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論體育場(chǎng)照明及電氣控制設計
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時(shí)間：2012-03-05
來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )
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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(chǎn)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(chǎng)照明燈具分類(lèi)與布置方式 4.1照明燈具分類(lèi) 體育場(chǎng)照明燈具按其光束形狀可分為A、B、C三類(lèi)，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(chēng)光束?A型 泛光燈。對于四塔布燈方式，采用圓柱對稱(chēng)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(lèi)，如表4所示。 ?1 四塔式布燈 ?、偎慕菬羲恢脩x在球門(mén)中線(xiàn)民地底線(xiàn)成15°角、半場(chǎng)中心線(xiàn)與邊線(xiàn)成5°角的兩線(xiàn)相交后延長(cháng)線(xiàn)所夾得空間范圍，并宜將燈塔設置在場(chǎng)地的對角線(xiàn)上。將泛光燈安裝在4個(gè)高塔上，這種布置型式適用于沒(méi)有挑棚的體育場(chǎng)，其照明利用率較低；而且要解決好燈具的維護檢修問(wèn)題。 ?、跓羲母叨葢棺畹鸵慌欧汗鉄糁翀?chǎng)地中心與場(chǎng)地水平地面的夾角在20°～30°，超過(guò)這一范圍，不僅使燈塔的造價(jià)大大提高，同時(shí)也會(huì )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(dòng)物體的速度。 燈塔?最低一排泛光燈 至場(chǎng)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(chǎng)地水平面的垂直高度?m??；L—場(chǎng)地中心點(diǎn)至燈塔座的水平距離?m 。 上式中的L與H關(guān)系還可以采用下列比值確定：與場(chǎng)地水平面夾角為25°時(shí)，L?H=2.145?1；與場(chǎng)地水平面夾角為20°時(shí)，L?H=2.747?1 ?、蹮羲敳繎b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(xiàn)端子箱、敷設的電纜及線(xiàn)醴均由燈塔廠(chǎng)配套提供。 ?、軣羲O置位置及塔上最低一排泛光燈投射角度及高度應滿(mǎn)足以下要求：α>5°，β>15°，20°γ30°，45°θ70° ?2 混合式布燈 ?、賹魩脚c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(chǎng)解決照明技術(shù)效果比較好的一種布燈型式。 ?、诨旌喜贾?，燈塔的投射角和方位布置可以適當靈活處理，光帶的長(cháng)度可以適當縮短，光帶的高度也可適當降低。 5.體育場(chǎng)照明供電設計 ?1 體育場(chǎng)的照明供電，一般由低壓配電室引來(lái)兩路電源供給，互為備用，手動(dòng)與自動(dòng)投切，平時(shí)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(diǎn)燃時(shí)，場(chǎng)地內仍能保持均勻的照度分布，使一般性比賽仍可進(jìn)行。另外，由于氣體放電燈的啟動(dòng)時(shí)間約為4～8min，再啟動(dòng)時(shí)間約為10～15min，因此，即使采用兩種電源自投，也無(wú)法使熄滅了的燈光立即點(diǎn)燃，故對有人值班的控制室，可采用兩種電源手動(dòng)互投的切換方式。對無(wú)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(jìn)行，延長(cháng)光源的使用壽命。 ?、俅朔N供電方式可不再另外考慮場(chǎng)地的應急照明，而且當電源轉換時(shí)仍能基本保證比賽的正常進(jìn)行。 ?、谂潆娤到y設計相對較為復雜，造價(jià)亦相應較高。 ?、鄄捎盟乃秸彰鲿r(shí)，將電源柜放在燈塔底部?jì)葌?，電源線(xiàn)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。 ?、懿捎霉鈳秸彰鲿r(shí)，將電源直接送到挑棚馬道上的配電柜臺，配電的分支線(xiàn)路可以采用沿馬道旋轉的金屬線(xiàn)槽敷設方式。 ?2 比賽燈的開(kāi)關(guān)，主要靠交流接觸器或無(wú)觸點(diǎn)的晶閘管?可控硅 實(shí)現。用交流接觸器控制，簡(jiǎn)單可靠，也較經(jīng)濟；用晶閘管控制，技術(shù)先進(jìn)，但價(jià)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(gè)開(kāi)關(guān)控制2～3個(gè)燈，以不超過(guò)3個(gè)燈為宜。 ?3 氣體放電燈點(diǎn)燃時(shí)，沖擊電流很大，開(kāi)啟燈光時(shí)，單燈宜間隔0.5s；組控時(shí)，宜間隔10～30s.另外，氣體放電燈的頻閃效應對照明質(zhì)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(huì )使迅速運動(dòng)的物體，出現幻影，這種效應對于攝像，尤其是慢動(dòng)作攝像影響很大，放映時(shí)，會(huì )顯示出一種令人難以忍受的閃動(dòng)，頻閃還會(huì )造成視覺(jué)疲勞。通常用光通量的波動(dòng)深度Fbd來(lái)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(dòng)深動(dòng)降至25％以下，人的視覺(jué)對頻閃將不產(chǎn)生疲勞效應。這可通過(guò)改變配電方式來(lái)實(shí)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(shí)，還可考慮氫不同相位的氣體放電燈所發(fā)出的光通量相到重疊等?？傊?，在大量使用氣體放電燈的體育場(chǎng)照明設計中必須考慮頻閃對照明質(zhì)量的影響。 6.體育場(chǎng)照明控制 體育場(chǎng)及觀(guān)眾席照明控制主要形式為在專(zhuān)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(huà)形式，設有燈位布置模擬盤(pán)、燈光單控、組控開(kāi)關(guān)等，燈光單控開(kāi)關(guān)的布置應與燈位布置模擬盤(pán)相對應?？梢宰詣?dòng)控制，也可以手動(dòng)控制，計算機可以模擬現場(chǎng)開(kāi)燈狀態(tài)，自動(dòng)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(shí)際需要設置不同的控制方案，以滿(mǎn)足不同比賽內容及活動(dòng)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(kāi)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(kāi)類(lèi)方案。 7.結束語(yǔ) 良好的體育場(chǎng)照明環(huán)境的實(shí)現，主要取決于正確地確定照明設計方案，同時(shí)依賴(lài)于使用性以面優(yōu)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(jìn)一步理論化、系統化，從而更有利于指導實(shí)踐工作。 以上是筆者對于體育場(chǎng)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(xué)會(huì )編?！墩彰魇謨浴?。中國建筑工業(yè)出版社。1995 4.李恭慰等?！扼w育建筑照明設計手冊》。原子能出版社。1993 5.《建筑電氣專(zhuān)業(yè)設計技術(shù)措施》。中國建筑工業(yè)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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