綜合體育館照明控制系統(tǒng)的性能和特點(diǎn)

    隨著我國(guó)體育運(yùn)動(dòng)的迅猛發(fā)展，體育場(chǎng)館大批興建，可以進(jìn)行各類球類及其他各項(xiàng)體育活動(dòng)外，還可兼作會(huì)議、演出、展覽等多種用途，也是廣大群眾娛樂(lè)、休閑與健身的好去處。這些體育館通常規(guī)模都是數(shù)千人的中小型多功能體育館，以體育比賽和訓(xùn)練為主，一館多用，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，目前全國(guó)各地已建造了很多這種體育館。
為滿足不同功能使用的照明要求，既要有合適的照明光環(huán)境，又要達(dá)到照明節(jié)能的目的，需要通過(guò)燈光控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前燈光控制系統(tǒng)的使用各有特點(diǎn)，優(yōu)劣皆有。
 
二、體育館照明的特點(diǎn)及控制要求
1、體育館照明的要求多功能體育館是以體育為主,兼容文藝、集會(huì)、展覽和訓(xùn)練等多種使用功能。專業(yè)比賽時(shí)，要求既能滿足觀眾有良好的觀看效果，又必須保證裁判員、運(yùn)動(dòng)員比賽項(xiàng)目及電視轉(zhuǎn)播所需的照明要求，隨著運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的不同，通過(guò)靈活調(diào)節(jié)照明控制系統(tǒng)以適應(yīng)各種運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和活動(dòng)的需要。因此體育館照明應(yīng)該具備高質(zhì)量的照明環(huán)境——要求有合適均勻的照度和亮度、理想的光色和顯色性，有良好的立體感，并保證沒(méi)有眩光等。我國(guó)《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ133-90）第3.1.4條對(duì)體育館照明設(shè)計(jì)作了嚴(yán)格規(guī)定，結(jié)合國(guó)際照明委員會(huì)（CIE）、國(guó)際體育聯(lián)合會(huì)、歐洲廣播聯(lián)合會(huì)的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)揚(yáng)州大學(xué)體育館主館照明工程明確了下列照明技術(shù)指標(biāo)：1.0M處水平照度不小于2000lx，水平照度均勻度大于0.5；垂直照度不小于700lx，在體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地內(nèi)的主要攝像方向上，垂直照度最小值與最大值之比不小于0.4；平均垂直照度與平均水平照度之比不小于0.25；場(chǎng)地水平照度最小值與最大值之比不至小于0.5；體育場(chǎng)所觀眾席的垂直照度不至小于場(chǎng)地垂直照度的0.85。為適應(yīng)不同功能的照明要求可以通過(guò)控制方案的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2、光源、燈具的特點(diǎn)體育館照明光源可采用白熾燈、熒光燈、金屬鹵化物燈、高壓鈉燈等，這些光源都具有一定的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一定的缺點(diǎn)和使用的局限性。體育館照明要求較好的顯色性和色溫，以滿足電視轉(zhuǎn)播的需要，同時(shí)光源應(yīng)具有較高的發(fā)光效率，達(dá)到節(jié)約電能的目的。經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐，目前國(guó)際上普遍采用金屬鹵化物燈作為體育照明光源。照明燈具的選擇把燈具的效率及保護(hù)角作為主要技術(shù)要求選擇燈具，選用深照型、斜照型或泛光燈具組合使用，要求較高的光輸出比，既要保證水平面的照度，又要保證垂直面的照度，同時(shí)還要防止直接眩光。經(jīng)過(guò)比較，明確了本工程燈具和光源：燈具采用1000Ｗ金屬鹵化物燈為光源的體育館專用燈具，光源(相關(guān))色溫Ｔｃ=4500Ｋ，光源顯色指數(shù)Ｒａ=65，峰值角為水平29°+30°垂直9°+7°，燈具效率達(dá)71%，功率因數(shù)大于0.85。
3、照明控制的基本要求多功能體育館的照明設(shè)計(jì)不僅要滿足多種體育正式比賽的要求，而且還要照顧到平時(shí)訓(xùn)練、各種集會(huì)、和展覽會(huì)等的要求。確定的布燈方案可以依靠靈活多變的燈光控制方案來(lái)滿足不同使用功能的照度要求。往往，功能愈全,要求燈光控制方式就愈復(fù)雜。
現(xiàn)代綜合體育館的照明控制系統(tǒng)應(yīng)該具備下列條件：
1）通過(guò)合理管理以節(jié)約能源和降低運(yùn)行費(fèi)用，操作和管理方便；
2）提供舒適的比賽、訓(xùn)練環(huán)境，以保證運(yùn)動(dòng)員具有較高的效率。
3）燈光控制要求靈活多變，可采用單控、集控和總控三種模式相組合，單控時(shí)可以最少的開(kāi)燈數(shù)量為基本單元，每個(gè)單元均能獨(dú)立開(kāi)關(guān)既合理又實(shí)用。集控時(shí)可將數(shù)個(gè)基本單元組合起來(lái)同時(shí)一次開(kāi)關(guān)，便于操作。總控時(shí)將所有基本單元組合起來(lái)，滿堂燈光同時(shí)依次開(kāi)關(guān)，以滿足大型會(huì)議、運(yùn)動(dòng)員入場(chǎng)的需要。

 
三、體育館照明控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問(wèn)題筆者調(diào)研了國(guó)內(nèi)很多已建體育館，并作了仔細(xì)分析，調(diào)查表明，目前燈光控制的設(shè)計(jì)存在許多不盡如人意之處，有的控制回路過(guò)多，層次不清；有的的燈光控制先進(jìn)，但針對(duì)性不強(qiáng)，造成不必要的浪費(fèi)。這些體育館的照明控制所采用的技術(shù)大致可分為以下幾類：
1、低壓斷路器或手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接控制利用低壓斷路器或手動(dòng)開(kāi)關(guān)直接控制照明燈具的運(yùn)行方式，在各類民用建筑中使用廣泛，在體育館照明控制也比較常見(jiàn)，調(diào)研中發(fā)現(xiàn)南京某高校2002年建成的體育館仍采用了這種控制方式，這種照明控制方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低、制作方便，但需要人工逐一操作，不便使用，另由于低壓斷路器或手動(dòng)開(kāi)關(guān)是不頻繁操作的保護(hù)設(shè)備，加上控制對(duì)象容量和啟動(dòng)電流較大，所以開(kāi)關(guān)的損壞率較高。目前這種照明控制方式在體育館照明控制已比較少見(jiàn)。 2、繼電接觸式控制繼電—接觸控制在很多領(lǐng)域被廣泛使用，以往體育館燈光控制也常用繼電—接觸控制，這種控制方式需要二次控制電路，接線復(fù)雜，開(kāi)燈方案單一且操作不便，不能滿足多功能體育館燈光靈活多變的要求，無(wú)法實(shí)現(xiàn)燈光按組先后順序開(kāi)閉，且無(wú)法避免由于電網(wǎng)電壓波動(dòng)而引起的燈具損壞，增加了日常的運(yùn)行費(fèi)用。
3、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)智能照明控制系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)控制技術(shù)在照明領(lǐng)域的成功應(yīng)用，可以使基本開(kāi)燈單元的組合根據(jù)不同的使用性質(zhì)事先預(yù)設(shè)置，也可以根據(jù)臨場(chǎng)情況即時(shí)調(diào)整設(shè)置，變成另一種開(kāi)燈模式，具有很大的靈活性。它使用了最先進(jìn)的電力電子技術(shù)，能對(duì)大多數(shù)光源(包括白熾燈、鹵鎢燈、熒光燈、高強(qiáng)氣體放電燈等)進(jìn)行自動(dòng)調(diào)光，更好地利用自然光照的變化來(lái)調(diào)節(jié)室內(nèi)照明，使室內(nèi)人工照明保持恒定照度。智能管理器用于定時(shí)啟動(dòng)、關(guān)閉、自動(dòng)調(diào)用場(chǎng)景，預(yù)設(shè)置和全部亮燈控制模式。它可控制多達(dá)數(shù)百個(gè)區(qū)域的燈光變化,貯存幾十至上百種預(yù)設(shè)置,并能根據(jù)不同的日期、時(shí)間對(duì)所控制的不同區(qū)域分別進(jìn)行燈光變化的自動(dòng)控制，操作十分方便。同時(shí)還具有很強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)通信功能，可以組成大型分布式照明控制網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。能在中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)屏幕上操作和監(jiān)視，管理非常方便，還可通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與樓宇自動(dòng)化系統(tǒng)(BAS)聯(lián)接。 智能照明控制系統(tǒng)是新建的多功能體育館優(yōu)選的照明控制系統(tǒng)，但對(duì)于中小型體育館而言，生搬硬套，必然造成極大的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)性與合理性值得商榷。

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