国家体育场场地照明设计标准
国家体育场场地照明设计标准
2005-5-19
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摘要：场地照明设计是国际一流综合性体育场电气设计的主要内容之一。文章着重介绍了国家体育场场地照明设计标准，分析了场地照明设计的方法、要点及难点，比较了世界主要体育场场地照明设计的特点，为中国国家体育场场地照明设计确定了方向。
关键词：体育场场地照明照度照度均匀度眩光显色性
1、国家体育场概况
第29届夏季奥林匹克运动会将于2008年在我国的首都北京举行。其主体育场——国家体育场位于奥林匹克公园中心区南部，北四环北面，北辰东路西侧，北中轴路延长线东面，占地22公顷，与西侧的国家体育馆、国家游泳中心相对于中轴线均匀布置。国家体育场将是北京奥林匹克公园内的标志性建筑，也是北京最大的，具有国际先进水平的多功能体育场。由中国建筑设计研究院和瑞士Herzog & deMeuron建筑师事务所联合创作的国家体育场“鸟巢”方案在国家体育场工程招标中一举中标，现处在紧张的设计阶段，工程预计2003年11月29日开工，2006年竣工。奥运会期间，国家体育场将容纳10万人，其中固定座位8万个，临时座位2万个，奥运会后将拆除临时座位。与周围建筑物相比，体育场整体抬高4.8ｍ，体育场由3～6%的缓坡与周围连接，0层标高－1.0ｍ，主要的设备机房、电视转播车等大型机房、设备都设在0层，因此，国家体育场没有地下层。除0层外，地上还有6层，体育场建筑高度66.87ｍ。
国家体育场最有特色之处是可开启的屋顶，这在世界上也是为数不多的。从使用上讲，国家体育场要考虑近期与远期的使用，近期主要为2008年奥运会承担开幕式、闭幕式、田径比赛等任务，也是2008年伤残人奥运会的主会场。远期要考虑世界田径锦标赛、世界杯足球赛等特殊重大比赛。国家体育场还要承担亚运会、亚洲田径锦标赛、洲际综合性比赛、全国运动会、全国足球联赛等各类常规赛事，以及文艺表演、团体活动、商业展示会等非竞赛项目。
2、体育场场地照明设计国家体育场为综合性体育场。
不同的运动项目对场地照明的要求也不一样。但是，不管体育场综合了多少运动项目，都要同时满足相关的国际单项体育组织、国际体育联合会（General Association of International Sports Federation）、国际奥委会对场地照明的要求，否则体育场将不能通过验收。2008年北京奥运会将使用高清晰度电视（HDTV）向全球转播,HDTV与普通电视系统相比，具有清晰度更高，图像质量更好，HDTV的数字信号不易受干扰等优点，但同时也对照明提出了更高的要求。
体育场场地照明设计标准国家体育场主要竞赛项目包括田径、足球等，因此，场地照明应符合标准。一般地说，国际体育组织制定的标准要高于我国的国家或行业标准，因此在体育场场地照明的设计上，只需满足前五项国际标准即可。根据比赛的性质、水平及要求，将比赛分级是很有必要的。国际体育联合会GAISF根据比赛是否专业比赛进行比赛分级，而国际足联FIFA将足球比赛按是否有电视转播进行比赛分级。体育场人工照明的目的是为参与比赛的人们提供良好的视觉环境。参与比赛有以下几类人群：运动员、裁判员、官员；广告商；电视、电影摄像人员；文字记者、摄影师；观众。因此，奥运会主赛场的场地照明要
使水平照度、某摄像机方向的垂直照度、照度均匀度U1和U2、显色指数Ra、眩光指数GR、照度梯度等参数满足标准要求。国家体育场除主体育场外，在主场北面有两块热身场地，可以进行赛前热身、训练、奥运会后的群众性体育健身活动，热身场地可以进行田径和足球比赛。综上所述，国家体育场场地照明设计要全面符合要求，同时还要满足文艺演出、展示会等非竞技比赛的要求。为了便于管理、满足节能要求，国家体育场场地照明模式较多，大致可分为以下几种：主体育场有：田径训练、田径国内比赛、田径TV转播的国内比赛、田径TV转播的国际比赛、田径高清晰度电视HDTV转播、田径应急电视转播的比赛、足球Ⅴ级国际级比赛、足球Ⅳ级国内比赛、足球Ⅲ级国内比赛、足球Ⅱ级联赛、俱乐部比赛、足球Ⅰ级训练赛及娱乐等12种，这是满足比赛的最基本要求。不同的照明模式投入运行的灯具数量也不一样，实现不同模式的照明将由照明自动控制系统完成。附场照明模式有田径训练和足球训练两种。
体育场场地照明设计的要点国家体育场包括田径和足球赛场，其照明设计应满足这两项运动的要求。田径运动除撑杆跳高、铁饼、链球、标枪等少数项目外，大都利用3ｍ高度以内的低空间运动；而足球要在距地面上空30ｍ或更高的高度空间运动。因此，照明设计也要考虑赛场上空一定高度内有均匀地亮度分布。照明设计要确定照明方式体育场照明方式主要有：四角式Corner column arrangements、侧向式Side lighting arrangements、周边式Circle lightingarrangements、混合式Mixed lighting arrangements等四种。各种照明方式各有所长，都有成功的实例。根据国家体育场的建筑、结构特点，场地照明方式只能选择侧向式布灯，毫无疑问，侧向式布灯可以很容易地满足足球比赛的要求。但对于田径比赛，其比赛小项目较多，又比较分散，不同的项目对照明要求各不相同，如果侧向式布灯不能满足田径要求，可以将侧向式布灯向南北两方向适当延长。2000年悉尼奥运会主体育场采用了混合式布灯，即在场地四角设置四个灯塔，在东西两侧共设置四条光带。选择合适的灯具灯具的参数有很多，在体育场场地照明中，应注意两点。一是光束的形状，对于侧向布灯宜采用矩形或梯形光束，不宜采用圆形光束。另一是光束角，光束角越小，光束越窄，投射的距离就越远。国家体育场采用侧向布灯方式，东西侧各两条光带，一条布置在顶棚的中后部，一条在顶棚的中前部，灯具投射距离大于50ｍ，因此选择灯具时，其光束角应小于45°。确定灯具的安装高度灯具的安装高度对垂直照度、眩光程度都产生影响，而且垂直照度和眩光是相互影响。灯具的安装高度越高，越有利于控制眩光，但不利于提高垂直照度；相反，灯具的安装高度越小，有助于提高垂直照度，但眩光同时增加。因此，在垂直照度与眩光控制之间找一个平衡点，使两者都能满足要求.灯具的安装高度按下面两式计算：
H＝dtgφ（1）
ｈ≥15 （2）
式中：
H——灯具的安装高度，单位：m；
d——灯具在赛场平面的投影点到场地中心线的垂直距离，单位：m。计算高度用的三角形与赛场平面垂直，又与足球场底线平行，当然，该平面一定要通过计算确定灯具的安装高度；φ——计算三角形中灯具安装高度所对应的夹角，φ≥25°。因此，先在球场平面上测量出d，再测量出角度φ，就可用式（1）、（2）计算出灯具的安装高度h。根据灯具的安装高度，结合屋顶结构、建筑特点，可以确定马道gantry的位置，灯具及其镇流器箱、电缆、配电柜等均安装在马道上。计算灯具数量，合理布置灯具根据上面所述的场地照明标准、灯具、照明方式、灯具安装高度等，运用专业灯具公司的计算软件计算出灯具数量，并将灯具合理地布置在马道的相关位置。这一步是场地照明设计最重要的环节，在设计时，请大家注意以
下几点。（1）摄像机的位置。2008年奥运会赛事要向全球转播，有HDTV、普通TV、慢动作摄像、固定机位、移动摄像、应急电视等，摄像机多了，要求各点的垂直照度也高，尤其注意起跑线、终点线、投掷区、起跳点（线）、落地点、过杆处等处的垂直照度，摄像机在这些地方拍摄几率很高。而且录像仲裁photo－finish也必须使用相关的影像资料进行裁决。田径比赛还有特殊的摄像机，即110m长的导轨摄像机rail camera，它沿着东西两侧直线跑道外侧敷设，随着运动员跑步而移动，该段各点的垂直照度要求都很高。特写拍摄close－upcamera shots也是常用的，而特写拍摄也要求有很高的照明质量。（2）确定瞄准点。瞄准点从以下几方面确定：一是光通利用率要高，绝大多数的光通要投射到场地内，落到观众席上的光通不能超过场地光通的25％。二是场地照明要均匀。但场地上空一定高度内也要有足够的亮度，避免上空出现暗区。三是相邻光束要有重叠，不同照明模式下都能满足照度和照度均匀度的要求，即使有一盏灯损坏，也不致对照度及其均匀度产生太大影响。最后，要保证运动员、裁判员、观众视线范围内产生的眩光最小；（3）为了避免对守门员、角球区附近进攻队员的视线干扰，以球门线中点为基准点，底线两侧至少10°之内不能布灯。因此，体育场东西侧屋顶四条马道与深色及其延长区域相交之处均不能安装灯具。
体育场场地照明设计的难点国家体育场场地功能繁杂，照明设计标准高、难度大、时间短。主要难点有：（1）国家体育场屋顶为可开启式，打开屋顶为室外体育场，关闭屋顶则为室内体育场，照明设计按室外场馆设计还是按室内体育场设计？就这一问题，设计部门正与有关部门进行协商；（2）国家体育场要举行田径、足球比赛，项目多，要求各不相同，场地照明模式至少有12种，灯具用量大，用电负荷也较大，场地照明控制复杂。而且每种模式都要满足照度、照度均匀度、照度梯度等指标要求，给设计带来较大难题。综合性的体育场比专用体育场在场地照明方面要复杂得多，综合体育场平均用灯586盏，平均场地照明容量1016kW；专用体育场平均用灯233盏，平均场地照明容量445kW，用灯数量和场地照明容量相差一倍多。二是综合性体育场照明模式多，控制复杂，近年来照明控制都是由智能型照明控制系统控制。三是功能增多、标准提高、技术进步等因素促使场地照明用灯数量增加，照明用电负荷增大。98年全运会主体育场用灯324盏，总容量648kW；到了2000年悉尼奥运会主体育场，用灯增加到542盏，容量1084ｋＷ；2002年韩日世界杯，日本札幌圆顶体育场用灯增加到1098盏，容量1647ｋＷ；（3）重新调整场地照明方案。由于结构梁、玄杆等构件的影响，经常要对原照明方案进行调整，甚至要重新设计，增大了体育场照明设计的难度和工作量；（4）设计周期短，设计任务重，技术难度大。2003年4月从全球13个方案中确定中标方案，设计工作从此全面展开，但设计周期只有7个月，2003年11月29日举行开工典礼，2006年竣工，整个工期只有三年多。
3、结束语
体育场场地照明设计是体育场电气设计的重要内容之一，因工程设计正在进行中，有些内容不能深入、详细地阐述，或没能涉及到，随着工程不断深入，笔者还会对体育场场地照明进行“再探”、“详探”。本文着重介绍国家体育场场地照明的设计标准，它是设计、施工、验收的根本、依据。由此设计依据，文中介绍了场地照明设计的方法、要点和难点。随着2008年奥运会场馆设计工作全面开展，希望有更多的同仁投身于奥运会场馆的研究、设计工作，为2008年的奥运盛会作出应有的贡献。最后，总结一下结论：（1）场地照明设计标准采用国际奥委会、国际单项体育组织、国际体育联合会、CIE的照明标准，同时要满足我国有关规范、标准；（2）国家体育场的场地照明方式选择侧向式布灯；（3）国家体育场场地照明要选择合适的灯具，由计算得出灯具数量和灯具布置位置；（4）特别关注摄像机对照明的要求.
李白写的“举头望明月，低头思故乡”,看月亮，必须得抬头看，不然你看见的月只是水中月，而思故乡，必须得低头，看着脚下的土地，土地连结深情，传递的思念感应才会自然。可见，李白对抬头和低头，有看似经典的认识，只是李白的脖颈不听使唤，该低头时却抬头，该抬头时却低头，搞得李白一辈子光碰头，有时被摔的鼻青脸肿的，但这时的李白爱喝酒，喝了酒就疯疯癫癫的，于是，李白就借着痛感籍着癫意把一肚子的酒吐出来，成就了“君不见黄河之水天上来……”的诗句。
元萨都剌《北人冢上》诗：“低头下拜襟尽血，行路人情为惨切。”可见，古人从心里是不喜欢低头的，喜欢的是抬头。
记得我以前在学校操场里喜欢低头，体育老师说我是一个没有自信的学生，还说我是一个没有阳光心态的人。记得体育老师说过这样的一句话：“瓜子之所以长的粒粒饱满，那是因为向日葵始终抬头向着太阳。”
记得我第一次去应聘工作，应聘的工作人员看我低着头，直接就叫我回去了。
那我就抬起头吧，进家门的时候，由于我抬起头，我的头一下子就被碰出了血来，搞得我在家里好几天就不想出门的。
我走下坡的时候，依然是抬起头，这样显得自己有自信，冷不防，我一连向下栽了好几个跟斗，摔的我头破血流的。
我的头招谁惹谁了？干嘛都跟我的头过不去呢？
我究竟是该抬头做人还是该低头做人呢？
有人说走下坡路就必须低头，言下之意就是人走背时运的时候要低着头，就像罪犯低着头接受审判一样。那当年毛泽东同志遭到王明等人的排挤时干嘛就不低头呢？那当年红军第五次反围剿失败后被迫长征干嘛就不低头举起手来呢？那赵一曼和江姐被敌人抓去明知只有无尽的酷刑干嘛就不低头屈服呢？那当年的灾荒岁月里全中国人民饿的吃粗糠啃树皮干嘛就不低头消沉下去呢？那有人第九次高考依然名落孙山干嘛就不低头认命了呢？有人写文章写了一百篇写了一千零一夜依然是没有读者依然是没有一个读者看好时干嘛就不低头呢？李嘉诚当初做生意是做一次亏一次时干嘛就不低头呢？你、我、他经过了这么多的困苦折磨干嘛还要坚强的活下去呢？我们的人类和整个社会经常就处在风雨飘摇里干嘛还要坚定不移向前进呢？
人的一生，几乎有过半的时候是在走下坡路，低着头走下坡路确实是不摔跟斗，但低着头只能看见脚下的一方寸路，却看不见天上的太阳和高空的明月，特别是最容易忽视身边的风景。
有人说走上坡路低着头最好，言下之意就是人走好运的时候要低调要谦虚谨慎。确实低着头走上坡路由于身体前倾走起路来更有劲而且更能看清脚下的路，但太阳会照在低头者的脸上吗？天上的神仙们真的就喜欢这些整天低着头的人吗？你看，孙悟空低着头只能做弼马温，但孙悟空抬起头来就成了齐天大圣；你看，刘邦把头低着，低了48年，只能是个混混，但刘邦把头一抬起来，三五年之后就开创了汉朝；你看，朱元璋低着头只能做乞丐，因为抬起头来是讨不到饭的，但朱元璋后来把头索性抬起来，结果就建立了明朝；当年美国有核武器，而中国没有，但毛泽东领导的中国人民就是不低头，中国人民就是要把头抬起来，抬起头的中国人民没有多久也有了属于自己的核武器……
关于低头和抬头，各有各的哲学。
爱低头的人，看似是低调的人和谦虚谨慎的人，实则是只看着自己眼前的人，窃喜着眼前的平安和太阳慷慨的一点光辉。
爱抬头的人，看似昂扬向上心里充满了自信，实则是脸上洋溢着阳光脑后却是布满了阴暗，即是摔了跟斗手里依然抓着一抹明媚。
有人说该低头时就低头，该抬头时就抬头，那敢问，什么时候什么情况下才该低头或才该抬头呢？倘若天上真的掉下了冰炮，你抬头被砸着，你低头还是会被砸着，只不过抬头是冰炮砸在了脸上，低头是冰炮砸在了头顶而已。只有做缩头乌龟，冰炮才只能砸在护身的壳壳上。
有人信仰低头，这也不错，低头自有低头的妙处。自然，你的人生就是低头人生，所谓中庸哲学，大概就是这个道理。
有人信仰抬头，这也很好，抬头自有抬头的灿烂。自然，你的人生就是抬头人生，所谓“生当作人杰，死也为鬼雄”大概是这个意思。
有人信仰一会儿低头一会儿抬头，这也是一个妙。一会儿低头一会儿抬头，脖颈得到了锻炼，因之肌肉和心理机能就更加的发达，展现给别人的是一会儿方型的一会儿圆型的，所谓圆滑，大概就是如此。
没有谁对谁错，也不存在谁高尚和谁卑微的问题，各有各的哲学，这就是多样的人和人的多样性。其实，不是人世太复杂，而是你只顾着自己的低头或抬头而不懂别人为什么会低头和抬头？
人的脑袋瓜不过三斤半，由于低头和抬头的缘故，造成有的人头成了“巨头”,而有的人头却成了“狗头”,还要来一点狗血喷头……唉，看来抬头与低头之间的学问确实太高深了，像我这样的孺子是搞不明白的，只能是舔一舔皮毛而已
写作时，只与写作为伴，就能听到内心的声音，飘忽的灵感也能捕捉，笔下就有了属于自己的文字和思想。
就我为例，大学期间，常一个人钻在图书馆，早进晚出，看完一本书，常有感悟到笔尖，亦能有几篇散文杂评登报。毕业后，到西双版纳工作，与内心的对话少之又少，每日工作之余，与友聚餐、喝酒、烧烤，不到凌晨绝不不回家，回家即一头醉晕埋进被子，日复一日，丧失了与灵魂独处的时间，自然再无创作灵感。
写作的人，几乎都远离正常人生活，也不遵守惯常的生活秩序。安妮宝贝曾说，只有死去的繁华，能让我安静，所以，她常在黑暗中敲打键盘。太温馨的生活，亦会使写作者陷于温柔之乡，懒得思考，更懒得动笔，路遥在写《平凡的世界》时，因为忽略家，忽略妻女，造成与林达的婚姻不睦，这或许不能怨路遥，因为他是个真正的写作者，是写作对孤独的需要，离间了他们的感情。
张爱玲，荒原上的孤独者，以23岁的人生阅历对人性作出冷酷、深邃、老道的剖析，生逢苍凉时代的孤独，成就了她文坛奇女的地位。一代文学大师川端康成亦是孤独成就了他，出生不久，父母去世，7岁，祖母去世，10岁，姐姐去世，14岁，祖父去世，孤独是他500多篇小说永远的笔调，最终，他也选择在孤独中毁灭了自己。诺贝尔文学奖获得者莫言说，在我少年时期，吃不饱、穿不暖，牵着一头牛或者羊，在四面看不到人的荒凉土地上孤独地生存。饥饿和孤独是我写作的源泉。
所以说，很多人不是写不出来东西，只是缺乏独处的机会，一旦自处，孤独，下笔，无需微言大义，只需直言生活，定会渐渐文思汹涌，像有神魔推动。这种深入骨髓的孤独，能让人打开灵感的黑匣子，在里面不能看到多少美好东西，却能自由的在一片完全属于自己内在精神空间翱翔，在孤独中煎熬自己、消耗自己的过程，亦生脱胎换骨升华自己的过程。孤独的写作，让文学变得更具魅力。
所以，从现在开始，告别与日同醉，除去浮华，静下心来，提起笔与自己谈心，与孤独相伴，这是个决绝的行动，但是伟大作品都来自于孤独的写作，出自于决绝的人。