展照明。

(5)大型体育场。大型体育场有可以容纳几万人的观众席,观众观看距离远,可以进行足球、曲棍球、棒垒球、田径等大型体育运动,以及大型运动会的开幕式、闭幕式。照明要求高,种类复杂,通常需要设计彩色电视转播的照明。

五、体育照明的发展趋势

今天,LED已经被普遍应用到各种照明工程中,如显示领域以及建筑物室外景观灯城市美化照明,而随着LED效率的不断提高以及光度学、色度学性能的不断优化,LED白光照明也已开始被应用到越来越多的室内外功能性照明中,体育照明工程也已开始出现LED白光照明的应用。由于目前大功率高显色性LED白光照明灯具系统效能的局限性,LED体育照明先从中功率LED灯具在训练场馆运用开始,国内已经有较多类似应用。随着LED系统效能及集成、散热等技术的不断突破,高显色性LED大功率灯具将会不断被研制出来,并运用到专业的体育场馆照明中。

由于LED具有低压直流供电、瞬时点亮、调光方便等优点,当运用到体育场馆照明时,可以给体育照明的频闪、应急照明设计、不同场景照明设计,以及整个体育照明设计带来很大影响。同时,还可以使用具有舞台照明效果的灯具,帮助体育场馆增加艺术感和娱乐性。

电子技术的发展也是体育照明的控制系统更加灵活、方便、智能化,可见,整个体育照明的历史与光源、灯具、照明系统的发展,以及其他电子技术的发展密不可分。

随着照明产品及其它技术,如彩电转播的进一步发展,体育照明也将不断有新的发展,不断满足新的需要。


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