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    珠海市華雷科技有限公司

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    足球場照明應用全解析 LED燈 亮圖照明

    2015-2-7 15:34:52點擊:
    借北京奧運會的東風,我國體育建筑有了長足 的發展,各地、各高校,甚至中小學校都在建設體 育建筑和體育設施。體育照明是體育建筑中最重要 的系統之一,備受業界人士的重視。體育照明燈具單 臺功率大,所用燈具數量多。表1給出了部分著名足 球場體育照明實際安裝容量。表中法國馬賽體育場照 明總功率僅為約338 kW即可實現1 500 k平均垂直 照度;而德國安聯體育場達到同樣照度水平所用照明 總功率約為502kW,是馬賽體育場的約1.49倍。由 此可見,同樣的照明水平,由于諸多因素,導致體 育照明燈具功率和數量有很大差異,因此,體育照明 節能潛力較大。本文與讀者共享體育照明節能的措 施,以拋磚引玉。
    足球場照度值
    表1足球專業場地實際照明功率
    需要說明,本文所說的體育照明節能措施沒有考 慮建筑、結構的影響,即在建筑和結構專業條件一定不必要的浪費。不同等級其照明標準是不同的,以 足球場地為例(見表2),滿足HDTV轉播要求時, 主攝像機方向垂直照度不低于2 000 lx;轉播 —般國內比賽時,主攝像機方向垂直照度只要 不低于1000 lx即可。照明標準降低一半,用燈數量 也減少一半,初次投資、維護費用都相應減少。因 此,照明設計時應選擇合適的照明標準,不應盲目攀高.
    足球場地的照明標準值
    表2足球場地的照明標準值
      足球運動,已成為世界上最流行的運動及娛樂項目之一,尤其是在歐洲、南美以及拉丁美洲,足球不僅僅是運動,觀看實時轉播的比賽已成為人們的主要晚間節 目,這也是商業電視臺的重要收入來源。我們相信本屆世界杯,全球大部分的人包括翻看屏幕的你,也會在屏幕上觀戰,而并非現場觀看,因此,我們看的是比賽, 但在精彩的賽事后面,我們要看到很多的專業服務,照明設計就是其中的重要一員。足球是一項對抗性極強的集體競技項目,在世界范圍內廣為流行的體育項目。足 球運動發展史足以說明起生命力及影響力。根據國際足聯的規定,足球場場地長為105~110m,寬為68~75m,球場底線和邊線外側至少5m內不能有障 礙物,以保證運動員的安全。
    我國關于足球場的照明標準:
    1.室外足球場的照明標準
    室外足球場的照明標準
    注:應避免對運動員,特別在"角球"時對守門員造成直接眩光。
     
    2.室內足球場的照明標準
    室內足球場的照明標準
    注:比賽場地上方應有足夠的照度,但應避免對運動員造成眩光。
     3.FIFK沒有電視轉播的足球場人工照明參數推薦值
     沒有
    *考慮了燈具維護系數的照度值,即表中數值相乘以1.25等于初始的照度值
     4.FIFK有電視轉播的足球場人工照明參數推薦值
    有電視轉播
    注 1.垂直照度值與每臺攝像機有關。
           2.照度值應考慮燈具維護系數,推薦燈具維護系數為0.8,因此,照度的初始數值應為表中數值的1.25倍。
           3.每5m的照度梯度不應超過20%。
           4.眩光指數GR≤50。
     5.有電視轉播的足球場照明標準
    有電視轉播的足球場照明標準
    注 1.表中垂直照度為固定(或場地)攝像機方向的垂直照度;
         2.場地攝像機的垂直照度均勻度,可以通過比較各臺攝像機之間的垂直照度進行估算;
         3.表中照度值為使用(maintained)照度,推薦維護系數為0.7,因此初始照度值應約為表中數值的1.4倍;
         4.眩光指數GR≤50;
         5.認可并鼓勵采用恒流明輸出的光源。
     
    6.沒有電視轉播的足球場照明標準
    沒有電視轉播的足球場照明標準
    注 1.表中照度值為使用(maintained)照度;
       2.推薦維護系數為o.7,因此初始照度值約為表中數值的1.4倍;
       3.表每10m的照度變化幅度即照度梯度不應超過30%;
       4.應避免在運動員的主視野內產生眩光。
     
     7.GAISF室內足球場照明標準
    GAISF室內足球場照明標準

    足球場照明好不好跟誰有關?

    關于照明設計,我們一直強調用者為上的基準,因此,足球場照明質量主要根據其使用者的體驗來設定,依次為運動員及裁判、現場觀眾、電視機前的觀眾三大類,所以,足球場照明的質量取決照度水平、照度均勻度和眩光控制程度。

    運動員所需的照明水平與觀眾不一樣,對運動員而言,所需照明水平相對較低,而觀眾的目的是觀看比賽,照明要求是隨著觀看距離的增加而增加的。

    足球場照明水平怎么評判?

    對觀眾而言,運動員的可見度既與垂直照度有關,又與水平照度有關。垂直照度取決于泛光燈的投射方向和位置,由于水平照度易于計算和測量,因此照度推薦值指 的是水平照度。觀眾數量因賽場的不同差異較大,而觀看距離與賽場的容量有關,所以賽場所要求的照度按要求隨體育場的增大而增加。

    此外,照度均勻度、亮度均勻度和立體感(水平和垂直相對成像評判)都是足球場照明水準的評判標準。
    足球場照明分布

    圖:左圖,水平照度標準計算格;右圖,垂直照度標準計算格。是用于精準測量計算足球場照明水平的“考卷”。
    廠房照明

    圖:光線角度設置,對眩光控制起著至關重要的作用。
    泛光燈
    圖:泛光燈的不正確使用會對運動員,尤其守門員帶來干擾,照明設計時候必須嚴格依據標準執行。

    因此,足球場照明系統的要求必須同時可靠地實現多種功能,首先,必須提供完滿的光照條件讓球員充分展示自己的技能、讓各位裁判可以清晰地作出判斷、讓位于 各個角度的現場觀眾清晰觀看到比賽實況與現場大屏幕報道;此外,必須滿足現場錄音與電視轉播設備的要求;最后,必須遵守規定的參數、考慮光照的經濟需求以 及光污染情況等方面。
    足球場照明

    圖:藍色為常規固定賽事攝像機,橙色為動態攝像機。光線的分布必須考慮攝像機位置的設定,才能確保把優質的比賽圖像傳送到觀眾的眼中。

    國際足球場地應用分級及相應要求

    根據足球場的使用功能,國際上最多會將其照明環境需求分為五個等級,但日常通用型分級,只是因應地,以足球場的比賽為基本要求,加入觀眾觀看和電視直播的要求權重和標準高低,依次分為高、中、標準三個級別,微課堂更愿意簡單、直觀地,按照三個分類的標準向大家闡述:

    最高等級

    這個等級是目前最高標準的足球場照明標準,適用于國際比賽,全球電視直播,我們目前觀看的世界杯,就是這種級別的典型代表
    電視直播最高等級

    如圖中所示,這種方式布燈一般采用環狀光帶布置,下圖這種布置對光線分布質量需求模擬。中心地帶對該級別的照明要求是1400LX,然后以比賽場中心地帶向觀眾席環狀遞減。

    中等
    電視直播中等

    該級別適用于國內比賽,國內電視直播,我們平時熱追的恒大PK國安之類,用的就是這個標準的照明。

    標準
    國內比賽標準

    該級別適用于國內比賽,無電視直播

    一般來說,這種場地的照度要求在750-1000LX之間,基本只需要關注球員比賽以及現場觀眾清晰觀看即可。

    在此基礎上,國際足聯的等級要求增加了:適用于聯賽或俱樂部比賽,無電視直播和適用于日常訓練或娛樂,無電視直播兩種,這兩種和上面三種構成了五種分級。

    1.攝像機機位

    當足球場需要電視轉播時,攝像機機位將會影響到照明水平,主攝像機方向上的垂直照度是重點考察對象。圖7-2為常用的國際足球比賽電視轉播機位圖。需要特 別指出,不同的轉播公司,對轉播的要求是不一樣的,機位會有所變化,本圖僅參考。對于級別的轉播賽事,如國內中超聯賽,可以只有三個機位,即 1,8,10,這是國際足聯允許的最低要求。

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    圖中攝像機機位號及其含義見表7-4。


                                攝像機機位及其功能

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    足球場布燈方式有以下幾種:

    一. 四角布置

    (1)      燈具以集中形式與燈桿結合布置在比賽場地四角。

    a.適用范圍:適用于有電視轉播的足球場。 

    b.技術特點:四個燈塔或燈桿布置在四個角球外,同時,也應布置在運動員正常視線之外。C.對角燈塔通常在足球場場地對角線的延長線上。 

    d.燈塔位置:無電視轉播時,圖7-3中邊線外5度和底線外10度是最小值,燈塔只能布置在圖中紅色區域內。有電視轉播的場地,圖中底線外的角度不應小于15度。

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    燈塔高度:燈塔高度按式(7-1)計算

                     h=dtg ?         (7-1)

    h----燈塔的高度

    d----球場中心點到燈塔的距離

    ?----球場中心點到燈塔和頂之間的夾角。

    e.燈具與燈架:為了控制眩光,燈具的投射角不應大于70度。即燈具的遮光角應大于20度。如圖:7-5所示:

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    按照球場均勻不光,布燈與球場四角;裝4組燈,每組高桿燈上裝5盞投光燈。
    燈桿布置于球場四角
    二.兩側布置

    兩側布置分為光帶布置和多桿布置。
    每組燈桿上可裝5盞金鹵燈投光燈,功率一般采用1000W、1500W或2000W金鹵燈光源電器;
    四組燈布與足球場兩邊方式
    (1)      光帶布置。燈具與建筑馬道結合,以連續光帶形式或簇狀集中形式布置在場地兩側。

    a.      適用范圍:有電視轉播的足球場

    b.      技術特點:有電視轉播的賽場,一般都有看臺,看臺頂部雨棚可以支撐照明裝置,光帶布置是側向布置的一種,多采用連續光帶,現在分段光帶布置也時常被應用。與四角布置相比,光帶布置的燈具離球場更近,照明效果更好。

    c.      光帶位置:為了保證守門員及在角球區附近進攻的球員有良好的視線條件,以球門線中點為基準, 

    底線兩側至少15度之內不能布置照明裝置。2007年,國際足球做出了最新規定,不能裝燈的范圍有所擴大。圖7-7示出不能布燈的最新要求。

    底線后向外20度角及與水平面成功率45度角的空間內不能布燈。(這是新要求)

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    d.      光帶高度:光帶的高度可以采用式(7-1)進行計算,但d值和h的含義發生了變化。

    光帶的高度比四角布置的要低。

    光帶照明的均勻度更容易實現,垂直照度如此。水平照度也一樣。

    造價相對要便宜。光帶往往要使用馬道,馬道的利用率較高,技術性能及經濟性均佳。因此,這種布燈方式被廣泛應用。 

    (2)      多桿布置。燈具與燈桿或燈塔相結合,以簇狀集中形式布置在場地兩側。

    a.       適用范圍:在沒有電視轉播的足球場,側向布置照明裝置多采用多塔布置方式。

    b.      特點:通常將燈桿布置在賽場的東西兩側,一般來說,多桿布燈的燈桿高度可以比四角布置的低。多塔布置有四桿布置,或六桿布置,也可以采用八桿布置方式。如圖7-9
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    c.       燈桿位置:為避免對守門員和和進攻隊員的視線干擾,以球門線中點為基準點,

    底線兩側至少10度之內不能布置燈桿。

    燈桿還應布置在無障礙區之外,并不得影響觀眾正常觀看的視線。

    d.      燈桿高度:多桿布燈的燈桿高度仍用公式(7-1)進行計算。

    三.混合布置

    兩側布置與四角布置相結合的布置方式。

    a.  適用范圍:有電視轉播的足球場。此種布燈方式被廣泛地應用,龍其適用于綜合性體育場,舊場改造等情形。

    b.   技術特點:融合了兩側布置,四角布置的特點。
     6組燈桿每組裝燈2盞
    球場四周裝燈6組
    四周均勻不光、按照8組布燈(每組上裝2盞金鹵燈投光燈)
    廠房照明
    足球照明分場內足球場照明和場外足球場照明,場地不同安裝燈方式是不一樣的。標準要根據足球場使用功能來確定照明的標準,訓練和娛樂活動照度200lx, 業余比賽500lx,專業比賽750lx,一般tv轉播1000lx,大型國際比賽高清電視轉播1400lx,tv應急的750lx,有電視轉播的足球場通常都是觀眾容量大,建筑等級較高,通常要舉行國際級比賽或國家級比賽。因此,體育照明不僅要考慮水平照度,還要衡量其垂直照度及其均勻度。