室内篮球场照明:规格、计算、水平、眩光
室内篮球场照明:规格、计算、水平、眩光

目录:
1.照明设计规范
2.室内篮球场照明设计的重要考虑因素
3.使用DIALux进行建模和仿真结果分析
本项目某高校体育馆建筑面积为3986.32平方米,总建筑面积为6352.95平方米,建筑高度为28.55米。一层设有室内篮球场、办公室、更衣室、设备间和卫生间;二层设有办公室、训练室和可容纳2313名观众的座位区。建筑结构为钢筋混凝土框架结构,网壳结构。本项目为半球形建筑,室内篮球场长28.0米,宽15.0米,最高点达23.0米。
1. 照明设计规范
本项目遵循特定标准,将照明等级设定为IV级,具体要求为: U 1 (E h )必须≥0.5; U 2 (E h )必须≥0.7;Evmai 必须≥1.000 lx; U 1 ( E vmai )必须≥0.4; U 2 ( E vmai )必须≥0.6;Evaux 设定为750 lx,其中 U 1(Evaux)为0.3, U 2(Evaux)为0.5;照明功率密度(LPD)不应超过180 W/m²;眩光等级(GR)≤30。(注: Eh为水平平均照度,Evmai为朝向主摄像机的垂直平均照度,Evaux为朝向辅摄像机的垂直平均照度, U1为最小/最大照度比,U2为最小 /平均照度比。)
2.室内篮球场照明设计的重要考虑因素
影响室内篮球场照明质量的因素有很多,包括光源、配光曲线、灯具布置和路径配置。设计的有效性对于确保照明符合所需标准和功能需求至关重要。本节将分别探讨每个因素——光源、配光曲线、灯具布置和路径配置——并针对每个方面提出合适的方案:
a. 光源选择:对于天花板较高的篮球场,应使用高效的金卤灯或LED灯,因为它们寿命长且光输出高。相比之下,对于天花板较低的体育馆,荧光灯和LED灯更合适。鉴于本项目天花板较高,建议使用LED泛光灯,因为它们节能且使用寿命长。
b. 配光曲线选择:窄光束灯是远距离照明的理想选择,但光束过窄会影响均匀性。相反,宽光束灯更适合近距离照明,但光束过宽会降低平均照度。最佳灯具利用率出现在照明数据的拐点处(初始稳定线性变化段中最窄的光束模型)。灯具的配光会影响所需灯具的数量,进而影响整体能耗。选择配光多样化的灯具可以同时提高照明效果和能源效率。本项目的泛光灯距离约为25米,将选择合适的配光曲线,以确保有效照明和节能。
c. 灯具布置:顶置照明方式经济高效,但难以确保充足的垂直照明,导致比赛场地出现反光。这种方式通常用于照明需求较低的中小型体育馆。相比之下,侧置照明更适合需要高垂直照明、低眩光且用于电视转播的体育馆。混合照明方式虽然成本较高,但照明效果极佳,通常用于大型体育馆。本项目中,室内篮球场有电视转播需求,因此规划采用马路照明方式,兼顾照明质量和项目成本。
d. 马道设置:当体育场两侧与地面的夹角分别为 25°(体育场为 30°)和 65° 时,这些斜边的交点与马道的位置完美对齐。单排马道即可满足所有要求;使用钢结构是最经济、最直接的选择。虽然这可能无法最大限度地减少灯具数量,但它可以确保马道结构和照明系统的整体成本最低。如果交点低于马道设置位置,由于投射距离较长,灯具数量会增加。相反,如果交点较高,则可能需要两条马道才能满足要求,这可能会增加重量和材料成本。当马道水平投影与场地近边缘之间的距离 (d) 相似时,马道高度 (h) 的增加将提高 LPD 值。相反,如果高度保持不变,而距离增加,LPD 值将会降低。为保证观众席及面向场馆的主席台获得充足的平均垂直照度,马道应设置在观众席与比赛区域之间。综合考虑节能、照明质量和建筑美观度,马道拟设置在16.5米高处,与该标高的建筑截面形状相匹配。
3. 使用 DIALux 分析建模和仿真结果
本节利用DIALux4.13照明计算软件对体育馆进行建模和模拟,并评估模拟结果,以验证第三节所述体育馆照明设计方法的实用性和有效性。为了提高节能效果,将体育馆照明分为六种不同的场景:全国性比赛电视转播场景、电视应急照明场景、比赛应急照明场景、专业比赛场景、业余比赛场景、专业训练场景以及健身娱乐场景。本文仅针对全国性比赛电视转播场景进行模拟分析。
本项目全国电视转播比赛现场共采用44盏LED投光灯,每盏LED投光灯功率为420W,光通量为46.315流明,配光曲线如图3所示。
泛光灯的布置按照图中所示的规格进行。使用DIALux软件模拟照明场景,结果如图5至图8所示。
模拟结果显示: E h = 1.695 lux,U 1 ( E h ) = 0.71。U 2 ( E h ) = 0.8;Evmai = 1.141 lux,U 1 (Evmai) = 0.67。U 2 ( Evmai) = 0.77;Evaux = 921 lux,U 1 (Evaux) = 0.64。U 2 ( Evaux) = 0.78;LPD = 44 W/m²;最大 GR 值为 26。这些模拟结果符合第 2 节“照明设计要求”中概述的相关标准。
图3 投影机灯泡配光曲线

图5 电视转播全国比赛场景照度及均匀度模拟结果

本文介绍了某大学体育馆室内篮球场的照明设计。该篮球场采用LED灯,采用中心配光,位于比赛区域两侧。该项目详细阐述了体育馆照明设计流程。参考国家级比赛转播,运用DIAlux软件进行模拟计算,并生成数据报告,以确认照明质量符合规定标准。模拟结果表明,按照第三部分“体育馆照明设计要点”设计的体育馆照明,不仅提供了充足的照度和均匀度,还有效降低了照明功率密度。
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