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論體育場照明及電氣控制設計

作者：時間：2012-03-05 來源：網絡

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dth: 0px">　　EΦ?cosα±?D/h　×sinα?Eh=ΨEh 　　6　式中，Eh：一盞燈照射到垂直立面上產生的平均照度?lx　，Eh用公式?7　計算：　　Eh=?Iθ×cosθ　/R2?7　　　Iθ—θ角照射方向的光強?cd　；R—光源至被照面間的距離?m　；h—光源至垂直立面的垂直計算距離?m　；D—R在垂直立面上的投影?m　；α—斜面與水平面的夾角，單位為度；θ—燈具光束中心與水平面的夾角，單位為度；Ψ—系數，Ψ=cosα±?D/h　×sinα。　　4.體育場照明燈具分類與布置方式　　4.1照明燈具分類　　體育場照明燈具按其光束形狀可分為A、B、C三類，如表3所示。　　在照明設計中，應根據具體情況選擇合適的燈具。通常對于側面布燈方式，采用光束為扇形?B或C型　泛光燈的利用系數要高于圓柱對稱光束?A型　泛光燈。對于四塔布燈方式，采用圓柱對稱光束?A型　泛光燈的利用系數要高于扇形?B或C型　泛光燈。　　4.2燈具的布置方式　　為有效地利用光源的光通量，還應根據投射距離選擇泛光燈光束角的大小。按光束角的大小可分為7類，如表4所示。　　?1　四塔式布燈　　①四角燈塔位置應選在球門中線民地底線成15°角、半場中心線與邊線成5°角的兩線相交后延長線所夾得空間范圍，并宜將燈塔設置在場地的對角線上。將泛光燈安裝在4個高塔上，這種布置型式適用于沒有挑棚的體育場，其照明利用率較低；而且要解決好燈具的維護檢修問題。　　②燈塔的高度應使最低一排泛光燈至場地中心與場地水平地面的夾角在20°～30°，超過這一范圍，不僅使燈塔的造價大大提高，同時也會降低垂直照度與水平照度的比例，影響物體造型的立體感和降低識別運動物體的速度。　　燈塔?最低一排泛光燈　至場地水平面的垂直高度可由式?8　確定：　　H≥L×tan25°或H≥0.4663L 　　8　式中：H—燈塔?最低一排泛光燈　至場地水平面的垂直高度?m　；L—場地中心點至燈塔座的水平距離?m　。　　上式中的L與H關系還可以采用下列比值確定：與場地水平面夾角為25°時，L?H=2.145?1；與場地水平面夾角為20°時，L?H=2.747?1 　　③燈塔頂部應裝置防雷接地設施，接地電阻不大于10Ω。燈塔頂部應設置紅色高度標志燈，且不少于2臺。燈塔上安裝的接線端子箱、敷設的電纜及線醴均由燈塔廠配套提供。　　④燈塔設置位置及塔上最低一排泛光燈投射角度及高度應滿足以下要求：α>5°，β>15°，20°γ30°，45°θ70° 　　?2　混合式布燈　　①將燈帶式與燈塔式有機地組合在一起的布燈方法。一般大型綜合性體育場解決照明技術效果比較好的一種布燈型式。　　②混合布置，燈塔的投射角和方位布置可以適當靈活處理，光帶的長度可以適當縮短，光帶的高度也可適當降低。　　5.體育場照明供電設計　　?1　體育場的照明供電，一般由低壓配電室引來兩路電源供給，互為備用，手動與自動投切，平時兩路電源各帶50％左右的負荷，且均勻分布，以便任何一路斷電，熄滅了的燈光尚未點燃時，場地內仍能保持均勻的照度分布，使一般性比賽仍可進行。另外，由于氣體放電燈的啟動時間約為4～8min，再啟動時間約為10～15min，因此，即使采用兩種電源自投，也無法使熄滅了的燈光立即點燃，故對有人值班的控制室，可采用兩種電源手動互投的切換方式。對無人值班的控制室則應采用兩路電源自投不自復的切換方式，保證比賽的正常進行，延長光源的使用壽命。　　①此種供電方式可不再另外考慮場地的應急照明，而且當電源轉換時仍能基本保證比賽的正常進行。　　②配電系統設計相對較為復雜，造價亦相應較高。　　③采用四塔式照明時，將電源柜放在燈塔底部內側，電源線沿燈塔內壁敷設，燈具的鎮流器箱放在塔的頂部，這種配電方式較為合理。　　④采用光帶式照明時，將電源直接送到挑棚馬道上的配電柜臺，配電的分支線路可以采用沿馬道旋轉的金屬線槽敷設方式。　　?2　比賽燈的開關，主要靠交流接觸器或無觸點的晶閘管?可控硅　實現。用交流接觸器控制，簡單可靠，也較經濟；用晶閘管控制，技術先進，但價格較貴。為了便于維護和燈光方案的變化，宜采用單燈單控，也可一個開關控制2～3個燈，以不超過3個燈為宜。　　?3　氣體放電燈點燃時，沖擊電流很大，開啟燈光時，單燈宜間隔0.5s；組控時，宜間隔10～30s.另外，氣體放電燈的頻閃效應對照明質量的影響很大。由交流電源供電的氣體放電燈有二倍于電源頻率的周期性頻閃。頻閃會使迅速運動的物體，出現幻影，這種效應對于攝像，尤其是慢動作攝像影響很大，放映時，會顯示出一種令人難以忍受的閃動，頻閃還會造成視覺疲勞。通常用光通量的波動深度Fbd來衡量。　　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。只要將波動深動降至25％以下，人的視覺對頻閃將不產生疲勞效應。這可通過改變配電方式來實現。例如：將相鄰的氣體放電燈接在不同相位的電源上；在方案設計時，還可考慮氫不同相位的氣體放電燈所發出的光通量相到重疊等。總之，在大量使用氣體放電燈的體育場照明設計中必須考慮頻閃對照明質量的影響。
　　6.體育場照明控制　　體育場及觀眾席照明控制主要形式為在專設的燈光控制室采用計算機控制臺集中控制。計算機控制臺為人機對話形式，設有燈位布置模擬盤、燈光單控、組控開關等，燈光單控開關的布置應與燈位布置模擬盤相對應。可以自動控制，也可以手動控制，計算機可以模擬現場開燈狀態，自動控制及檢測燈具是否正常工作，并反饋顯示故障燈組位置，可根據實際需要設置不同的控制方案，以滿足不同比賽內容及活動對照度的不同要求及同一體育項目不同比賽級別對照度的不同需要。預先確定若干種開燈方案，編程后存入計算機內，根據不同的需要調用相應的開類方案。　　7.結束語　　良好的體育場照明環境的實現，主要取決于正確地確定照明設計方案，同時依賴于使用性以面優異的照明設備的選取及照明電氣控制系統。這里所談的僅是一些粗淺的認識，有待于在今后的照明設計中深入探討，摸索出其內在的規律，使之進一步理論化、系統化，從而更有利于指導實踐工作。　　以上是筆者對于體育場照明及電氣控制設計的一些粗淺認識，不當之處請讀者指正。　　參考文獻　　1.《民用建筑照明設計標準》GBJ133－90 　　2.《民用建筑電氣設計規范》JGJ/T16－92 　　3.日本照明學會編。《照明手冊》。中國建筑工業出版社。1995 　　4.李恭慰等。《體育建筑照明設計手冊》。原子能出版社。1993 　　5.《建筑電氣專業設計技術措施》。中國建筑工業出版社。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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