体育馆照明设计与分析

体育馆照明设计与分析

（飞利浦照明武汉办事处４３００２２）

摘要：本文结合洛阳体育中心体育馆照明方案，阐述了现代化综合性体育馆照明设计时需注意的各个要点和设计方法。

关键词。体育照明设计；体育照明标准；照明控制

ＬｉｇｈｔｉｎｇＤｅｓｉｇｎａｎｄＡｎａｌｙｓｉｓｆｏｒＧｙｍｎａｓｉｕｍ

（Ｐｈｉｌｉｐｓｌｉｇｈｔｉｎｇ

ＷｕｈａｎＢｒａｎｃｈＯｆｆｉｃｅ４３００２２）

Ｒｅ盘ｒｒｉｎｇｔｏｔｈｅｌｉｇｈｔｉｎｇｓｃｈｅｍｅｏｆＬｕｏｙａｎｇｃｉｔｙｓｐｏｒｔｃｅｎｔｅｒｇｙｍｎａｓｉｕｍ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅｅｘｐｌａｉｎｓｔｈｅｆｏｌｌｏｗｉｎｇｐｏｉｎｔｓａｎｄｗａｙｓ

ｏｆｎｇｈｔｉＩｌｇｄｅｓｉｇｎｆｏｒｍｏｄｅｍｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｇｙｍｎａｓｉｕｍ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｓｐｏｒｔｌｉｇｈｔｉｎｇｄｅｓｉｇｎ；Ｓｐｏｒｔｌｉｇｈ匝ｇ渤础峨善ｊｇ｝ｌ：岫ｇ鲫砷∞ｌ

１．引言

本文主要介绍了洛阳体育中心体育馆照明设计方案。

随着２００８年第２９届奥运会即将在我国举办和全民健身运动的蓬勃开展，全国各地体育场馆的新建与改建项目日益增多，照明系统作为体育馆的必备设施，在体育馆的正常使用，如训练，比赛，彩电转播中起着重要作用。体育馆照明设计也日益受到设计单位和业主的重视。２．体育馆照明要求及标准

２．１体育馆照明指标

体育馆是指能够进行球类，体操，武术，拳击，击剑，举重，摔跤，柔道等单项或多项室内竞技比赛和训练的体育建筑。其功能复杂，—般涉及体育，文艺汇演，展览，集会等诸多内容。按其功能分为专业型体育和多功能综合性体育馆。

体育馆内各项运动又分为地面运动和空间运动，它ｆｆ洛自又分为单项运动和多方向运动。地面运

动有：拳击，击剑，柔道，摔跤，武术等。空间运动有：篮球，排球，羽毛球，乒乓球等等。不同运动项目又分为业余级和专业级。

一５一

ＧＡＩＳＦ的比赛分级如下表：

业余水平体能训练

非比赛，娱乐项目国内比赛

专业水平体能训练国内比赛

Ｔｖ转播的国内比赛Ｔｖ转播的国际比赛

高清晰度电视ＨＤＴＶ转播比赛应急电视

体育馆照明设计必须满足各项运动的照明需求。

体育馆照明设计需要考虑水平照度，垂直照度，照度均匀度，照度梯度，眩光，光源色温，显色性等诸多指标。在照明设计中，照度应为维持照度，维护系数一般取０．８。

照度：入射找单位面积上的光通量。

Ｅ＝ｄ①，ｄＳ

体育馆照明中水平照度是指场地地面的水平照度，它是衡量体育馆照明水平的一个重要标志。不同运动项目训练比赛和彩电转播都有不同要求。

垂直照度是体育馆照明设计中另一霉要指标，垂直照度一般是指比赛区域地面以上

１．５米处垂直平面上的照度，对观众观看比赛，电视转播有着重要影响。垂直照度又分为面向固定机位（摄像机）的垂直照度和面向四个方向垂直照度。如图：

面向四个方向垂麟

趸澎支

面向固定杌位的垂直照度

气

丁

卜

看台与观众席的垂直照度应为场地垂直照度的２５％另外：水平照度对垂直照度的比值～般控制在Ｏ．５．２之间。照度均匀度，可用ＵＩ和Ｕ２来表示：

Ｕ１２．Ｅｍｉｎ／Ｅｍｘ

［Ｊ２。－Ｅｍｉｎ／Ｅａｖ

Ｕｌ和Ｕ２适用于水平照度和垂直照度。

一６一

照度梯度是体现照度均匀性的另一指标，表示为某一点的照度与周边八个相邻点上照度的变化率，一般要求小于２０％。

２．２光源参数：

体育馆照明光源色温一般在４０００．６０００Ｋ范围内。

显色指数Ｒａ要求大于６５，有彩电转播时，Ｒａ要求大于８０。

最小显色指数

运动类型

显色指数Ｒａ

业余训练

≥２０

水平非比赛，娱乐项目

≥２０（最好６５）国内比赛≥６５（最好８０）

专业训练≥６５

水平

国内比赛

≥６５（最好８０）ＴＶ转播的国内，国际比赛≥６５（最好８０）高清晰度ＨＤＴＶ转播

≥８０（最好９０）应急ＴＶ

≥６５（最好８０）

２．３体育馆照明标准：

国内外体育场馆相关标准主要有：

２．３．１国际体育联合会（ＧＡＩＳＦ）颁布的《多功能室内体育场馆人工照明指南》（Ｇｕｉｄｅ

ｔｏ

ｔｈｅ

ａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｉｇｈｔｉｎｇｏｆｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅｉｎｄｏｏｒｓｐｏｒｔｓｖｅｎｕｅｓ）见附录附表一、附表二、附表三。

２．３．２

ＧＢ５００３４．２００４《建筑照明设计标准》见附表四：

３．洛阳新区体育中心体育馆照明设计方案３．１工程背景

洛阳体育中心体育馆位于洛阳市王城大道与开元大道交叉口西北侧，建筑面积１．５

万平方米，设计规模为６２０

０个座位，可满足省级综合运动会和全国、国际体育单项比赛的

需要，体育馆中心为矩形球场，周围为圆形观众厅，除能承办体育赛事外，还可满足文艺演出、

大型集会等的需要。３．２光源与灯具选择：

体育馆照明光源的选择主要考虑其功率，光效，寿命，尺寸，色温，显色性等因素。一般体育馆照明采用光源为金卤灯，色温一般在４０００Ｋ．６０００Ｋ之间，显色指数≥６５，有转播要求则≥８０，９０以上最好。一般装灯位置在１５米以下采用２５０Ｗ，４００Ｗ灯具。１５米以上可考虑１０００Ｗ金卤灯。应急照明光源可用碘钨灯。

体育馆照明灯具的选择主要考虑灯具的配光曲线，效率，防尘防水等级等因素。

一７一

３．３体育馆照明设计步骤：

３．３．１．体育馆等级与照明标准的确定

根据体育场馆的规模，运动项目，是否要求电视转播等使用要求确定其举办最高等级比赛的规格，从而其确定最高照明标准ｉ３．３．２．照明方式的确定

体育馆照明方式一般分为三种：

３．３．２．１灯具满天星布置，即灯具在场地上空均匀布置，适用于低空运动项目，但垂直照度地，适用于一般训练馆。

３．３．２．２灯具在场地上空和侧面布置相结合，适用于多功能体育馆，水平照度与垂直照度可以兼顾。

３．３．２．３灯具布置在场地外上空，以侧光为主，适用手空间较高的运动项目，好的设计可以兼顾水平照度与垂直照度及均匀度，并有效控制眩光。

洛阳体育馆采用两侧鄯灯方式，在与长轴平行的四条马道上布置灯具。

比赛场地照明灯具ＭＶＦ４０３Ａ５／１０００ＭＢ

数量：４８套，比赛场地照明灯具ＭＶＦ４０３

ＡＴ／ｌ０００ＭＢ数量：

４８套，比赛场地应急照明灯具

ＱＶＦ１３５／５００Ｗ数量：５２套，观众席照明灯具ＨＰＫＩ８８／４００Ｗ数量６０套，观众席照明灯具）ＭＭＦ３８３／４００Ｗ

数量：

８套。

体育馆照明配电总容量：

比赛场地照明容量９６（套）・１０００（ｗ）＝９６ＫＷ，比赛场地应急照明容量５２（套）・５００（Ｗ）＝２６ＫＷ，

观众席照明容量

６８（套）毒４００Ｗ＝２７．２ＫＷ

根据体育馆运动项目及其它要求，确定各种开灯模式，常用开灯模式有：观众进退场模式、各类运动训练模式、各类运动比赛模式、

各类运动彩电转播模式、各类运动应急彩电转播模式、集会模式、文艺汇演模式、疏散应急照明模式、清扫模式

只要满足照明要求，相近运动项目的开灯模式可以合并，以减少照明控制回路。本照明方案设计了包括大小球训练、大小球比赛、大小球彩转、体操彩转、清扫、汇

－－８．－．．

３．３照明开关模式的确定

演、观众进退场、应急等十一种开关模式。３．４照明计算

在明确体育馆规模，照明标准，开灯方式，选取合适的光源和灯具，可用流明系数法简单估算所需灯具数量，详细照度计算应采用专业照明设计软件进行。体育馆照明设计维护系数取０．８。

照明计算后，不但明确各开灯模式下的照明设计指标如：照度，均匀度，照度梯度等，还应明确各灯安装坐标，瞄准点坐标或瞄准方向，在各开灯模式下的开闭状态。

灯具布置是注意避免网架结构挡光和灯具相互挡光，相近瞄准点尽量用不同相位的灯具照明，以避免频闪现象发生。计算结果

照明设计指标及分级控制表。维护系数：Ｏ．８

水平照

水平照度均匀度

垂直照照度比垂直照度均匀度

序

分级开关表

度

号

Ｅｍｉｎ／Ｅ

Ｅｍｉｎ／Ｅｍ８

度

率

Ｅｍｉｎ／Ｆ，ａｖ

Ｅｍｉｎ／ｈａ

Ｌｕｘ

Ｌｕｘ

ａＶｅ

Ｅｈ／ＥＶ

Ｘ

ｅ

Ｘ

ｌ

体操２０７８０．７６Ｏ．６６１０６５ｌ－９５０．７２０．６１

２

蓝球２１５２Ｏ．８９０．８３１１７８１．８３０．８５Ｏ．８３

３彩

羽毛球１９９９Ｏ．９７０．９５１０８３１．８５Ｏ．９５Ｏ．９２

４

排球１９６８Ｏ。９６

０．９２

１０７３

１．８３０。９４

Ｏ．８９

转

５乒乓球２０５０Ｏ．９８０．９７１１１６１．８４０．９７０．９６

６观众席、６４４

７全场１６７５Ｏ．５

８体操７９００．７０Ｏ．５６

９

比

蓝球８８ｌ０．７９０．６６

１０

羽毛球７９７

０．９４０．９０

赛

１１排球７６８Ｏ．９３Ｏ．８５

１２乒乓球８１４Ｏ．９６Ｏ．９４

１３

训

体操３０８

０．５９０．４１

１４

练

蓝球３２ｌ０．８００．６１

１５

羽毛球

５０ｌＯ．９１Ｏ．８５

—９一

排球

４７５

０．８７，

０．７７

１６

１７

乒乓球

５２１Ｏ．９５０．９ｌ

１８应

全场

５４．２０．６８Ｏ．５４

急

１９

照观众席

４４．８０．４９

明

２０

清

全场

９３。４

０，５５０。３９

扫

２１

模

观众席

１４６

式

３．５照明控制方式

体育馆的照明控制所采用的技术大致可分为以下几类：

３．５．１低压断路器或手动开关直接控制

由于使用不便，开关易损坏，目前这种照明控制方式在体育馆照明控制已很少使用。

３．５．２继电接触式控制

继电一攮触控制在很多领域被广泛使用，以往体育馆灯光控制也常用继电一接触控

制，这种控制方式需要二次控制电路，接线复杂，开灯方案单一且操作不便，不能满足多功能体育馆灯光灵活多变的要求，目前也较少使用。３．５．３计算机控制系统

智能照明控制系统是计算机控制技术在照明领域的成功应用，可以实现基本开灯单元的组合，根据不同的使用性质事先预设置，也可以根据临场情况即时调整设置，变成新的开灯模式，具有很大的灵活性。

智能管理器用于定时启动、关闭、自动调用场景，预设置和全部亮灯控制模式。它可控制多达多个区域的灯光变化，贮存多种预设置，并能根据不同的日期、时间对所控制的不同区域分别进行灯光变化的自动控制，操作十分方便。同时还具有很强的网络通信功能，可通过标准通讯接口与楼字自动化系统（ＢＡＳ）联接。

一１０一

因此计算机控制系统是今后现代化体育馆照明控制方式的主流ａ一般来说。体育馆照明控制系统应满足以下功能：

・能编程，并能随时输入新的程序或修改原来程序；

・一个程序执行完毕后，能将此程序“锁定”，不受其他误操作或干扰信号的影响。・

当输入一个新的程序时，与原程序状态相同的灯应保持原状态不变；不得出现短暂的断电现象；

・

有多级手控，机控功能，以满足灯具维修、设备维修的要求，当程控系统发生故障时可转入全手控状态，且必须能在控制室进行操作；

・程序控制系统有坏灯警告功能，并显示坏灯地址，以便进行修复；・程序控制系统有分组延时功能，以防止灯具集中启动时的浪涌电流；

・程序控制系统应设置模拟盘或监视屏，以直观的电子地图形式显示当前开灯情况；・

程序控制系统应工作稳定，操作方便，便于检查和维护；

预留与ＢＡ的接口，以便纳入建筑智能化管理。

本方案采用电脑智能化控制系统，系统由一台电脑，一个管理控制器，两台智能化控制箱构成，置于体育馆灯光控制室内，另设一个八场景控制面板，置于一楼值班室处，方便一般训练和清扫使用。控制回路共６４路。

Ｌ阳的２照明控棚柜

３．６配电系统及应急照明电源问题

甲级以上体育馆场地照明供电等级应为一级负荷。有应急电视转播要求的体育馆建议由两路电源同时供电，各带一半照明负荷，并互为备用。在照明计算时，考虑每路电源单独供电时，’照明指标均能满足应急电视转播要求。

当仅有应急疏散照明名要求时，可用碘钨灯或带热触发装置的金卤灯作应急照明灯具，

双电源末端切换供电。随着经济和技术的发展，在线式不间断电源作为金卤灯供

电电源将是体育馆应急电视转播和应急疏散照明理想的方案，也是将来的发展方向。

本方案场地及观众席照明由两路电源供电，一用一备，应急照明电源有在线式ＵＰＳ供电。

体育馆建成后，已举办第２３届洛阳牡丹节开幕式，２００５中美篮球明星对抗赛，洛阳第十届运动会等活动。

参考文献：

１．北京市建筑设计研究院体育建筑设计规范（ＪＧＪ３１．２００３Ｊ２６５—２００３）

北京中国建筑

工业出版社２００３２．中国建筑科学研究所

建筑照明设计标准（ＧＢ５００３４—２００４）北京中国建筑工业出版

社２００４

３．李炳华王玉卿现代体育场馆照明指南北京中国电力出版社２００４４．李恭慰体育建筑照明设计手册

北京原子能出版社１９９３

５．ＧＡＩＳＦ＆ＥＢＵＰｈｉｌｉｐｓｌｉｇｈｔｉｎｇＢ．Ｖ

Ｇｕｉｄｅｔｏｔｈｅａｒｔｉｆｉｃｉａｌｌｉｇｈｔｉｎｇｏｆｍｕｌｔｉｐｕｒｐｏｓｅｉｎｄｏｏｒ

ｓｐｏｒｔｓ

ｖｅｎｕｅｓ

ｓｅｃｏｎｄｅｄｉｔｉｏｎＮｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ１９９８

６．ＰｈｉｌｉｐｓｌｉｇｈｔｉｎｇＢ．ＶＰｈｉｌｉｐｓＬｌｉｇｈｔｉｎｇＭａｎｕａｌ．５ｍｅｄｉｔｉｏｎ

Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ１９９３

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附表一：室内比赛场地最小平均照度Ｅｈ（考虑了灯具维护系数）

运动类型

场馆类型

业余水平专业水平

体能训练

非比奏，娱乐

国内比赛体能训练

国内比赛

技巧１５０

３００５∞

３００７５０

合气道１５０５００１０００

５００

２０∞

田径１５０３００５００

３００

７５０羽毛球１５０３００／２５０７００／６００

３００

ｌｏ（）０，８００

篮球１５０３００

６∞

３∞

７５０健美１５０３∞７５０

３００１０００

拳击

１５０５∞ｌＯ∞

５００

２０∞

场地

１５０

３∞

６００

３∞

７５０

一１２一

自行车

场地

ｃｙｃｌｏｂａｌｌ

１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０

３００３００３００３００

６００５００６００５００’５００６００５００５００６００６００６００１０００ｌ０００５００６００６００７５０５００６００６００７５０１０００７５０／６００６００７５０１０００

３００３００３００３００３００３００３００３００‘３００３００３００５００５００３００３００３００３００３００３００３００３００５００５００，４００３００３００３００

７５０７５０ｌＯｏｏ７５０７５０ｌＯｏｏ７５０７５０７５０７５０ｌＯｏｏ２０００２０００７５０７５０７５０１０００７５０１０００１０００ｌＯｏｏ２０００１０００，８００

７５０１０００２０００

冰壶体育舞蹈

马术

３∞

３００３００

击剑足球体操手球曲棍球冰球柔道空手道摩托车奏荷兰式篮球无板篮球力量举重轮滑滑冰

短道花样台球跆拳道网球排球举重摔跤

３∞

３００３００３００５００５００３００３００３００

３００

３００３００３００３００５００５００／４００３００３００３００

１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０１５０

标中第一个数值适用于主要的比赛区域，第二个数值适用于整个场地

附表二：摄像机移动式，固定式时与比赛场地的四个边线平行的垂直照度

主摄像机方向垂直照度

场馆类型

国内比赛Ｔｖ转播

技巧合气道

田径

７５０ｌ０００７５０１０００／７００

７５０７５０１０００

次摄像机方向垂直照度

应急

ＴＶ７５０１０００７５０ｌ０００／７００

７５０７５０１０００７５０７５０

国际比赛Ｔｖ转播

１０００２０００１０００

高清晰度

ＨＤＴＶ２０００２５００２０００

国内比赛Ｔｖ转播

５００ｌＯｏｏ５００７５０／５００５００５００１０００５００５００

国际比赛Ｔｖ转播

７５０２０００７５０ｌＯｏＱ，７５０

７５０７００２０００７５０７５０

高清晰度

ＨＤＴＶ１５００２５００１５００１５００／１０５０

１５００１０５０２５００１５００１５００

羽毛球篮球健美

拳击

１２５０／９００

１０００ｌＯｏｏ２０００１０００１０００

２０００，１４００

２０００２０００２５００２０００２０００

自行车场地

ｃｙｃｌｏｂａｌｌ

７５０７５０

冰壶７５０７５０

１４００１０００

２５００２０００

１０００７５０

７５０５００

１０００７５０

２０００１５００

体育舞蹈

—１３—

马术７５０ｌＯｏｏ２０００７５０５００７５０１５００击剑７５０１０００２０００７５０５００７５０１５００足球１０００１４００２０００１０００７００ｌｏｏＯ１５００体操７５０１０００２０００７５０５００７５０１５００手球１０００１４００２０００１０００７００１０００１５００曲棍球１０００１４００２０００１０００７００１０００７５０冰球１０００１４００２５００７５０７５０１０００２０００柔道

１０００２０００２５００１０００１０００２０００２５００空手道

１０００２０００２５００ｌＯｏｏ１０００２０００２５００摩托车赛７５０１０００２０００７５０５００７５０１５００荷兰式篮球＂７５０１０００２０００７５０５００７５０１５００无板篮球７５０１０００２０００７５０５００

７５０

１５００

力量举重７５０１０００２０００７５０轮：｝骨

７５０

１０００２０００７５０５００７５０１５００滑冰

短道１０００１４００２５００ｌ０００７５０１０００２０００花样１０００１４００２５００ｌＯｏｏ７５０ｌＯｏｏ２０００台球

１０００１２５０２５００１０００７００ｌＯｏｏ１７５０跆拳道１０００２０００２５００１０００１０００２０００２５００网球１０００，７００

１２５０／１０００

２５００／ｌ７５０

１０００，７００

７５０／５００１０００，７５０

１７５０／１２５０

排球７５０１０００２０００７５０５００

７５０

１５００

举重７５０１０００２０００７５０摔跤

１０００

２０００

２５００

１０００

１０００２０００２５００

表中第一个数值适用于主要的比赛区域，第二个数值适用于整个场地测量高度为赛场上１．５米

附表三：照度均匀度

运动类型

照度均匀度Ｕｌ＝Ｅ由／Ｉ三ｍ。：Ｕ尹Ｅｌｌ盘／Ｅ。

水平照度Ｕｌ

垂直照度Ｕｌ

水平照度Ｕ２

垂直照度Ｕ２

业

｛Ｊｌｌ练

０．３Ｏ．５余非比赛，娱乐项目

０．４Ｏ．６水国内比赛

０．５

Ｏ．７

平专训练

０．４０．６业国内比赛Ｏ．５Ｏ．７水Ｔｖ转播的国内比赛

Ｏ．５０．３Ｏ．７Ｏ．５平

Ⅳ转播的国际比赛

０．６０．４Ｏ．７Ｏ．６高清晰度ＨＤＴＶ转播

Ｏ．７０．６０．８Ｏ．７应急Ｔｖ

Ｏ．５

０．４

Ｏ．７

０．４

．．．．１４．．—．

附表四：ＧＢ５００３４．２００４建筑照明设计标准

无彩电转播的体育建筑照明标准值

运动项目

篮球，排球，羽毛球，网球，手球，田径（室内），

体操，艺术体操，技巧，武术

棒球，垒球保龄球举重击剑

柔道，中国摔跤，国际摔跤

拳击乒乓球

游泳，蹼泳，跳水，水球

花样游泳

冰球，速度滑冰，花样滑冰围棋，象棋，国际象棋

桥牌

射击

．

参考平面及其高度地面地面置瓶区台面台面地面台面台面水面水面冰面台面桌面

靶心射击位

靶心垂直面

地面

１２０ｍ１６０ｍ２００ｍ

照度标准值（１ｘ）训练

３００

比赛

７５０

７５０

３００２００５００５００５００７５０３００５００３００３００３００１０００３００

５００７５０７５０１０００２０００ｌＯｏｏ７５０７５０１５００７５０５００１５０００５００３００

．

足球曲棍球

观看距离

地面

５００７５０

观众席健身房

座位面地面

２００

１００

注：足球和曲棍球的观看距离是指观众席最后一排到场地边线的距离。

有彩电转播的体育建筑照明标准值

项目分组

参考平面及其高度

照度标准值（１ｘ）最大摄像距离（ｍ）

２５

７５７５０ｌ０００

１５０ｌ０００１５００

Ａ组：田径，柔道，游泳，摔跤等项目

Ｂ组：篮球，排球，羽毛球，网球，手球，体操，花样滑冰，速滑，垒球，足球等项目

Ｃ组：拳击，击剑，跳水，乒乓球，冰球等项目

１．０米垂直面１．０米垂直面１．０米垂直面

５００７５０

１０００１５００

木论文发表于《照明工程学报》２００６．第二期

一１５一