某體育訓練館人工照明的測試與分析

褚曉娥，何彩娟

(福建師范大學體育科學學院，福建福州 350108)

某體育訓練館人工照明的測試與分析

褚曉娥，何彩娟

(福建師范大學體育科學學院，福建福州 350108)

采用文獻研究法、測量試驗法和數(shù)理統(tǒng)計法等，對西安建筑科技大學現(xiàn)有的體育訓練館的光環(huán)境進行測試、對比研究。對現(xiàn)有的體育場館的燈光的使用發(fā)展的狀況進行介紹;實際燈光照明對各類體育運動的影響因素;制定體育訓練館的光環(huán)境的測試方案及報告;分析對比測試數(shù)據(jù)，指出其優(yōu)點和所存在的問題，并針對存在的問題提出改進措施與建議。

體育場館的光環(huán)境; 測試; 分析

一、前言

1.體育建筑照明的簡介

體育建筑照明與體育建筑的關系十分密切。體育建筑是城市的主要公共建筑之一，是城市景觀的重要組成部分，是人們開展各種體育健身的場所，也是娛樂和集會的中心。體育場館照明不僅僅指大型體育場的照明，還涉及學校和社區(qū)內成千上萬的地方娛樂設施。體育活動的等級和類型決定了照明的作用，娛樂活動，業(yè)余或專業(yè)活動都各自需要不同的照明標準。

2.體育教學訓練館簡介

西安建筑科技大學體育教學訓練館是為廣大學生能夠更好地參與到體育活動中而建設的一座綜合性多功能體育館。地面建筑為體育館建筑，它是學?；@球、排球、乒乓球、健美操、跆拳道等項目專業(yè)隊的日常訓練場所，同時也承辦相應項目的比賽。西安建筑科技大學教學訓練館是西安建筑科技大學在新世紀辦學思路上新發(fā)展的重點和重要標志性建筑。本文對該校體育訓練館的排球和籃球場地的照度進行測量并對數(shù)據(jù)進行分析，指出其優(yōu)點和所存在的問題，并針對存在的問題提出改進措施與建議。

3.照度標準綜述

充足的照度是滿足各項體育活動和塑造良好光環(huán)境的主要因素。因此，在照明設計時首先就是要考慮照度標準，從光學原理和人的感覺兩方面應該能對相關標準中的數(shù)據(jù)進行探討。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展和先進的科學技術在實際生產中的運用，照明方式、照明燈具都有了很大的技術改進。

二、教學訓練館燈具布置

在體育場館的照明中，合理的燈光布局對于提高照度均勻度、立體感、降低眩光、滿足教學訓練及各種比賽的照明要求是十分重要的。西安建筑科技大學教學訓練館館內場地建筑面積約為3680平方米，考慮到在晚上照度不足的情況下，為了維持正常的教學訓練工作，采取使用人工照明的辦法解決。

在人工燈光后場地內照明要達到合適的亮度及理想的光色，且有立體感和無眩光等，此外還需保證和滿足裁判員、運動員比賽項目所需的照度要求。根據(jù)學校教學訓練館橢圓形鋼架結構的特點和考慮到體育館實際使用情況，該體育教學訓練館采用了類似燈橋式的燈帶式布燈直接照明方式。采用燈帶式照明是為了保證場地照度的均勻度和立體感，亞光照明之所以采用了多數(shù)場館的光罩型(或配罩型)燈具垂直向下的照明方式，是因為這樣更有利于達到該教學訓練館的最優(yōu)照明指標。在館內場地的正上方架有11根支撐頂部建筑的橫梁，燈橋就是依附在橫梁下方。每個燈橋是由設有10個獨立點光源的燈帶構成。體育館內總共布燈110個，布燈示意如圖1所示。

圖1 體育館的布燈示意圖

1.測量點設計

本文運用“照度儀”，連續(xù)一周對體育場館及室內各個項目的場地和室外藍球場地的測試。隨著科學技術的發(fā)展和進步，人們在不斷地嘗試對人的思維和能力，嘗試著用人造光源來代替自然光源這種做法是不可取的，因為人造光源在一定程度上給人的身體健康帶來了危害。所以自然光源是不可代替的，但在室內進行體育活動時光照是滿足不了活動和比賽的標準，這時就需要人造光源來彌補光照不足的缺陷。體育場館的場地的測試點是按在項目運動中活動范圍最多、人員活動最廣的區(qū)域來測量的。排球場地的測點布局如圖2所示。

圖2 排球場地的測點布局

通過對體育教學訓練館的場地的布局分析，對排球場地測點的選取如圖2所示。在場地選取12個點，在前半場的進攻線上選取3個點，在后半場選取3個點，另外半個場地的選點對稱。這樣選點主要根據(jù)排球比賽中，運動員主要活動區(qū)域進行選擇測試點的。籃球球場地的測點布局如圖3所示。

圖3 籃球球場地的測點布局

通過對教學訓練館的場地的布局分析，對籃球場地測點的選取如圖3所示。在場地選取18個點，每個半場上選取9個點，測點選擇在籃筐的下方，以及三分線附近，另外半個場地的選點是對稱的。這樣選點主要根據(jù)籃球球比賽中，運動員主要活動區(qū)域進行選擇測試點的。

三、測量結果與分析

1.燈光未開啟的照度數(shù)據(jù)結果與分析

為了與體育場館燈光開啟時的水平照度形成對比，我們首先測試了體育場館燈光開啟前的各個場地水平照度。數(shù)據(jù)如下:

體育館開燈前排球場地水平照度測量值(lux)見表1。

表1 開燈前排球場地1水平照度值

體育館開燈前籃球場地水平照度測量值(lux)見表2。

表2 開燈前籃球場地水平照度值

表3 體育運動場地照度標準值

燈光開啟前各個場地以及場館的照度數(shù)據(jù)及分析:通過測量體育訓練館的照度，進而與體育運動場地照度標準值進行對比，可以清楚地看出燈光未開啟時，排球場地的水平照度是41．4 lux，籃球場地1的照度是32．2 lux，籃球場地2的照度是25．4 lux，乒乓球場地的照度是 13．5 lux，器材區(qū)的照度是 7．4 lux，而排球、籃球場地的訓練最低照度標準值是150 lux，乒乓球場地的訓練最低照度標準值是300 lux，體育場館的照度根本達不到教學的照度要求?？梢娡砩线M行體育教學時，必須采取人工照明的方法來解決照度不足的問題。

3.燈光全部開啟的照度數(shù)據(jù)結果與分析

測試了晚上燈光全部開啟情況下，體育訓練館的水平照度情況，體育場館燈光全部開啟穩(wěn)定后水平照度測量值320．2 lux。通過對體育館內全部場地水平照度的測試數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計，可以看出水平照度的平均照度是322．4 lux，與體育場館的標準照度進行對比，可以看出該校體育訓練館的照度達到了照度要求。

體育館排球場地燈光全部開啟照度測量值(lux)見表4。

表4 場館排球場地1燈光全部開啟照度值

燈光全部開啟后各個場地以及場館的照度數(shù)據(jù)及分析:通過測量體育訓練館排球場地的垂直照度，進而與有彩電轉播的體育建筑照度標準值進行對比，可以清楚的看出燈光開啟時，排球場地的水平照度是341．9 lux，垂直照度是137．3 lux。根據(jù)查詢有彩電轉播的體育建筑照度標準值，在25m距離時，照度的最小標準值是500 lux。顯而易見，我校體育場館的照度根本達不到彩電轉播的體育建筑照度值的要求。要想達到彩電轉播的照度要求，就必須重新設計燈光的布局，以及加設燈具。體育館籃球場地燈光全部開啟水平照度測量值(lux)見表5。

表5 場館籃球場地2、3燈光全部開啟水平照度值

6.數(shù)據(jù)結果與分析

(1)體育場館的照度數(shù)據(jù)的總述。通過具體的測試以及從該校體育訓練館的場地照明測試數(shù)據(jù)可以看出，已超過標準值說明我校的室內場地已完全達到比賽的要求。在測試中進行跟蹤訪問上課同學和校隊隊員反映照度良好。我校體育訓練館某點的最高照度只有421．1 lux，而平均照度的最高值是320．23 lux?？梢詽M足體育館籃球、排球等運動項目的中、高級訓練時的照度要求。然而室內場館空氣質量較差。晚上室外場地無法進行體育活動，光的照度的影響因素很大。通過測試發(fā)現(xiàn)室內場地照度處于舒適的照度范圍內。室外場地在下午活動時，隨著時間的變化，日光的照度不斷減小，到一定時間則不能達到體育運動項目的要求，對學生的室外活動會有很大的不良影響。

在室內燈光開啟情況不同時，體育場地的光照強度也不相同。按照國家相關規(guī)定排球場地在一米高的水平面照度為1000～1500 lux即能滿足比賽要求。由測試數(shù)據(jù)可以明顯的看出，各個項目根本達不到比賽的照度要求。室內溫度最高不能超過30攝氏度，最低不低于10攝氏度即可。該校的體育訓練館在測試是滿足上述所有要求。根據(jù)測試所知隨著季節(jié)的變化場館內的溫度也是會隨著變化的。在炎熱的夏天體育場館的氣溫會可能會超出規(guī)定。

(2)影響的因素分析。在室內燈光開啟情況不同時，體育場地的光照強度也不相同。其原因時燈具之間的差別，以及燈具的布局不均勻，主要是燈光開啟的不均勻。故而在室內場館的照度對比中不難發(fā)現(xiàn)在兩個場地上同一個點的照度上，兩個場地是不相同的甚至相差很大。

四、結論與建議

通過對測試的數(shù)據(jù)整理分析的基礎上，可以得出的結論:

第一，由于燈具因素、體育設備以及建筑因素影響室內照度差異，存在不均勻度?？梢钥闯鲶w育場館的照度均勻度基本上是均勻的，在場館的南北兩頭照度稍有下降，可能是燈光的穩(wěn)定性不足，場館兩頭燈光交差的影響。體育場館的西邊的燈光照度較強，即300～450 lux。場館的北部和南部的照度相對較低，即200～250 lux，250～300 lux。而健身區(qū)對照度的要求較低，根據(jù)燈光的照度，場地的分布是合理的。體育場館的中央?yún)^(qū)域的照度是均勻的。該校體育場館的燈光布局是合理的。也就是說館內場地的照度值不是平均分布的，存在著各點數(shù)值不同;但是基本上符合場館的均勻度。

第二，訓練館內的燈光能滿足大部分體育運動項目的訓練的要求，即排球、籃球。在遇到高校間以及省級大學生比賽時，可以低級的比賽燈光照度要求，燈光照度是不能滿足中、高級比賽的運動項目的體育運動照度標準的要求。但對于教學來講，該校的體育訓練館的設計是成功的，它起到了節(jié)能的目的而且還滿足了照度的要求。從傍晚，日光照度的漸變值，可以得出體育訓練館給體育教學和學生活動提供了必要的硬件條件。

建議:第一，我校體育教學訓練館的照度已滿足訓練時整體的照度要求，但是遇到高校間以及省級大學生比賽時，燈光照度是不能滿足體育運動照度標準的要求的。所以，對訓練館加設燈具，用照度可以疊加的原理，使照度達到比賽規(guī)定的要求，還可以換用照度值更大的燈具。第二，體育訓練館的兩端(東西走向)的照度在局部位置稍有不均勻，可以對局部位置加設燈具，或換下局部燈具，使照度均勻度變的均勻，讓我校的體育教學訓練館成為高校里最成功的教學訓練館。

［1］ 王曉昌，肖勇強，熊家晴．體育建筑環(huán)境與設備［M］．北京:人民體育出版社，2009．

［2］ 葉國棟．體育場地與器材［M］．北京:人民體育出版社，1976．

［3］ 王 蕾，張 亮．現(xiàn)代建筑采光方式與室內空間效果分析［J］．山西建筑，2005，31(16)．

G 818．2

A

1672－6219(2010)增刊－0263－03

2010－10－08

褚曉娥(1985－)，女，寧夏人，福建師范大學體育科學學院2008級體育教育訓練學專業(yè)碩士研究生。