体育场泛光照明设计思路及方法的探讨论文

体育场泛光照明设计思路及方法的探讨论文

　　摘要：通过工程实例介绍了体育场泛光照明设计的整体设计思路及方法。

　　关键词：泛光照明照度灯具色温供配电控制

　　１工程概况

　　苏州体育中心位于苏州狮山大桥东堍，西邻苏州新区，东邻苏州古城，北靠三香路。体育中心内设有一个３３０００座的综合体育场以及一个６０００座的体育馆，体育场与体育馆之间由二座跨度为７０ｍ、形似弧形长虹的天桥相连，把两个具有流畅曲线外形的建筑连成一体，既有欧式气派，又体现了苏州“小桥流水”的典雅。体育场泛光照明工程为体育中心泛光照明两标段之一。

　　２整体设计思路

　　建筑泛光照明的目的是通过光的强弱变化和色彩组合，使建筑物在夜幕降临后淋漓尽致地表现出特有的风格，以美化城市、亮化城市。

　　苏州体育中心建筑特色分明，圆弧形花瓣造型构成椭圆形体育场，长方形体育馆带有弧形屋顶，二座天桥把这二座建筑连成一体。玻璃幕墙以及复合铝板等现代建筑材料的合理应用，使整个建筑颇具现代气势。由于该项目为体育公园，属大型精品工程，因此在泛光照明设计与施工时，应考虑到整体氛围，具体考虑以下几点：

　　（１）人们在远处观望体育公园的感觉；

　　（２）人们对体育公园近距离观看时的感觉；

　　（３）使用白色光源使之与建筑材料（白色双曲面复合铝板）色彩相吻合；

　　（４）采用隐蔽方式，使观众不能直接看到光源，以避免眩光；

　　（５）注意灯与反射物之间的距离以避免过热现象的发生。

　　在照明手法上主要采用不同部位对比和白色基调来突出整幢建筑物的体量和有特色的部分，力求突出其典雅、庄重和现代感，即强化复合铝板犹如花瓣的造型，在平台上使用平滑的灯光，使两个主要部分（复合铝板与柱子）产生强烈对比。

　　３照度的确定

　　采用美国Ｇ。Ｅ公司泛光照明设计软件进行照度计算，立面平均照度２００～２５０ｌｘ。相应数学模型：

　　（１）光束宽度等参数的计算：详见《照明工程设计手册》Ｐ３０９页；

　　（２）灯具功率的计算：发光强度计算公式如下：Ｉ＝ＥＤ２或Ｉ＝ＥＨ２／Ｓｉｎ２αｃｏｓ２α式中：Ｉ——建筑物立面所需的发光强度（ｃｄ）；Ｅ——立面上的垂直照度（Ｌｘ）；Ｈ——泛光灯投射高度（ｍ）；Ｄ——泛光灯距建筑物的距离（ｍ）；α——光源投射方向与地面夹角。

　　所需灯具数量：Ｎ＝Ｉ／Ｉ０各种泛光灯发光强度Ｉ０可由样本中查到。

　　４色温的选择

　　采用色温４０００～４２００Ｋ的金卤灯照明，中间色调的白光既能精确体现建筑的材质感，又能突出整个建筑淡雅的气质，同时避免采用高色温冷光让人感到清冷和阴森，给人以一种、舒适的感觉，充分体现了以人为本的思想。

　　５灯具的选择

　　根据照明要求和建筑特征采用两种灯具：中光束的４００Ｗ金卤灯ＰＦ－４００和宽光束的４００Ｗ金卤灯ＰＦ－１５４（美国Ｇ。Ｅ。公司产品）。其主要特征如下：

　　（１）灯具防护等级ＩＰ６５；

　　（２）高压铸铝外壳，内外丙烯酸涂层，抗腐蚀能力强；

　　（３）Ｇ。Ｅ。专利技术玻璃镀膜铝反射器，提高反射器的抗腐蚀性能，同时提高灯具的效率；

　　（４）活性碳呼吸器，提高灯具抗腐蚀性能，减少维护工作量；

　　（５）窄、中、宽多种光束角，适用不同应用场所；

　　（６）４００Ｗ美标金卤灯，光通量达３６０００Ｌｍ，寿命长达２００００小时。

　　６灯具布置

　　灯光设计突出复合铝板的花瓣造型，灯具安装柱子边，花瓣从下至上亮度对比，突出立体感和造型感。顶部天棚也是体育场的一个标志，在不影响比赛的前提下，利用安装在柱子边靠近护栏的灯具向上照明天棚，既照明钢网架，同时均匀照明天棚，与花瓣相呼应。灯具位置列表：

　　（１）花瓣部分（见表３）：在每个柱子旁各安装一套４００Ｗ中光束金卤灯和一套４００Ｗ宽光束金卤灯，每个花瓣有２组照明。中光束灯ＰＦ－４００主要照明上部，ＰＦ－１５４宽光束主要照明中下部，从底部向上均匀渐变，平均照度２１２ｌｘ。

　　（２）天棚（见表４）：在２２ｍ标高处护栏侧，距柱子１ｍ处安装一套４００Ｗ宽光束金卤灯，二根柱子之间有二套灯，灯具向外侧照射天棚，平均照度２０１ｌｘ。

　　７供配电

　　（１）本工程泛光照明电源分别引自场内两低压配电间泛光照明预留回路，并分别在一区、三区的二层的分配电间进行二次配电。各照明配电箱采用放射式的配电方式，考虑到供电半径及电压损失的问题，各照明分配电箱分别设置在二层６个配电小间内；

　　（２）电源电压为～２２０／３８０Ｖ，系统接地保护型式为ＴＮ－Ｓ系统。由于气体放电灯为非线性负载，线路中含有以３次谐波为主的高次谐波，故所有线路的中性线截面均按最大一相电流选择。

　　各照明支线室内部分采用ＶＶ－３×４铜芯电缆穿钢管暗敷或沿钢网架明敷。

　　室外照明支线采用ＶＶ２２－３×４铠装电缆直埋敷设。

　　本设计采用单灯补偿的方式，功率因数达到０。８以上。

　　８自动控制

　　灯光除可以手动控制外，对其自动控制方式基于以下几点进行设计：

　　８.１控制方式安全可靠每只配电箱出线回路设有无触点开关，其无触点开关选用美国高可靠性可控硅，使用寿命长，经调试完成后基本处于免维护状态。

　　８.２控制方式数字化采用总线制对系统进行多模控制，利用一台中央处理器可以完成对体育场进行各种灯光模式的操作，并预留通信接口与体育中心ＢＡ系统兼容。

　　８.３控制模式多样化体育场、馆和连接天桥可以多种模式实行控制，甚至每个回路都可以在中文触摸屏上进行独立操作。而且，可在显示屏上查看泛光照明不同模式的灯光效果，如一般照明效果、节日及重大节日泛光照明效果等，这样可以大大节省运行费用。

　　８.４该系统具有良好的开放性

　　９结束语

　　苏州体育中心体育场泛光照明设备各项运行参数良好，安全运行一年有余，其亮化效果得到了苏州各界的认可，在夜晚向苏州市民展现了其亮丽风姿。