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dth: 0px">　　EΦ?cosα±?D/h　×sinα?Eh=ΨEh 　　6　式中，Eh：一盏灯照射到垂直立面上产生的平均照度?lx　，Eh用公式?7　计算： 　　Eh=?Iθ×cosθ　/R2?7　 　　Iθ—θ角照射方向的光强?cd　；R—光源至被照面间的距离?m　；h—光源至垂直立面的垂直计算距离?m　；D—R在垂直立面上的投影?m　；α—斜面与水平面的夹角，单位为度；θ—灯具光束中心与水平面的夹角，单位为度；Ψ—系数，Ψ=cosα±?D/h　×sinα。 　　4.体育场照明灯具分类与布置方式 　　4.1照明灯具分类 　　体育场照明灯具按其光束形状可分为A、B、C三类，如表3所示。 　　在照明设计中，应根据具体情况选择合适的灯具。通常对于侧面布灯方式，采用光束为扇形?B或C型　泛光灯的利用系数要高于圆柱对称光束?A型　泛光灯。对于四塔布灯方式，采用圆柱对称光束?A型　泛光灯的利用系数要高于扇形?B或C型　泛光灯。 　　4.2灯具的布置方式 　　为有效地利用光源的光通量，还应根据投射距离选择泛光灯光束角的大小。按光束角的大小可分为7类，如表4所示。 　　?1　四塔式布灯 　　①四角灯塔位置应选在球门中线民地底线成15°角、半场中心线与边线成5°角的两线相交后延长线所夹得空间范围，并宜将灯塔设置在场地的对角线上。将泛光灯安装在4个高塔上，这种布置型式适用于没有挑棚的体育场，其照明利用率较低；而且要解决好灯具的维护检修问题。 　　②灯塔的高度应使最低一排泛光灯至场地中心与场地水平地面的夹角在20°～30°，超过这一范围，不仅使灯塔的造价大大提高，同时也会降低垂直照度与水平照度的比例，影响物体造型的立体感和降低识别运动物体的速度。 　　灯塔?最低一排泛光灯　至场地水平面的垂直高度可由式?8　确定： 　　H≥L×tan25°或H≥0.4663L 　　8　式中：H—灯塔?最低一排泛光灯　至场地水平面的垂直高度?m　；L—场地中心点至灯塔座的水平距离?m　。 　　上式中的L与H关系还可以采用下列比值确定：与场地水平面夹角为25°时，L?H=2.145?1；与场地水平面夹角为20°时，L?H=2.747?1 　　③灯塔顶部应装置防雷接地设施，接地电阻不大于10Ω。灯塔顶部应设置红色高度标志灯，且不少于2台。灯塔上安装的接线端子箱、敷设的电缆及线醴均由灯塔厂配套提供。 　　④灯塔设置位置及塔上最低一排泛光灯投射角度及高度应满足以下要求：α>5°，β>15°，20°γ30°，45°θ70° 　　?2　混合式布灯 　　①将灯带式与灯塔式有机地组合在一起的布灯方法。一般大型综合性体育场解决照明技术效果比较好的一种布灯型式。 　　②混合布置，灯塔的投射角和方位布置可以适当灵活处理，光带的长度可以适当缩短，光带的高度也可适当降低。 　　5.体育场照明供电设计 　　?1　体育场的照明供电，一般由低压配电室引来两路电源供给，互为备用，手动与自动投切，平时两路电源各带50％左右的负荷，且均匀分布，以便任何一路断电，熄灭了的灯光尚未点燃时，场地内仍能保持均匀的照度分布，使一般性比赛仍可进行。另外，由于气体放电灯的启动时间约为4～8min，再启动时间约为10～15min，因此，即使采用两种电源自投，也无法使熄灭了的灯光立即点燃，故对有人值班的控制室，可采用两种电源手动互投的切换方式。对无人值班的控制室则应采用两路电源自投不自复的切换方式，保证比赛的正常进行，延长光源的使用寿命。 　　①此种供电方式可不再另外考虑场地的应急照明，而且当电源转换时仍能基本保证比赛的正常进行。 　　②配电系统设计相对较为复杂，造价亦相应较高。 　　③采用四塔式照明时，将电源柜放在灯塔底部内侧，电源线沿灯塔内壁敷设，灯具的镇流器箱放在塔的顶部，这种配电方式较为合理。 　　④采用光带式照明时，将电源直接送到挑棚马道上的配电柜台，配电的分支线路可以采用沿马道旋转的金属线槽敷设方式。 　　?2　比赛灯的开关，主要靠交流接触器或无触点的晶闸管?可控硅　实现。用交流接触器控制，简单可靠，也较经济；用晶闸管控制，技术先进，但价格较贵。为了便于维护和灯光方案的变化，宜采用单灯单控，也可一个开关控制2～3个灯，以不超过3个灯为宜。 　　?3　气体放电灯点燃时，冲击电流很大，开启灯光时，单灯宜间隔0.5s；组控时，宜间隔10～30s.另外，气体放电灯的频闪效应对照明质量的影响很大。由交流电源供电的气体放电灯有二倍于电源频率的周期性频闪。频闪会使迅速运动的物体，出现幻影，这种效应对于摄像，尤其是慢动作摄像影响很大，放映时，会显示出一种令人难以忍受的闪动，频闪还会造成视觉疲劳。通常用光通量的波动深度Fbd来衡量。 　　Fbd=?Fmax－Fmin　/?2Fav　×100％ 　　9　式中：Fmax—光通量的最大值；Fmin—光通量的最小值；Fav—光通量的平均值。只要将波动深动降至25％以下，人的视觉对频闪将不产生疲劳效应。这可通过改变配电方式来实现。例如：将相邻的气体放电灯接在不同相位的电源上；在方案设计时，还可考虑氢不同相位的气体放电灯所发出的光通量相到重叠等。总之，在大量使用气体放电灯的体育场照明设计中必须考虑频闪对照明质量的影响。
　　6.体育场照明控制 　　体育场及观众席照明控制主要形式为在专设的灯光控制室采用计算机控制台集中控制。计算机控制台为人机对话形式，设有灯位布置模拟盘、灯光单控、组控开关等，灯光单控开关的布置应与灯位布置模拟盘相对应。可以自动控制，也可以手动控制，计算机可以模拟现场开灯状态，自动控制及检测灯具是否正常工作，并反馈显示故障灯组位置，可根据实际需要设置不同的控制方案，以满足不同比赛内容及活动对照度的不同要求及同一体育项目不同比赛级别对照度的不同需要。预先确定若干种开灯方案，编程后存入计算机内，根据不同的需要调用相应的开类方案。 　　7.结束语 　　良好的体育场照明环境的实现，主要取决于正确地确定照明设计方案，同时依赖于使用性以面优异的照明设备的选取及照明电气控制系统。这里所谈的仅是一些粗浅的认识，有待于在今后的照明设计中深入探讨，摸索出其内在的规律，使之进一步理论化、系统化，从而更有利于指导实践工作。 　　以上是笔者对于体育场照明及电气控制设计的一些粗浅认识，不当之处请读者指正。 　　参考文献 　　1.《民用建筑照明设计标准》GBJ133－90 　　2.《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16－92 　　3.日本照明学会编。《照明手册》。中国建筑工业出版社。1995 　　4.李恭慰等。《体育建筑照明设计手册》。原子能出版社。1993 　　5.《建筑电气专业设计技术措施》。中国建筑工业出版社。2000 　　6.CIE Publication No83.《Guide for The lighting of Sports Events for Colour Tele－vision and Film Systems》。1989 　　7.CIE Publication No57.《Lighting for Foot－ball》。1983

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关键词： 照明 电气控制