智能照明控制技术在体育馆照明改造工程中的应用 |
| 2012-08-19 10:36 作者：古铭秀 来源：硅谷网 HV： 编辑：GuiGu 【搜索试试】
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硅谷网8月19日消息 《硅谷》杂志2012年第13期刊文称，在对体育馆场地照明技术控制指标进行简单归纳总结后，对体育馆照明系统改造工程优化设计进行详细分析研究。最后，探讨智能照明控制系统在体育馆照明改造工程中的应用优点。
智能照明控制系统是利用先进的电磁调压和高精度的电子感应技术，来自动调节优化供电目的的照明智能调节控制系统。其与常规照明控制系统相比，具有自动调节环境氛围、改善工作生活环境、以及智能节能优化调度、提高电能转换效率、延长照明光源综合使用寿命、以及运行管理维护较为可靠便捷等优势，它与各种通信网络有机连接在一起，为照明控制技术开辟了一条新的高新技术途径。目前，智能照明控制系统已在影视舞台、多媒体会议系统、以及绿色智能建筑等照明灯光环境控制领域得到广泛推广使用，并取得良好应用效果。随着2008年奥运会在我国成功举办，全国各地新建的体育馆及改建工程项目，对照明系统的节能降耗、绿色环保等技术特性均提出了更高的要求，如何结合体育场馆的实际情况，建立安全可靠、节能经济的智能照明控制系统，提高体育场馆训练、比赛、以及彩电转播等照明灯光控制效果，就已成为体育馆电气工作人员研究的重要内容。
1体育馆场地照明技术控制指标
中华人民共和国建设部于2007年7月20日发布，并于2007年11月1日在体育馆工程中具体实施的JGJ153-2007《体育场馆照明设计及检测标准》[1]行业标准，是体育馆照明系统设计及检测的主要依据。在体育馆照明系统设计过程中，根据JGJ153-2007行业标准要求，结合GB50034-2004《建筑照明设计标准》[2]国家标准和国际照明委员会（简称CIE标准）等相关标准技术规范，结合体育馆的实际功能需求，如：运动项目类型、比赛档次、以及工程投资经济效益等方面的影响因素，来进行体育馆照明系统的系统设计。在体育馆照明系统设计过程中，根据不同体育运动项目和同一运动项目不同功能模式（包括：训练、比赛、电视转播、以及电视转播等），其照明灯具的照度范围为300~2000Lx。照度应为持续稳定照度，其持续稳定系数通常取0.8。同时照明光源的色温应控制在4000~6000K范围间。对于非彩电转播的比赛场馆，其显色指数Ra应能够达到65及以上；对于有彩色转播的比赛场馆，其显色指数Ra应能够达到80及以上；而对于大型国际和国内比赛场馆，其显色指数Ra应能够达到90及以上。
2体育馆照明系统改造工程优化设计
体育馆中的照明系统改造工程的优化设计，不仅要考虑到运动员、裁判员正常训练、比赛和评判时所需的正常照明照度需求，同时还应满足观众良好的视觉效果。同时，还需要满足高清电视摄像对高清晰度画面的实时转播功能要求。这就要求在体育馆照明系统优化设计过程中，应设计出恰当且均匀的照度值和照度分布，具有理想的光色和立体空间感，同时还应控制眩光使其在人眼能够承受范围内，提高照明系统的综合照明质量水平[3]。
2.1工程概况
某综合性体育馆总占地面积9500m2，总建筑面积近2m2，建筑高度为32m，整体呈圆形。固定看台座椅4800席，场地东西向直径60米，南北向直径42米。可以举办篮球、排球、手球、乒乓球、羽毛球等室内球类比赛。
2.2运动场地照明优化设计
在体育馆照明系统设计过程中，体育馆屋盖结构形式直接影响到照明系统的布设。该工程中将照明灯具依建筑结构形状沿圆弧屋架呈弧形布局，照明灯具的安装内环高度23米，外环北最低17米，南最高为21米。共采用220套1kW的金卤灯在运动场地上空和侧面进行混合搭配布局。采用混合布局方式，不仅运动场所的水平照度容易满足设计规范要求，同时可以有效克服常规照明布局中存在的垂直照度低和立体感较差等问题，另外，混合布局其综合投资经济性也相对较高。在照明灯具优化选择过程中，场地上空直接采用宽光束配光光源，场地最外边则优选狭光束非对称性配光光源（即：1/10峰值光强与峰值光强的夹角θ≤15°）。该体育馆在照明系统设计时，应具备高清电视实时转播功能，为确保体育馆运动场所具有较高照明效果，同时提高高清电视转播中的颜色还原性和清晰度，照明灯具光源色温优选4000K，显色指数Ra大于80。
2.3运动场地外照明优化设计
根据国家相关技术规范标准中的照度要求，运动场地外需要彩色摄像的主席台和观众席。为了不干扰场地内的照明效果，场地外照度设计为比赛场地边缘水平照度值的25%，这样可以有效避免直接光和杂散光对运动员比赛和观众欣赏比赛的视觉带来干扰和损害。运动场地外照明系统的优化设计主要从以下两个方面进行综合考虑：
1）结合体育馆内部建筑结构，充分利用运动场地内照明装置正常工作时所发出的溢散光；
2）在体育馆屋顶边缘安装24套1kW的金卤灯，对体育馆天棚进行照射作为体育馆照明系统中的间接照明。，这些反射光使得室内光线更为均匀。同时，体育馆屋顶有采光带，这些灯光在夜晚可以起到内光外透的照明效果，可以美化体育馆周边的夜景。
2.4照明系统供电优化设计
体育馆的运动场地照明系统供电较为重要，由低压配电室引来两路电源供给，两路电源相互明备用，当其中一路供电电源由于故障出现停电问题后，另一路非故障电源均能直接负担体育馆照明的100%负荷。平时两路电源各带照明系统中约50%的负荷。照明负荷均匀分布，也就是当任何一路供电电源发生断电后，在断电熄灭了的灯光尚未重新点燃前，场地内仍能保持均匀的照度分布，可以确保一般性比赛、训练等仍可继续进行。另外，由于气体放电灯的正常启动时间约为5min，断电重启动时间通常在12min左右，也就是采用两路供电电源相互备自投，依然不能快速点燃断电熄灭的气体放电灯。而具备快速点燃的金卤灯，其价格又相对较为昂贵。因此，在照明灯具优选过程中，要从技术和经济等方面进行综合比较分析。本工程采用具备快速点燃功能的1kW金卤灯，可以有效确保照明系统供电可靠性。
3智能照明控制系统优选应用
在体育馆照明系统改造工程中，引入计算机在线自动监测控制技术，可以以实现基本开灯单元的灵活搭配组合，即可以根据不同的使用功能性质事先设置照明灯具搭配组合，可以根据临场情况即时调整照明灯具的运行工况，变成新的照明灯具调控方案，具有很大的操作灵活性和便捷性。智能照明系统具备定时启动、定时关闭、自动场景切换、预设置、节能动态调控等照明灯具控制模式。它可以控制整个体育馆内多个区域的所有灯光搭配组合和变化情况，贮存多种预设置运行工况，可以根据不同日期、时间、比赛项目、档次等对所控制的照明系统进行动态灯光变化，确保具有较高照明质量水平。智能照明控制系统还具备很强的网络通信功能，可通过标准信息通讯接口与楼宇自动化系统（BAS）等进行有机互联，实现智能自动化的动态调节控制。因此，智能照明控制系统是现代化综合性体育馆照明控制模式发展的必然方向。
4结束语
智能照明控制系统在体育馆照明改造工程中的应用，不仅能够满足运动场所训练、比赛、彩电转播等照明效果要求，同时可以通过计算机智能自动分析运算，获得最优调控策略，达到节能降耗的目的。智能照明控制系统将体育场馆照明系统管理提升到了一个崭新的层次，在新建和改造体育馆照明系统中具有较强的应用前景。（原文载于《硅谷》杂志2012年第13期，硅谷网及《硅谷》杂志版权所有，未经允许禁止转载） |
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