室内运动照明设计


室内运动照明设计


目录:
1. 室内运动照明基本要求
2. 室内运动照明 技术
3. 室内运动照明 设计示例


1. 室内运动照明基本要求

室内运动大致可以分为两类:第一类是主要利用垂直空间的运动,例如篮球、排球、网球和羽毛球,这些运动既包括地面上的活动,也包括离地约10米高的活动。第二类是侧重于较低位置的运动,例如体操、冰球、拳击、柔道和摔跤,这些运动通常在3米左右的高度进行。


为了帮助运动员完成复杂的技术动作,使裁判能够做出准确的判罚,并提高观众的观看体验,室内体育场馆 照明设计必须满足以下基本标准: 


① 水平和垂直方向的照明充足; 

② 光线和亮度分布均匀; 

③ 合适的灯光颜色,色彩还原度好; 

④ 有效遮蔽光源,确保灯具的最小遮光角符合规定,眩光水平保持在可接受的范围内; 

⑤ 节能、经济、实用的高效照明布局(包括灯具布置和强度分布); 

⑥ 采取防护措施,防止上方飞行物体(如球)对光源和灯具造成损坏; 

⑦ 实施消除闪烁效应的策略; 

⑧ 便于维护和维修的设施; 

⑨ 灵活的灯具控制系统,可适应各种活动并提供不同级别的照明。



2. 室内运动照明技术

室内运动 照明技术主要包括直接照明和间接照明。以下是它们的特点和适用范围。


2.1 直接照明

(1)安装方式:星空

特点:垂直照明极少、眩光减少、照明均匀、设备成本低

适用场所:多功能体育馆、拳击馆、体操馆、技能训练馆、摔跤馆、训练设施


(2)安装方式:光桥

特点:垂直照明强,维护简便,可进行定向球类游戏

适宜场地:球类运动、技巧性活动、体操、游泳、水球

特点:在定向球类运动中使用时,可最大限度地减少眩光,增强三维感知,并限制对方的发挥。

适宜的场地:球类运动、技能型活动、体操、游泳和水球。


(3)安装方式:组合式

特点:照明均匀、眩光极少、设备成本低

适宜场地:多功能体育馆、体操场地、技能训练场地、拳击馆、摔跤馆


2.2 间接照明

(1)安装技术:侧向照明

特点:照明柔和,眩光减少,维护困难,性价比不高。

适宜地点:体育赛事、技能展示、体操、游泳和水球比赛。


(2)安装方式:直接向上照明。

特点:照明效果极佳,眩光极少,但成本较高,设备费用也较高。

适宜的场地:球类运动、技巧性比赛、体操、游泳和水球。


灯具的布置和高度取决于所选灯具的光分布模式。对于主要利用空间的运动场地,灯具间距的设计应避免特定区域内亮度出现明显差异,如图 1 所示。灯具的安装高度应基于光分布模式和场地形状指数。对于采用桥式照明方式的泛光照明,灯具应位于对面场地边缘,且该方向的仰角 α 应大于 30 度。


考虑到体育馆内观众众多,必须将这些因素与比赛区域的照明一并考虑。


体育赛事是电视上收视率极高的节目,因此除了运动员、裁判和观众的需求外,电视转播还有其他一些要求。在某些情况下,执法部门可能会强制要求使用摄像机监控观众,以确保安全。


为了最大限度地减少或消除运动员和观众所感受到的不适眩光,可以采取多种策略。这些策略包括在灯具上加装格栅或遮光罩,增大灯具的遮光角度,以及在光桥的泛光灯上使用45度投射光束法,这种方法可以有效地控制眩光。


通常情况下,投影方向如图 4 (a) 所示,其中灯光的投射方向几乎垂直于运动方向。相比之下,如图 4 (b) 所示的 45 度投射光束法,则将灯光的投射方向与主要运动方向成约 45 度角。这种方法不仅提高了光通量利用率,而且提供了更舒适的视觉体验,增强了景深感,并满足了彩色电视广播的要求,适用于大多数体育赛事。


图 4 (a) 传统投影法 (b) 45° 投影法

室内运动照明设计

采用45°投射光束法设计照明系统的关键在于确定灯具的位置和泛光灯的照射目标。尽可能使大部分泛光灯与主要运动方向呈45°角照射。


3.室内运动照明 设计示例

本节介绍热门室内运动的照明设计策略。

3.1 多功能体育馆

多功能体育馆不仅用于举办各种体育赛事,还用于大型集会、文化演出和其他活动。因此,照明设计必须考虑到多功能性,以满足不同的需求。


多功能体育馆的比赛场地尺寸通常为24米×44米,层高从14米到28米不等。建筑风格包括平顶、穹顶和圆顶。场馆可容纳3000至20000名观众,观看距离通常超过60米。


照明设计必须充分考虑不同运动项目的具体需求。灯光布置应具备适应性,并通过灵活可靠的控制系统来满足各种活动的照明需求。 

(a)综合体育馆照明布局(顶光)

(b)综合体育馆照明布局(侧光)

(c)综合体育馆照明布局(顶光和侧光相结合)


3.2室内篮球场照明

篮球场尺寸为15米×28米。比赛规定球场周围2米范围内不得有任何障碍物,且球场网的高度必须至少为6.5米。鉴于篮球运动节奏快、竞争激烈,运动员必须能够清晰地看到球以及队友和对手的移动。因此,球场需要更高的照明水平以及高度均匀的照明。 


天花板反射率至少应为 60%,理想情况下应达到 80%,灯具安装高度不得低于 6 米。


3.3排球场照明

排球场的尺寸为9米乘18米。比赛要求球场周围有3米的空地,且建筑物的球网最低高度为7米。


排球比赛的球飞行速度快、高度高,因此需要宽敞的场地。场馆的照明设计不仅要符合比赛照明标准,还要确保球场上方区域亮度充足且均匀。球员在比赛中经常抬头看向上方,尤其是二传手,因此控制眩光至关重要。所以,球场上球网上方不应设置高亮度光源。 


3.4羽毛球场照明

羽毛球场地双打尺寸为6.1米×13.4米,单打尺寸为5.18米×13.4米,球网高度为1.524米。球场周围至少应有2米的净空,天花板高度至少为9米。羽毛球以其小巧的白色羽毛球、快速的击球速度和宽广的运动范围而闻名,是一项技术要求很高的运动。


羽毛球场的照明必须符合特定标准,以确保球员能够清晰地看到羽毛球的飞行轨迹,而不会受到眩光的干扰。由于大多数动作都发生在球网附近,因此必须避免球网上方出现光线昏暗的区域,尤其是在7米高度以内。


通常,羽毛球场地照明由位于球网两端的低亮度灯具组成。灯具的布置应确保球场及其上方区域得到充分照明,且光照范围有足够的重叠。灯具高度不应低于8米。场馆周围可以设置额外的照明灯,但其光束不应位于运动员的直接视线范围内。羽毛球场地墙壁和天花板的反射率应符合以下标准:后墙20%,侧墙40-60%,天花板60-70%。墙面不应有任何图案或装饰。


3.5乒乓球台照明

乒乓球比赛场地尺寸必须为14米×7米,净高4米,且无任何障碍物。场地周围应设置0.75米高的深色挡板。比赛用球台尺寸为2.74米×1.525米,高0.76米,球网位于球台中央。球网长1.85米,高0.1525米。由于乒乓球体积小、速度快,柔和的灯光以及周围环境的强烈对比度至关重要。 


球场表面不应有任何明显的反光,以便清晰地观察球的运动轨迹与背景的对比。需要高水平的垂直和水平照明。通常,照明设施会布置在场地两侧,使用高强度气体放电灯时,光线分布不宜过于狭窄。 


3.6网球场照明

网球运动的特点是球的飞行轨迹高、速度快、击球技术多样,并且需要宽敞的场地。球员必须具备高超的技巧和在高空控制球的能力。网球场的照明设计不仅要为比赛提供充足的照明,还要确保球场上方区域的亮度和均匀性。由于运动员在比赛中的视线会发生变化,因此在室内网球场的照明设计中,平衡空间亮度和减少眩光至关重要。这两个方面应该综合考虑,而侧光照明通常会带来更好的效果。


网球场照明通常采用定向泛光灯,这些灯沿着球场边线平行排列成网格状,并远离边线,将光线照射到球场上。灯具高度至少应为7米。周围表面的反射率应符合特定标准:后墙20%,侧墙40-60%,天花板60-80%,地面20%。 


体育赛事种类繁多,无法一一列举。在进行灯光设计时,充分了解场馆尺寸、主要人流走向和观看条件,有助于我们制定更有效的灯光方案。