綜合體育館照明控制系統(tǒng)的性能和特點

    隨著我國體育運(yùn)動的迅猛發(fā)展，體育場館大批興建，可以進(jìn)行各類球類及其他各項體育活動外，還可兼作會議、演出、展覽等多種用途，也是廣大群眾娛樂、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)實用，目前全國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，需要通過燈光控制系統(tǒng)來實現(xiàn)。目前燈光控制系統(tǒng)的使用各有特點，優(yōu)劣皆有。
 
二、體育館照明的特點及控制要求
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、展覽和訓(xùn)練等多種使用功能。專業(yè)比賽時，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)動員比賽項目及電視轉(zhuǎn)播所需的照明要求，隨著運(yùn)動項目的不同，通過靈活調(diào)節(jié)照明控制系統(tǒng)以適應(yīng)各種運(yùn)動項目和活動的需要。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，并保證沒有眩光等。我國《民用建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》（GBJ133-90）第3.1.4條對體育館照明設(shè)計作了嚴(yán)格規(guī)定，結(jié)合國際照明委員會（CIE）、國際體育聯(lián)合會、歐洲廣播聯(lián)合會的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對揚(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)動場地內(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；場地水平照度最小值與最大值之比不至小于0.5；體育場所觀眾席的垂直照度不至小于場地垂直照度的0.85。為適應(yīng)不同功能的照明要求可以通過控制方案的改變來實現(xiàn)。
2、光源、燈具的特點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，但也存在著一定的缺點和使用的局限性。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)過多年的實踐，目前國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，同時還要防止直接眩光。經(jīng)過比較，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訓(xùn)練、各種集會、和展覽會等的要求。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，單控時可以最少的開燈數(shù)量為基本單元，每個單元均能獨(dú)立開關(guān)既合理又實用。集控時可將數(shù)個基本單元組合起來同時一次開關(guān)，便于操作?？偪貢r將所有基本單元組合起來，滿堂燈光同時依次開關(guān)，以滿足大型會議、運(yùn)動員入場的需要。

 
三、體育館照明控制系統(tǒng)的現(xiàn)狀及存在問題筆者調(diào)研了國內(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)計存在許多不盡如人意之處，有的控制回路過多，層次不清；有的的燈光控制先進(jìn)，但針對性不強(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、低壓斷路器或手動開關(guān)直接控制利用低壓斷路器或手動開關(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，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開關(guān)是不頻繁操作的保護(hù)設(shè)備，加上控制對象容量和啟動電流較大，所以開關(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。 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，無法實現(xiàn)燈光按組先后順序開閉，且無法避免由于電網(wǎng)電壓波動而引起的燈具損壞，增加了日常的運(yùn)行費(fèi)用。
3、計算機(jī)控制系統(tǒng)智能照明控制系統(tǒng)是計算機(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)臨場情況即時調(diào)整設(shè)置，變成另一種開燈模式，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)行自動調(diào)光，更好地利用自然光照的變化來調(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啟動、關(guān)閉、自動調(diào)用場景，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、時間對所控制的不同區(qū)域分別進(jìn)行燈光變化的自動控制，操作十分方便。同時還具有很強(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)控計算機(jī)屏幕上操作和監(jiān)視，管理非常方便，還可通過標(biāo)準(zhǔn)通訊接口與樓宇自動化系統(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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