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国家体育场场地照明设计概论

发布于:2006-11-10 14:26:10 来自:电气工程/建筑智能化 [复制转发]
1.场地照明标准

  国家体育场主要竞赛项目有田径、足球,其主要照明指标应由业主单位在体育工艺中提出,在体育工艺条件没提出之前,场地照明可以参考表1所列的标准,国家体育场应同时满足表1的要求。

  1.1照度

  运动员所需的照明水平与观众不一样,运动员置身于赛场之中,相对而言视线距离较近,因而相对较低的照明水平就可满足比赛需要;而观众则不同,他们的目的就是观看比赛,相对说来,观众视线较远,观看点相对,照明要求是随着观看距离的增加而提高,因此,照度是观众观看是否清楚的关键;彩色电视技术与体育竞赛联系十分紧密,促使体育比赛在全球范围内迅速推广和普及,彩色电视技术的发展对照明水平要求越来越高,黑白电视、彩色电视、高清晰度电视,每一次技术进步就意味着照明标准的提高;而摄影则有别于摄像,它是通过胶片感光记录竞技场面的,照片或电影效果的好坏主要取决于曝光量、清新度、显色性等因素;赛场上还有一类群体也应得以关注,这就是场地四周的广告,广告只要能被现场看清楚,并能通过电视等媒体消费的传播即可。

  运动员的可见度既与垂直照度有关,又与水平照度有关,合适比例的水平照度和垂直照度才使物体具有立体感,物体生动、活泼。垂直照度取决于泛光灯的投射方式和位置,由于水平照度易于计算和测量,因此照度推荐值多用水平照度。观众数量因赛场的不同差异较大,而观看距离与赛场的容量有关,所有赛场所要求的照度随体育场的增大而增加。

  1.1.1水平照度

  1.2照度均匀度

  CIE57要求:

  照度均匀度至少应为U2=Emin/Eave=11.5,即0.67.但由于多种实际因素的限制,低照度情况下很难达到理想的照度均匀度,只要灯具许可和经济条件允许,照度均匀度U2应不低于12.5,即0.4.

  综合上述标准,照度均匀度按表16设计。

  1.3照度梯度

  1.4眩光

  1.5色彩

  1.5.1色温Color temperatrueTk

  1.5.2显色性Color renderingRa

  1.6综合照明指标

  2.场地照明的其它要求

  2.1亮度均匀度

  场地照明除对照度均匀度有要求外,对亮度也有要求,应该说明一下,人眼睛看到的是物体的亮度而不是照度。亮度变化较大,尤其亮度突变,对人视觉产生不舒服的感觉。

  2.2立体感

  由于水平照度易于说明、计算、测量,水平面上的照度得以普遍应用。然而,运动员和观众的可见度取决于水平照度值和垂直面的照度的值,因此,物体的立体感与水平照度和不同方向的垂直照度的比例有关,不同比例的照度产生不同的光影效果,也就形成了不同的物体造型效果。对任一点来说,有无数个垂直面,为了方便起见,只考虑适当角度的两个垂直面,如图1所示。

  如果Eh、Ev1、Ev2、Ev3、Ev4、比较接近,灯光下的运动员或物体的立体感较差,物体缺乏层次,不生动,很难看清三维空间的物体。另一方面,如果这五个参数差别较大,会造成物体立体感失真,运动员或物体外形变形和扭曲。由于视点来自各个方向,对于场地照明来说,通常采用某一点各个面的平均照度值。一般地说,如果水平照度不大于四个面任一面垂直照度的两倍,这时的立体感是可以接受的。

  2.3眩光灯布置

  对每个工程泛光灯的数量由场地内的照度确定。四角布置方式,灯塔数量比侧向布灯少,因此,光线进入运动员或观众的视野内也较少。另一方向,四角布灯用的泛光灯数量比侧向布灯要多,从球场任一点看,四角布灯每个灯塔泛光灯的光强之和比侧向布灯多塔或光带方式的光强要大。实验表明,很难在两种布灯方式间作出选择。通常,布灯方式的选择和灯塔的准确位置更多地取决于造价或场地条件,而不是照明因素。

  CIE建议不要将眩光和照度联在一起,因为在其它因素相同时,随着照度增加,人眼的适应水平也在增加,实际上,对眩光的的敏感程度不受影响。

 

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  • nianguang
    nianguang 沙发
     7.1.3热触发装置

      金属卤化物灯配热发装置可实现瞬间点燃,但光源的寿命将有所减少,折寿最高达50%左右。同时热触发装置价格昂贵,PHILIPS约9000元/个,THORN约5000元/个。

      因此,电源之间的切换应保证场地照明最低照明要求。

      UPS、EPS与其电源之间的转换没有列在表中,因为UPS、EPS为备用电源,作为主电源技术很可靠,但经济上投入巨大。

      从表中可以得出,①电源之间的转换主要以市电和自备发电机为主,UPS、EPS为辅助备用电源;②如果赛场不中断照明,可采用UPS、EPS,在电源转换过程中,由UPS、EPS供电;③EPS只能采用切换时间小于0.02s的产品;④?HID+热触发装置也可保证场地照明不中断。

      现将UPS、EPS、热触发装置比较如下:

      7.2场地照明供电分析

      从上面分析比较可知:无论几路市电,都要使用自备发电机、这就是所谓“将命运把握在自己手中”。同时要解决好电源之间的转换,不要将使灯熄灭。因此,场地照明供电系统有下列几种情形。

      假设场地照明灯具约为400盏,2KW/盏,计入镇流器容量,总功率约为960KW.方案中10KV市电为2~4路,具体路数待与供电局协商后再定。

      方案1:市电、自备发电机之间转换由EPS供电,转换后恢复市电或发电机供电。平时EPS处于浮冲状态。本方案自备发电机、EPS带全负荷,其容量约为1000KW.奥运会期间、重要活动或比赛,由发电机作为主电源,市电为备用电源。因此,电源转换时间约1秒钟双电源切换时间+开关固有合闸时间。

      因此EPS应急时间为2分钟,为保险起见,应急时间按10分钟选择。灯具为一般起动型的金属卤化物灯。

      方案2:假设奥委会要求紧急情况下有一半灯具工作国际足联要求紧急时2/3灯具正常工作。市电、自备发电机之间转换期一半由EPS供电,情况同方案1;另一半由带热触发装置的灯具确保转化后瞬间亮灯。平时EPS处于浮冲状态。本方案自备发电机带全负荷,其容量约为1000KW.EPS带50%负荷,容量约500KW.奥运会期间、重要活动或比赛,由发电机作为主电源,市电为备用电源。

      因此,电源转换时间约1秒钟双电源切换时间+开关固有合闸时间。EPS应急时间为2分钟即可,同方案1相似,为保险起见,应急时间也按10分钟选择。灯具一半为一般运动型的金属卤化物灯,一半为带热触发装置的金属卤化物灯。

      方案3:本方案为自备发电机带全负荷,其容量约为1000KW.不设EPS,泛光灯采用带热触发装置的金属卤化物灯。奥运会期间、重要活动或比赛,由发电机作为主电源,市电为备用电源。电源转换时间由双电源切换时间和开关固有合闸时间组成,约1秒钟。因此,电转换时有约1秒钟的熄灭周期。

      需要说明一下,高压电源之间的切换时间大于0.5s,低压市电之间的切换时间约0.5s,自备发电机切换至市电的时间约0.5s.

      奥运会期间,重要活动或比赛,由发电机作为主电源,市电为备用电源;平时比赛或活动则市电为源,发电机作为备用电源。

      前两个方案对EPS有较高的要求,其转换时间是选择EPS的关键。因此一旦断电,金属卤化物灯电弧管内气压很高,需要很高的电压才可以让灯立即再次点燃。切换时间为多少才可以让金属卤化物灯不会熄灭理论上讲0.02s的切换时间可以保证金属卤化物灯不熄灭,因为对于50Hz交流电,一个周波为1/50,即0.02s,切换时相当于交流电过零。目前满足要求的EPS只有青岛创统系列产品,其切换时间可达4ms,而价钱只有UPS的30%。但是能否真正的满足要求我们拟用实际使用的灯具做测试和试验。

      三个方案各有千秋,下表为综合比较。

      因此,从经济计算两方面看,方案1最佳,应优选,其次选择方案2.

      7.3几点说明

      7.3.1为可不使用UPS而使用EPS

      首先,EPS过载能力优于UPS.我们知道,HID启动时启动电流是正常工作电流的数倍,而几百盏灯、近于KW的负荷突然加到EPS或UPS上,需要EPS或UPS有较强的过载能力。一般UPS过载能办只有110%,而EPS可以在120%负荷下长期工作。

      其次,UPS对环境要求较高。一般UPS对环境温度、湿度要求较高,例如应用于美军、北约等部门的UPS按军品要求设计,可靠性高于民品设备,其对温度要求为-5~40℃。北京奥林匹克主体育场开启屋顶后体育场为室外环境,北京冬季气温经常在-10℃以下,能满足要求吗EPS则不同,它可工作在-10~50℃环境中。因此,UPS只能放置在空调房间,而EPS可以安装在条件恶劣的电气竖井里。

      第三,UPS寿命比EPS短。因为UPS始终处于在线状态,其各种元器件一直带电,长时间的带电工作影响了UPS的寿命。EPS平时只给电池充电,正常供电通过旁路开关供给负荷,EPS寿命大大提高。

      第四,UPS比EPS耗能。从第三点可知,UPS只要开机就要经过“交流-直流-交流”的转换,消耗电能自然比UPS多。

      最后,EPS比UPS更经济。EPS只相对于UPS售价的30%,如果考虑到电池容量、出线开关等因素,EPS售价应在UPS售价的20%左右。

      7.3.2自备发电机采用燃油还是燃气

      本部分作为遗留问题,还需进行经济技术比较。有一点可以肯定,天然气发电机比柴油发电机更环保、卫生,符合北京“绿色奥运”。2000年悉尼奥运会主体育场Stadium Australia采用了两台天然气发电机。

      7.3.3柴油发电机是固定设置还是临时租用

      这一问题待与业主商定后再下结论。但固定设置柴油发电机有以下问题:

      ◆占用建筑房间,柴油发电机房对防火、层高、安装孔洞等均有较高的要求;

      ◆需要油罐、油箱,存在安全隐患;

      ◆有污染,与“绿色奥运”相悖,同时还有噪音、振动等问题;

      ◆需要熟练工人日常维护保养。时间长了,维护、保养工作量较大,管理不好设备很难有良好的状态;

      ◆经济投入较大,包括工程投入,日常维护,人员工资等。

    2006-11-10 14:31:10

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  • nianguang
    nianguang 板凳
     超狭角型

      规格:本体:高压铸铝深灰金属色

      前玻璃:晶化玻璃透明

      前部反射镜:铝内面、镜面亮化光学膜处理

      外面、深灰金属色

      后部反射镜:铝内面、镜面电解研磨后阳极氧化处理

      附辅助内反射镜:滤尘网

      内装连锁开关

      附前玻璃保护金属网

      照射角度:下向角60度,上向角90度,旋转角180度。

      重量:17.5kg.

      适用光源:OSRAM制造。

      HQI-T2000/D/S

      适和光源:松下制造。

      MQD2000B.E-D/PK

      注:使用专用镇流器。

      YOA58082P不含光源和镇流器

      狭角型

      规格:本体:高压铸铝深灰金属色

      前玻璃:晶化玻璃透明

      前部反射镜:铝内面、镜面亮化光学膜处理

      外面、深灰金属色

      后部反射镜:铝内面、镜面电解研磨后阳极氧化处理

      附有辅助反射镜、滤尘网。

      内装连锁开关

      附前玻璃保护金属网

      照解角度:下向角60度、上向角90度、旋转角180角。

      适用光源:OSRAM制造。

      HQI-TS2000/D/S

      适用光源:松下制造

      MQD2000B.E-D/PK

      注:使用专用镇流器。

      YOA58083P不含光源和镇流器

      中角N型

      规格:本体:高压铸铝深灰金属色

      前面玻璃:晶化玻璃透明

      前部反射镜:铝内面、坑纹亮化光学膜处理

      外面、深灰金属色

      附辅助反射镜:滤尘网、内装连锁开关

      附前玻璃保护金属网

      照射角度:下向角60度、上向角90度、旋转角180度。

      重量:17.5kg.

      适用光源:OSRAM制造。

      HQI-TS2000/D/S

      适用光源:松下制造

      MQD2000B.E-D/PK

      注:使用专用镇流器。

      YOA58084P不含光源和镇流器中角M型

      规格:本体:高压铸铝深灰金属色

      前面玻璃:晶化玻璃透明

      前部反射镜:铝内面、坑纹亮化光学膜处理

      外面、深灰金属色

      后部反射镜:铝内面、坑纹化学研磨后阳极搓化处理

      附辅助反射镜:滤尘网

      内装连锁开关、附前玻璃保护金属网

      照射角度:下向角60度、上向角90度、旋转角180度。

      重量:17.5kg.

      适用光源:OSRAM制造。

      HQI-TS2000/D/S

      适用光源:松下制造

      MQD2000B.E-D/PK

      注:使用专用镇流器。

      可经济配线的400V型

      大光通量、高效率的体育场投光灯的镇流器,电源电压为400V,与200V电压相比较,可合电源设备配电箱、配管和配线设备更加合理。另外,附有接线盒的不锈钢外过本体,具有良好的施工性、耐久性和耐腐蚀性。

      采用短弧金属化物灯2000W淘汰用镇流器额定规格

      大光通量、高效率的大型体育场照明

      发光效率100lm/W,光源全光通量200000lm,高效率的2000W型的短弧SKYBEAM光源,能鲜明地映射出大型体育场上的竞技场面。

      短弧金属化物灯2000W光源SKYBEAM

      7.照明供配电

      7.1电源及切换

      场地照明应满足奥委会的要求,FIFA要求场地照明不低于正常照明的2/3,奥委会的要求暂时不知。电源之间的切换应充分考虑这个因素。

      7.1.1电源

      电源有:市电1、市电2、……、备用发电机、UPS、EPS等。

      7.1.2光源

      符合国家体育场场地照明的光源只有金属卤化物灯,它属高强气体放电灯,其熄灭后要有冷却时间,再启动时间为3~8分钟,场地照明出现3~8分钟的停电时间是决不允许的。

     
    2006-11-10 14:31:10

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这个家伙什么也没有留下。。。

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