体育馆照明设计与照度计算

【摘要】本文中以某体育馆建筑为例，介绍了体育建筑的照明设计要点，列出几种照度计算的方法，并利用DIALux软件对体育馆照明进行验算。

【关键词】体育馆；照明设计要点；单位容量法；利用系数法；DIALux照度计算软件

随着生活水平的提高，人们越来越重视教育问题，每学生都希望能接受到德智体美劳全面的教育。现在的学校建筑除了原来基本的教学楼、实验楼、办公楼等基础建筑外，还增加了不少体育馆（场）类型建筑。这类学校里面的体育馆建筑没有达到有电视转播的体育馆级别，但也有训练与娱乐活动的要求，其大空间照明设计相对来说就比较陌生。故在本文中以某体育馆建筑为例，介绍了体育建筑的照明设计要点，列出照度计算的方法，供同行参考。

1、体育馆建筑的照明设计要点

在某中学中拟建一体育馆，体育馆内主要为一篮球、羽毛球共用的比赛场地。该球场为长58米，宽35米，高12.8米，球场四周均有各类体育活动用房，屋面为钢网架金属屋面。

1.1 运动等级与照明要求

根据《建筑照明设计标准》GB50034-2004，无电视转播的篮球场、羽毛球场训练场地照度标准为300lx，显色指数Ra为65，。

1.2 运动空间与照明的要求

由于体育馆空间高度较高，屋面网架底高度为10.8m，故灯具考虑在网架底吊装，高度为10.8m。地面运动要求高水平照度且光分布均匀，按照该体育馆室内装修标准，墙面为无光泽的反射系数高的墙饰面材料，故选用高效率、长寿命、大光通量显色性Ra为80的250W金属卤化物类灯具（光源=20000lm）。

1.3运动方向与照明要求

考虑到篮球与羽毛球运动项目要求照度比单方向照度要求高，不仅要求良好的水平照度，还要求有良好的垂直照度，并且灯具的指向须避免对运动者和观众造成直接眩光。选用的悬挂式金卤灯为直接型中配光灯具。

1.4 运动速度与照明要求

根据《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ153-2007要求，训练和娱乐活动的篮球场地的水平照度均匀度Uh>0.3，训练和娱乐活动的羽毛球场地的水平照度均匀度Uh>0.5。故考虑采用的是顶部群组均匀布灯的方式。避免选用过大功率的灯具，适当保证灯具的数量和安装间距，以满足场地的水平照度均匀度的要求。

1.5 照明配电与控制

体育馆照明设计除了以上几方面有要求外，在其配电与控制方面也有一定要求。

三相照明线路的各相负荷的分配宜保持平衡，最大相负荷电流不宜超过三相负荷平均值的115%，最小相负荷电流不宜小于三相负荷平均值的85%。

2、利用单位容量法计算光源数量

单位容量计算是以达到设计照度时1m2需要安装的电功率（W/ m2）或光通量（lm/ m2）来表示。

体育馆内球场照明拟选用250W金卤灯，参看灯具资料该光源的额定光通量为20000lm，灯具为直接型配光灯具。

设计要求达到的照度为E=300lx；

根据前面球场空间的参数，得出该球场的室空间比RCR；

查照明设计手册（第二版）表5-14单位容量P0计算表，得出P0=0.0462；

查照明设计手册（第二版）表5-13灯具的调整系统C2，得出C2=0.75。

需安装的最低电功率，

P = P0AEC2 = 0.0462x58x35x300x0.75 = 21107.5（W）

故光源数量为N=21107.5/250=84（套）。

根据实际情况拟选用80套250W金卤灯，此时估算照度可达到284.4lx。

3、利用系数法计算平均照度

因球场内灯具均匀布置，地面、墙和天棚的反射系数较高，且空间内无大型设备遮挡的室内空间。故比较适合用利用系数法计算平均照度。利用系数法是考虑了由光源直接投射到工作面上的光通量和经过内饰表面相互发生后再投射到工作面上的光通量。

首先我们计算出各空间比

室空间比；

顶棚空间比；

地板空间比。

其次求出有效顶棚及墙面的空间反射比，考虑到屋面有开采光窗，开窗面积392m2；其有效顶棚空间反射比 ，

球场四周都有房间，故属于无窗墙面，墙面有效反射比w=0.5；

地面有效反射比fc=0.2。

查照明设计手册（第二版）表4-49 250W悬挂式金卤灯利用系数表；U=0.51。

4、利用DIALux照度计算软件

DIALux是一款专业照明设计软件，具有照明计算和照明效果仿真功能。由德国的DIAL公司进行开发设计，主要应用于欧洲，近些年DIAlux已进入中国的市场，并出现了中文版。国内的照明灯具厂家纷纷与DIAlux软件合作，将自己的产品参数集成进DIAlux数据库，这样就可在照明设计过程中直接调用国内相关产品的型号及参数，能较快的进行原始数据库的输入、照明计算及照明效果的模拟实现。

DIAlux软件可使用灯光精灵，快速的引导进行DIAlux照明设计，并按以下步骤：

1、 设计资料输入（项目类型、照度、LDP要求）

2、 空间尺寸的询问、计算参数和灯具选项。

3、 灯具位置，计算结果和检查。

4、 导出成PDF和DIAlux设计结果案例。

把体育馆球场照明计算的相关参数输入DIAlux后，生成设计结果如下图：

从设计结果列表中可看到，体育馆球场的平均照度为305lx，水平照度均匀度为0.587，均满足设计要求；照度分布也比较理想，等照度线均匀的分布在球场四周，较好的达到体育运动的要求。

5、 结论

现今社会人们越来越重视体育锻炼，各类的体育场馆越来越多，在今后的设计中会经常遇上。本文提出体育建筑中球场照明设计要点，并通过常用的单位容量法、利用系数法进行具体的照明照度计算。还利用比较流行的DIAlux照明设计软件，计算平均照度及照度平均度，并通过图形的方式，形象绘制照度分布。希望以上的各种方法能给建筑电气设计的同行们提供一个较好的参考。

【参考文献】

[1]北京照明学会照明设计专业委员会 照明设计手册（第二版） 中国电力出版社 ，2006.12.

[2]中国建筑科学研究院 建筑照明设计标准 中国建筑工业出版社，2004.8.

[3]中国建筑科学研究院 体育场馆照明设计及检测标准 中国建筑工业出版社，2007.11.

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