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沈阳奥体中心体育场主场地照明设计实施概况

沈阳奥体中心体育场主场地照明设计实施概况

2018-07-04 次浏览

沈阳奥体中心体育场主场地照明设计实施概况

沈阳奥林匹克体育中心位于沈阳市区西南部,隶属浑南新区,占地约56万平方米。沈阳奥林匹克体育中心体育场是2008年北京奥林匹克运动会的分赛场,南北长380米,东西长270米,高53米,占地约7.8万平方米,设有6万坐席,可以容纳8万人。体育场设计标准为综合性特级体育场,场地设施达到举办国际足球及田径比赛的技术要求。并且还设有商场、展馆、会议厅、健身室等多项辅助设施,融观众休闲、娱乐、健身、购物为一体。

沈阳奥林匹克体育中心体育场是2008年北京奥林匹克运动会的分赛场,届时,奥林匹克运动会足球比赛的预赛将在这里举行。体育场由日本佐藤综合计画和上海市民用建筑设计院联合设计,经专家严格评审选出,代表了当今国际上体育场设计的最高水平和最新理念。

该体育场在奥运比赛期间将进行高清晰彩电转播(HDTV),这是奥运历史上,继雅典奥林匹克运动会的第二次高清晰彩电转播,这对体育场地照明提出了很高的要求。除此之外,通过对照明设备的灵活控制可以达到其它不同使用等级的要求:彩电转播,国内比赛,专业训练,业余比赛,大型集会,和场地维护。

重大的国际比赛,总是引来各国众多的支撑者到体育场呐喊助威,通过转播观看比赛的人数更是多达数亿。四年一度的奥林匹克运动会,是世界最高规格的赛事,其范围之广、其激动人心,没有任何其它活动能相比。来自全球各地的上百个“部落”,将在这场盛会中决战出霸主,得到无上的荣誉。

体育场是这场盛典举行的殿堂:这种世界上跨度最大的建筑,寄托着人们的理想,凝聚着集体的智慧,已成为现代文明的圣地。这里必然有与之相称的照明环境,用最先进的照明技术和设备,表现出现代文明最辉煌灿烂的一面。

为期半个月的奥运赛程,将举行各项体育比赛,田径、足球、篮球、游泳、体操、自行车……各种赛事吸引了世界上不同国家、不同种族的人们,这主要得益于电视转播。事实上,电视在体育事业传播发展的过程中担当着重要的角色。

晚上,体育赛事的电视转播要求场地具有专业、出色的照明效果。照明应该充分地照亮运动员,有时也要照亮现场观众,但绝对不能令他们产生不舒服的感觉。运动员观众必须总是处于理想舒适、没有眩光的视觉环境中。同时在逼真的照明色彩下,通过照相机、彩电转播设备捕获精彩的瞬间,并将这一赛事,传向全球各地。

沈阳奥体中心体育场场地照明系统工程的方案设计、施工、调试等,依据国际体育联合会、第29届奥林匹克运动会组织委员会颁布的《奥运工程设计大纲》、《建筑照明设计标准》(GB-50034-2004)及《民用建筑电气设计规范》(JGJ/T16-92)等的要求。

足球运动特点明显,球速快、对抗激烈, 转播要求特殊, 而奥林匹克运动会的体育照明又与普通的体育照明有非常大的区别,不仅仅体现在照明水平的提高,还要考虑整个照明系统的稳定性、可靠性。一个优秀的照明系统,首先要求各个组成子系统的优异性能,其次也需要彼此系统的协调与配合。照明结合2004年雅典Maroussi OAKA 奥林匹克中心及HELLINIKO 奥林匹克中心照明的成功经验,以及在其它众多大型体育赛事体育场地照明积累的经验,由国际著名体育照明设计专家、雅典奥林匹克运动会足球场照明主设计师------飞利浦企业的Gilles PAGE先生与飞利浦中国的体育照明设计师姚梦明先生等一起为沈阳奥体中心体育场量身定做了本照明方案。并在系统配置上充分考虑了沈阳奥体中心体育场的要求及特点,均采用了国际国内质量优良、设计先进的产品系统,同时灯具、光源、电器系统匹配,灯具与瞄准镜的匹配,控制系统、配电系统、电力电缆等的相互匹配上达到一个理想的状态。具体方案描述分为以下几个方面,照明标准的选择,安装位置的处理,灯具、光源的选择,配殿系统,控制系统的配置等,以下将一一进行说明;

首先,沈阳奥体中心是一个以足球、田径为主要比赛项目的比赛场地,由于其是2008年北京奥林匹克运动会的足球分赛场,因此,其足球比赛需要满足“FIFA(国际足联)”关于“足球场地人工照明指南”的要求,其指标需要达到其中的高清晰度电视转播的要求,具体的参数参见表一;在本次关于沈阳奥体中心的照明设计中,照度的选择上要求达到1800LUX,也就是满足了高清晰度电视转播中的慢动作回放的要求;在田径比赛的标准选择上,参照了“IAAF国际田联”关于“体育场人工照明的要求”,由于沈阳奥体中心暂不需要进行田径的奥运赛事,因此,其标准定在了有电视转播的国内、国际赛事上,具体的参数参见表二;

明确了所要达到的照度水平,再考虑灯具实际安装的位置,沈阳奥体中心的马道位置位于两侧大拱的下部,每侧分为前后两排马道,马道随着大拱的走向布置,马道的最低点41.3米,最高点为68.01米,马道的宽度为900mm,马道的静态承重为100KG/M,马道的宽度偏小,其静态承重偏低,比较理想的状态是马道的宽度能增加到1200MM,其承重增加到150KG/M,灯具布置采用光带的安装方式,在以足球比赛底线两侧15度的角度内不能布置足球比赛的比赛灯光,以避免对场上运动员产生不必要的眩光;作为竞技体育的今天,现场的灯光照明不只为现场的观众及运动员服务,更是为电视机前千万亿的观众服务的,因此,相对于摄像机的垂直照度和眩光成为设计的重点,照明设计中摄像机机位的选择满足FIFA九个固定摄像机的机位和BOB的14个摄像机机位的要求,照明设计采用飞利浦专业的体育照明AppCalculux Area进行设计,该App可以对体育场的足球、田径等项目进行水平照度、垂直照度、照度均匀度U1&U2、照明梯度、眩光指数GR等,并且可以由此确定灯具的数量、功率、安装位置,瞄准角度;结合现场情况,通过实际的计算,主场地照明采用飞利浦MVF403灯具,飞利浦MHN-SA 2KW 400V 956光源,共计429套,观众席照明采用飞利浦RVP350/400W金卤灯112套,应急照明采用飞利浦QVF137/1KW卤乌灯68套,主席台照明采用飞利浦HNF003/400W金卤灯11套,整体照明安装功率为1047.08KW;在场景的选择上分为以下几种:1、清扫2、足球训练3、田径训练4、足球国内比赛5、田径比赛6、足球应急电视转播7、足球彩电转播比赛CTV8、国际田径比赛CTV9、高清晰度彩电转播足球比赛10、疏散照明11、观众席照明12、彩电转播田径比赛13、百米终点线14、Total HDTV15、供电回路一16、供电回路二,共计16种模式;在每种场景的开灯情况及消耗的功率参见表三;

在配电系统的配置上,在体育场的5层东北、西北、东南、西南四个角分布了4个同样的配电间,供电线路上满足奥林匹克运动会关于体育场馆的要求,两路供电一路备用,两路市电互为备用,各可以带100%的负载,在一路市电掉电的情况下,可以保证50%的照明设备正常工作,同时,进行切换,保证在10分钟之内恢复正常照明,每个配电间两个进线的配电箱,进线直接接到进线配电箱上,同时,在进线配电箱进行切换,两个场地照明配电箱,各可带150KW;两个观众席照明配电箱,各可带50KW,一个应急照明配电箱,可带20KW;4个配电箱均为同样的布置情况;

在控制系统的配置上,采用澳大利亚邦奇的控制系统,场地灯光控制主机为体育场主席台的正上方,在控制室可以观察到全场照明设备的运行情况,邦奇的控制模块安装在四个配电间响应的配电箱中,通过一根五类线把控制模块串连在一起,以使其在中央控制室进行集中控制,并在每个配电间配置一部10键的控制面板,通过其可以实现就地的手动控制,控制App采用邦奇的体育场照明控制App,可以实现不同模式下场地照明控制,并且可以监测到每个灯的运行情况,可以实现定时开关灯,远程控制等多项功能,在这里就不去一一赘述,详情请咨询邦奇的办事处等办公机构。

以上就是整个体育场关于照明系统、配电系统、控制系统的说明,但是,结合在实际的工作中遇到的几个问题赘述如下几点:

1、 马道的承重成为整个照明设计的瓶颈,其承重为100KG/M,场地照明灯具及整流器重量为36.2KG,加上观众席、应急照明灯具,线缆集中部分马道的实际最到承重达到了86KG,其中还没有考虑音响、联通、移动在体育场马道设备的布置重量问题,好在其马道上照明线缆从四个方向上马道,有效的分散了配重,但也提出了马道承重的问题,在今后的体育场设计中要求达到150KG/M~200KG/M;

2、 场地照明采用的飞利浦照明灯具防护等级IP65,可以应用于完全室外,电压400V,启动电压为360V(最小),工作电流11.3A,启动峰值电流17A(最大),启动时间2~4分钟,再启动时间为8~10分钟,且灯具在水平方向偏转的角度为5度之内;光源的平均寿命5000小时,色温5600K,显色性可达90以上,结合灯具的具体参数,在实际应用中需要考虑从配电箱出线到终端设备的电压降的问题,也就是其供电距离的问题;同时,照明灯具采用分体式设计,从镇流器到灯具的距离不能超过20米;前面已经谈到,马道从41米到68米,高差有20多米,因此,其马道爬升的角度在现场看,有15度~20度不等,灯具与马道连接采用支架安装的方式,如果灯具与马道水平则不能保证灯具与水平方向偏转的角度为5度之内,因此,在实际的安装中,对支架底部进行现场加工,既要保证灯具支架的强度,又要保证安装完毕后灯具的水平;另外,飞利浦MVF403/2KW灯具,共有从CAT- A1~CAT-A7七种配光,配光依次从极窄到极宽,可以满足不同场地的要求,在沈阳奥体中心采用MVF403 CAT-A1 40套,MVF403 CAT-A3 188套,MVF403 CAT-A5 201套;通过其丰富的配光,达到场地良好的照度均匀度;

3、 控制模块在配电箱内安装,配电箱采用上部进线的方式,在顶部开槽的过程中,要主意包括控制模块在内的电器原件的保护,如果保护不当,会使铁屑落入电器原件中,引起短路、电器原件卡死、失效等问题;

4、 设备实际运行时,每个配电室采用两路电源各带50%负载,同时运行,互为备用,由于所采用的主场地照明光源为2KW双端金卤灯,其再启动时间为8~10分钟,所以,虽然切换时间只有零点几秒,要恢复正常的照明依然要10分钟以上;


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,由于篇幅及本人能力所限,有些内容不能深入、详细地阐述,或没能涉及到;还望各位指正,本文着重先容沈阳奥体中心体育场场地照明的设计标准、照明设计、施工、其中的注意事项,其照明设计的方法、要点和难点。随着2008年奥林匹克运动会场馆设计工作全面开展,希翼有更多的同仁投身于奥林匹克运动会场馆的研究、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)沈阳奥体中心体育场的场地照明方式选择侧向式马道布灯;
(3)沈阳奥体中心体育场场地照明要选择飞利浦双端金卤灯,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,同时,关注在实际运行及实施过程中的现场问题;

 

 

 

 


表一

FIFA(国际足联)“足球场地人工照明指南”

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表二

 

IAAF国际田径联合会对体育场人工照明的要求

 

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表三

灯具模式统计表

 

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