體育場泛光照明設計思路及方法的探討論文

　　摘要：通過工程實例介紹了體育場泛光照明設計的整體設計思路及方法。

　　關鍵詞：泛光照明照度燈具色溫供配電控制

　　１工程概況

　　蘇州體育中心位于蘇州獅山大橋東堍，西鄰蘇州新區，東鄰蘇州古城，北靠三香路。體育中心內設有一個３３０００座的綜合體育場以及一個６０００座的體育館，體育場與體育館之間由二座跨度為７０ｍ、形似弧形長虹的天橋相連，把兩個具有流暢曲線外形的建筑連成一體，既有歐式氣派，又體現了蘇州“小橋流水”的典雅。體育場泛光照明工程為體育中心泛光照明兩標段之一。

　　２整體設計思路

　　建筑泛光照明的目的是通過光的強弱變化和色彩組合，使建筑物在夜幕降臨后淋漓盡致地表現出特有的風格，以美化城市、亮化城市。

　　蘇州體育中心建筑特色分明，圓弧形花瓣造型構成橢圓形體育場，長方形體育館帶有弧形屋頂，二座天橋把這二座建筑連成一體。玻璃幕墻以及復合鋁板等現代建筑材料的合理應用，使整個建筑頗具現代氣勢。由于該項目為體育公園，屬大型精品工程，因此在泛光照明設計與施工時，應考慮到整體氛圍，具體考慮以下幾點：

　　（１）人們在遠處觀望體育公園的感覺；

　　（２）人們對體育公園近距離觀看時的感覺；

　　（３）使用白色光源使之與建筑材料（白色雙曲面復合鋁板）色彩相吻合；

　　（４）采用隱蔽方式，使觀眾不能直接看到光源，以避免眩光；

　　（５）注意燈與反射物之間的距離以避免過熱現象的發生。

　　在照明手法上主要采用不同部位對比和白色基調來突出整幢建筑物的體量和有特色的部分，力求突出其典雅、莊重和現代感，即強化復合鋁板猶如花瓣的造型，在平臺上使用平滑的燈光，使兩個主要部分（復合鋁板與柱子）產生強烈對比。

　　３照度的確定

　　采用美國Ｇ。Ｅ公司泛光照明設計軟件進行照度計算，立面平均照度２００～２５０ｌｘ。相應數學模型：

　　（１）光束寬度等參數的計算：詳見《照明工程設計手冊》Ｐ３０９頁；

　　（２）燈具功率的計算：發光強度計算公式如下：Ｉ＝ＥＤ２或Ｉ＝ＥＨ２／Ｓｉｎ２αｃｏｓ２α式中：Ｉ——建筑物立面所需的發光強度（ｃｄ）；Ｅ——立面上的垂直照度（Ｌｘ）；Ｈ——泛光燈投射高度（ｍ）；Ｄ——泛光燈距建筑物的距離（ｍ）；α——光源投射方向與地面夾角。

　　所需燈具數量：Ｎ＝Ｉ／Ｉ０各種泛光燈發光強度Ｉ０可由樣本中查到。

　　４色溫的選擇

　　采用色溫４０００～４２００Ｋ的金鹵燈照明，中間色調的白光既能精確體現建筑的材質感，又能突出整個建筑淡雅的氣質，同時避免采用高色溫冷光讓人感到清冷和陰森，給人以一種、舒適的感覺，充分體現了以人為本的思想。

　　５燈具的選擇

　　根據照明要求和建筑特征采用兩種燈具：中光束的４００Ｗ金鹵燈ＰＦ－４００和寬光束的４００Ｗ金鹵燈ＰＦ－１５４（美國Ｇ。Ｅ。公司產品）。其主要特征如下：

　　（１）燈具防護等級ＩＰ６５；

　　（２）高壓鑄鋁外殼，內外丙烯酸涂層，抗腐蝕能力強；

　　（３）Ｇ。Ｅ。專利技術玻璃鍍膜鋁反射器，提高反射器的抗腐蝕性能，同時提高燈具的效率；

　　（４）活性碳呼吸器，提高燈具抗腐蝕性能，減少維護工作量；

　　（５）窄、中、寬多種光束角，適用不同應用場所；

　　（６）４００Ｗ美標金鹵燈，光通量達３６０００Ｌｍ，壽命長達２００００小時。

　　６燈具布置

　　燈光設計突出復合鋁板的花瓣造型，燈具安裝柱子邊，花瓣從下至上亮度對比，突出立體感和造型感。頂部天棚也是體育場的一個標志，在不影響比賽的前提下，利用安裝在柱子邊靠近護欄的燈具向上照明天棚，既照明鋼網架，同時均勻照明天棚，與花瓣相呼應。燈具位置列表：

　　（１）花瓣部分（見表３）：在每個柱子旁各安裝一套４００Ｗ中光束金鹵燈和一套４００Ｗ寬光束金鹵燈，每個花瓣有２組照明。中光束燈ＰＦ－４００主要照明上部，ＰＦ－１５４寬光束主要照明中下部，從底部向上均勻漸變，平均照度２１２ｌｘ。

　　（２）天棚（見表４）：在２２ｍ標高處護欄側，距柱子１ｍ處安裝一套４００Ｗ寬光束金鹵燈，二根柱子之間有二套燈，燈具向外側照射天棚，平均照度２０１ｌｘ。

　　７供配電

　　（１）本工程泛光照明電源分別引自場內兩低壓配電間泛光照明預留回路，并分別在一區、三區的二層的分配電間進行二次配電。各照明配電箱采用放射式的配電方式，考慮到供電半徑及電壓損失的問題，各照明分配電箱分別設置在二層６個配電小間內；

　　（２）電源電壓為～２２０／３８０Ｖ，系統接地保護型式為ＴＮ－Ｓ系統。由于氣體放電燈為非線性負載，線路中含有以３次諧波為主的高次諧波，故所有線路的中性線截面均按最大一相電流選擇。

　　各照明支線室內部分采用ＶＶ－３×４銅芯電纜穿鋼管暗敷或沿鋼網架明敷。

　　室外照明支線采用ＶＶ２２－３×４鎧裝電纜直埋敷設。

　　本設計采用單燈補償的方式，功率因數達到０。８以上。

　　８自動控制

　　燈光除可以手動控制外，對其自動控制方式基于以下幾點進行設計：

　　８.１控制方式安全可靠每只配電箱出線回路設有無觸點開關，其無觸點開關選用美國高可靠性可控硅，使用壽命長，經調試完成后基本處于免維護狀態。

　　８.２控制方式數字化采用總線制對系統進行多模控制，利用一臺中央處理器可以完成對體育場進行各種燈光模式的操作，并預留通信接口與體育中心ＢＡ系統兼容。

　　８.３控制模式多樣化體育場、館和連接天橋可以多種模式實行控制，甚至每個回路都可以在中文觸摸屏上進行獨立操作。而且，可在顯示屏上查看泛光照明不同模式的燈光效果，如一般照明效果、節日及重大節日泛光照明效果等，這樣可以大大節省運行費用。

　　８.４該系統具有良好的開放性

　　９結束語

　　蘇州體育中心體育場泛光照明設備各項運行參數良好，安全運行一年有余，其亮化效果得到了蘇州各界的認可，在夜晚向蘇州市民展現了其亮麗風姿。