來源：炳華話電氣
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一座現(xiàn)代化體育場館，必須有良好的照明環(huán)境，保證視覺效果，滿足觀眾、參賽人員和電視轉(zhuǎn)播等對比賽的照明要求，那么，你真的知道體育場的照明方式是如何設(shè)計的嗎？
1 、四角布置
四角布置燈具以集中形式與燈桿結(jié)合布置在比賽場地四角。直到今天許多體育場的照明設(shè)施還是四角布置，在場地四角設(shè)置四個燈桿，塔高—般為35-60m，常用窄光束燈具。這種布置型式適用于無雨棚或雨棚高度較低的足球場地。這種方式照明利用率低、維護檢修較困難、造價較高。
合適的燈桿位置見下圖1，最下排投光燈至場地中心與地面夾角宜不小于25°，以此確定燈桿的高度，因此，燈桿距場地中心點的距離不同，燈桿的高度也不同，見表3；球場底線中點與場地底線向外成10°角（有電視轉(zhuǎn)播成15°角）、球場邊線中點與邊線向外成5°角的兩條相交叉點后延長線形成的三角區(qū)域內(nèi)為布置燈桿的位置。通過采用各種不同光束角投光燈的投射，在場地上可形成一個適宜的照度分布。
圖1 四角布燈燈桿的位置
【燈具安裝高度與燈桿至場地中心點距離的關(guān)系】
d(m)
76
80
85
90
95
100
h(m)
35.4
37.3
39.6
42.0
44.3
46.6
注：表中h為燈拍最下排投光燈至場地的垂直距離，燈桿的實際高度加上燈拍最下排的高度。
但是今天電視轉(zhuǎn)播需要有更高而均勻的垂直照度，而且要求的入射在場地較遠部分的光的角度遠遠地小于規(guī)定的限額。由于采用大型氣體放電燈而獲得的較高亮度而產(chǎn)生的影響，加上傳統(tǒng)的燈塔（燈桿的一種）高度之高，使之不可避免地產(chǎn)生過度的眩光。
這種四角布燈型式存在的缺點是：不同觀看方向的視覺變化幅度較大，陰影較深，從彩色電視轉(zhuǎn)播看，要滿足各方向垂直照度，又要把眩光控制好，確實是比較困難的。如要滿足 Ev/Eh 比值要求和減少眩光，對四角照明方式，有必要采取一些改進措施。
（1）把四角位置向兩側(cè)和邊線外移動，使場地對面和四個角能獲得一定的垂直照度。
（2）在電視主攝像機方向一側(cè)的燈桿上增加投光燈數(shù)，加強光束投射。
（3）在電視主攝像機方向一側(cè)的看臺頂上補充光帶照明，要注意控制眩光，不應(yīng)使場地兩端的觀眾查覺出來。
2 、多桿布置
多桿布置是兩側(cè)布置的一種形式，兩側(cè)布置是燈具與燈桿或建筑馬道結(jié)合、以簇狀集中或連續(xù)光帶形式布置在比賽場地兩側(cè)。顧名思義，多桿布置型式是在場地兩側(cè)設(shè)置多組燈桿(或燈桿)見圖2，適用于足球練習(xí)場地、網(wǎng)球場地等。它的突出優(yōu)點是用電量較省，垂直照度與水平照度之比較好。由于燈桿較低，這種布燈型式還有投資較少，維護方便的優(yōu)點。
圖2 多桿式布置
1——燈桿，2——球場，3——看臺
燈桿要均勻布置，可布置4塔、6塔或8塔，投射角大于25°，至場地邊線投射角最大不超過75°。
這種布燈一般使用中光束和寬光束投光燈，如有觀眾看臺，瞄準(zhǔn)點布置工作要十分細致。這種布燈的缺點是：當(dāng)燈桿布置在場地和觀眾席之間時，會遮擋觀眾視線，消除陰影比較困難。
在沒有電視轉(zhuǎn)播的足球場，側(cè)向布置照明裝置多采用多桿式布置方式，經(jīng)濟性較好，見圖3。通常將燈桿布置在賽場的東西兩側(cè)，一般來說，多桿布燈的燈桿高度可以比四角布置的低。為了避免對守門員的視線干擾，以球門線中點為基準(zhǔn)點，底線兩側(cè)至少10°（沒有電視轉(zhuǎn)播時）之內(nèi)不能布置燈桿。
圖3 無電視轉(zhuǎn)播賽場側(cè)向布置燈具
④-側(cè)向四角；●-側(cè)向六塔式；⑧-側(cè)向八塔式
多桿布燈的燈桿高度計算，計算用三角形與球場垂直、同時與底線平行（見圖4），Φ≥25°，同時燈桿高度h≥15m。
圖4 無電視轉(zhuǎn)播賽場多桿布燈燈桿高度
周圈布置燈具是多桿布置的一種特殊形式，主要用于棒球場和壘球場的照明。棒球場燈具布置最好采用6根或8根燈桿布置方式，壘球場通常采用4根或6根燈桿布置方式，也可在觀眾席上方的馬道上安裝燈具。燈桿應(yīng)位于四個壘區(qū)主要視角20°以外的范圍,即燈桿不應(yīng)設(shè)置在圖4中的陰影區(qū)。
燈桿高度需滿足燈具投射角度不大于70°的要求，根據(jù)北美標(biāo)準(zhǔn)，燈桿高度按如下要求計算：
1）燈桿A1和A2上燈具的最小安裝高度應(yīng)按公式1計算。
ha≥27.43+0.5d1 （1）
式中，ha——A1、A2燈桿上燈具的安裝高度，單位m；
d1——A1、A2燈桿距場地邊線的距離，單位m；
2）燈桿B1、B2上燈具的最小安裝高度應(yīng)按公式2計算。
hb≥d2/3 （2）
式中，hb——B1、B2燈桿上燈具的安裝高度，單位m；
d2——通過B1（B2）燈桿作一條平行于邊線的直線，該直線與場地中線相交，此交點與B1（B2）燈桿的水平距離為d2，單位m；
3）燈桿C1~C4上燈具的最小安裝高度應(yīng)按公式3計算。
hc≥d3/2 （3）
式中，hc——C1~C4燈桿上燈具的安裝高度，單位m；
d3——C1~C4燈桿上的燈具最遠投射距離，單位m；
4）燈桿上的燈具最低安裝高度不應(yīng)小于21.3m。
圖5 棒（壘）球場燈桿位置
3、光帶式布置
圖6 光帶式布置
1——光帶，2——看臺，3——場地
光帶布置是兩側(cè)布置的另一種形式，即把燈具成排地布置在球場兩側(cè)，形成連續(xù)光帶的照明系統(tǒng)，見參圖6。光帶布燈照明均勻，運動員與球場之間的亮度比較好，目前世界上公認(rèn)這種布燈方式可以滿足彩色電視轉(zhuǎn)播、高清電視轉(zhuǎn)播甚至超高清電視轉(zhuǎn)播的要求。
光帶長度需超過球門線 10m 以上，對于甲級、特級綜合體育場，光帶長度一般不小于180m，燈具的投射角不宜小于25°。有的體育場光帶照明離場地邊線很近(其夾角在65°以上)，距離光帶較近的場地一側(cè)就不能獲得足夠的垂直照度，這樣就要增加后排照明系統(tǒng)。
國際足球聯(lián)合會 FIFA 于 2011年頒布了新版的《足球場》標(biāo)準(zhǔn)，足球場照明增加了不能布置燈具區(qū)域，意在保障運動員、裁判員避免眩光的影響，具體是下列部位（見圖7）不能布置燈具：
首先，以底線中點為中心，當(dāng)有電視轉(zhuǎn)播時底線兩側(cè)各15°角范圍內(nèi)的空間；當(dāng)沒有電視轉(zhuǎn)播時底線兩側(cè)各10°角范圍內(nèi)的空間。
其次，場地中心25°仰角球門后面空間內(nèi)。
第三，以底線為基準(zhǔn)，禁區(qū)外側(cè)75°仰角與禁區(qū)短邊向外延長線20°角圍合的空間，但圖7中所示區(qū)域除外。當(dāng)然，綜合性體育場布置燈具不受此限制，但足球模式時這些限制區(qū)域不能開燈。
圖7 足球場不應(yīng)布置燈具區(qū)域示意圖
一般光帶式布置多采用幾種不同光束角的投光燈組合投射，窄光束用于遠投，中光束用于近投。
光帶式布置的缺點是：要求控制眩光的技術(shù)比較嚴(yán)格，物體實體感稍差。
4、混合式布置
混合式布置是把四角和兩側(cè)布置（含多桿布置、光帶式布置）有機地組合在一起的布燈方法，見圖8，是目前世界上大型綜合性體育場解決照明技術(shù)和照明效果比較好的一種布燈型式。
圖8 光帶、燈桿混合式布置
1—燈桿；2—光帶
混合式布置具有兩種布燈的優(yōu)點，使實體感有所加強，四個方向的垂直照度和均勻度更趨合理，但眩光程度有所增加。此時，四角往往不是獨立設(shè)置，而是與建筑物結(jié)構(gòu)統(tǒng)一起來，因而造價較省。
四角用的投光燈多為窄光束，解決光線遠投問題；光帶多為中光束、窄光束，實現(xiàn)遠、中、近投光。由于是混合布置，四角的投射角和方位布置可以適當(dāng)靈活處理，光帶布置的長度也可適當(dāng)縮短，光帶高度也可適當(dāng)降低。
