北京-張家口冬奧會(huì)體育場(chǎng)館的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究

李 農(nóng)，于 猛

(北京工業(yè)大學(xué)城市照明規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，北京 100124)

北京-張家口冬奧會(huì)體育場(chǎng)館的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)研究

李 農(nóng)，于 猛

(北京工業(yè)大學(xué)城市照明規(guī)劃設(shè)計(jì)研究所，北京 100124)

體育比賽的場(chǎng)地照明作為重要的賽事系統(tǒng)和技術(shù)支撐，為保障冬奧會(huì)賽事的正常進(jìn)行和轉(zhuǎn)播發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。本文通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的梳理，在對(duì)冬奧會(huì)體育場(chǎng)館照明設(shè)計(jì)的需求特性進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，最終提出我國(guó)舉辦冬奧會(huì)場(chǎng)館應(yīng)有的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

冬奧會(huì)體育場(chǎng)館；照明設(shè)計(jì)；照明標(biāo)準(zhǔn)

引言

我國(guó)已成功申辦2022年冬奧會(huì)，相應(yīng)的體育場(chǎng)館建設(shè)改造工程也已提上議事日程。由于比賽項(xiàng)目的多樣性及賽事的重要性，冬奧會(huì)場(chǎng)館的照明設(shè)計(jì)要求更加嚴(yán)格。除為運(yùn)動(dòng)員、裁判員、現(xiàn)場(chǎng)觀眾及其他各類人員提供充足、均勻的水平照度和垂直照度外，還應(yīng)考慮攝像要求及更嚴(yán)格的眩光控制，以便充分為各方面使用人群提供最佳照明。

由于我國(guó)首次成功申辦冬奧會(huì)，缺少高標(biāo)準(zhǔn)體育場(chǎng)館建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)和指導(dǎo)，因此有必要進(jìn)行針對(duì)性的研究。當(dāng)然首先需要針對(duì)照明標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)的研究，以便獲得既符合國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)又符合我國(guó)國(guó)情的照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

1 第24屆冬奧會(huì)體育場(chǎng)館簡(jiǎn)介

冬奧會(huì)比賽項(xiàng)目傳統(tǒng)分為冰上和雪上兩大類：冰上項(xiàng)目包括速度滑冰、短道速滑、花樣滑冰、冰球、冰壺；雪上比賽項(xiàng)目包括越野滑雪、跳臺(tái)滑雪、北歐兩項(xiàng)、高山滑雪、自由式滑雪、單板滑雪、冬季兩項(xiàng)、雪車和鋼架雪車。

據(jù)北京冬奧會(huì)申辦委員會(huì)官方網(wǎng)站顯示[1]，第24屆北京-張家口冬奧會(huì)共設(shè)十五大比賽項(xiàng)目，計(jì)劃使用25個(gè)場(chǎng)館。場(chǎng)館分布北京、延慶和張家口3個(gè)賽區(qū)。北京賽區(qū)將舉行全部冰上項(xiàng)目，具體是國(guó)家游泳中心(冰壺)、國(guó)家體育館(冰球)、首都體育館(花樣滑冰和短道速滑)以及準(zhǔn)備新建的國(guó)家速滑館(速度滑冰)。雪上項(xiàng)目將分別在延慶賽區(qū)和張家口崇禮賽區(qū)舉行，比賽場(chǎng)地分別為北歐兩項(xiàng)和冬季兩項(xiàng)中心(越野滑雪、跳臺(tái)滑雪、北歐兩項(xiàng)、冬季兩項(xiàng))、國(guó)家高山滑雪中心(高山滑雪)、云頂滑雪公園(自由式滑雪、單板滑雪)和國(guó)家雪車雪橇中心(雪車、鋼架雪車、雪橇)。

2 冬奧會(huì)照明標(biāo)準(zhǔn)分析

2.1 參考照明標(biāo)準(zhǔn)和要求

為了充分了解國(guó)內(nèi)外有關(guān)冬季運(yùn)動(dòng)體育項(xiàng)目照明標(biāo)準(zhǔn)的情況，以及我國(guó)目前標(biāo)準(zhǔn)的水平，本文選取了如下國(guó)內(nèi)外重要且典型的照明標(biāo)準(zhǔn)和要求進(jìn)行比較：

1)《體育場(chǎng)館照明設(shè)計(jì)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)》(JGJ 153—2007)[2]及其最新修訂版JGJ 153—2016(征求意見(jiàn)稿)[3];

2)《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB 50034—2013)[4];

3)《體育場(chǎng)所開放條件與技術(shù)要求第7部分：滑冰》(GB 19079.7—2013)[5];

4)《天然材料體育場(chǎng)地使用要求及檢驗(yàn)方法 第3部分：運(yùn)動(dòng)冰場(chǎng)》 (GB/T 19995.3—2006)[6];

5)《冰上運(yùn)動(dòng)照明》(CIE 45—1979)[7];

6)《體育賽事中用于彩電和攝影照明的實(shí)用設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》(CIE 169—2005)[8];

7)《關(guān)于彩色電視和電影系統(tǒng)用體育比賽照明指南》(CIE 83—1989)[9];

8)《室內(nèi)外體育場(chǎng)館人工照明指南》(GAISF—2006)[10];

9)《北美照明手冊(cè)》(IESNA—2011)[11];

10)《體育場(chǎng)所開放條件與技術(shù)要求 第6部分：滑雪場(chǎng)所》(GB 19079.6—2013)[12];

11)2014年索契冬奧會(huì)相關(guān)照明要求。

2.2 國(guó)內(nèi)外冰上運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)館照明標(biāo)準(zhǔn)比較

國(guó)內(nèi)外冰上運(yùn)動(dòng)各照明標(biāo)準(zhǔn)的比照表見(jiàn)表1。其中體育場(chǎng)館照明使用功能依照J(rèn)GJ 153分級(jí)，即Ⅰ：訓(xùn)練和娛樂(lè)活動(dòng)；Ⅱ：業(yè)余比賽、專業(yè)訓(xùn)練；Ⅲ：專業(yè)比賽；Ⅳ：TV轉(zhuǎn)播國(guó)家、國(guó)際比賽；Ⅴ：TV轉(zhuǎn)播重大國(guó)家、國(guó)際比賽；Ⅵ：HDTV轉(zhuǎn)播重大國(guó)際比賽。GB 50034和GAISF的分級(jí)方法與JGJ 153相同，但I(xiàn)ESNA—2011的分級(jí)方法有所不同，其中四個(gè)等級(jí)I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，Ⅰ為觀眾超過(guò)5 000人的專業(yè)比賽，Ⅱ?yàn)橛^眾不超過(guò)5 000人的比賽，Ⅲ為有少數(shù)觀眾的比賽，Ⅳ為對(duì)觀眾數(shù)量沒(méi)有要求的低水平比賽或者娛樂(lè)活動(dòng)，且未提及電視轉(zhuǎn)播的照明要求。另外，照明的參考平面及其高度分別為：無(wú)電視轉(zhuǎn)播是冰面，有電視轉(zhuǎn)播是冰面上1.5 m。

由于《體育場(chǎng)所開放條件與技術(shù)要求第7部分：滑冰》僅提到室內(nèi)滑冰場(chǎng)所水平照度不低于600 lx，《天然材料體育場(chǎng)地使用要求及檢驗(yàn)方法 第3部分：運(yùn)動(dòng)冰場(chǎng)》提到競(jìng)賽用冰面照度應(yīng)不小于1 500 lx和訓(xùn)練用冰面照度應(yīng)不小于300 lx,故沒(méi)有放入比照表中。CIE 45里面只涉及訓(xùn)練和比賽兩項(xiàng)，沒(méi)有進(jìn)一步細(xì)分，并且只有部分照明標(biāo)準(zhǔn)(訓(xùn)練時(shí)水平照度：速滑100 lx、花樣滑冰200 lx、冰球200 lx;比賽時(shí)水平照度：速滑200 lx、花樣滑冰500 lx、冰球500 lx)，故也沒(méi)有放入。根據(jù)比照表1的比較結(jié)果，有以下特征：

1)JGJ 153相較于GB 50034和IESNA《照明手冊(cè)》，其照明標(biāo)準(zhǔn)體系更為完善；JGJ 153修編的征求意見(jiàn)稿在冰上運(yùn)動(dòng)方面相較于修編前版本標(biāo)準(zhǔn)變化不大，僅在水平照度與垂直照度比，以及觀眾席前排垂直照度與場(chǎng)地垂直照度之比方面做了微調(diào)；

2)GAISF的相關(guān)照度標(biāo)準(zhǔn)值與JGJ 153修編征求意見(jiàn)稿相比，個(gè)別指標(biāo)雖有差異但總體相當(dāng)；

3)總體上看我國(guó)冰上運(yùn)動(dòng)照度標(biāo)準(zhǔn)值較為適中。

2.3 國(guó)內(nèi)外雪上運(yùn)動(dòng)照明標(biāo)準(zhǔn)比較

國(guó)內(nèi)外雪上運(yùn)動(dòng)各照明標(biāo)準(zhǔn)的比照表見(jiàn)表2。由于雪上項(xiàng)目的正式比賽一般在室外白天舉行，一般無(wú)要求。但是考慮到天氣變化(如天氣起霧等)、比賽訓(xùn)練、電視轉(zhuǎn)播，以及賽后利用等方面因素，也可以考慮設(shè)置電氣照明。

GB 50034、JGJ 153—2007等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)及體育組織對(duì)這部分照明標(biāo)準(zhǔn)涉及甚少，多數(shù)只是少許概括，只在《體育場(chǎng)所開放條件與技術(shù)要求第6部分：滑雪場(chǎng)所》(GB 19079.6—2013)規(guī)定開放夜場(chǎng)水平照度不低于100 lx；且在CIE 169和CIE 83中對(duì)滑雪僅有部分要求,如不同拍攝距離的垂直照度及照度均勻度等；而索契冬奧會(huì)安排越野滑雪、冬季兩項(xiàng)和北歐兩項(xiàng)在白天舉行，對(duì)照明無(wú)要求，僅對(duì)有攝像要求的場(chǎng)所提出了照明要求(平均垂直照度Evave規(guī)定主攝像相機(jī)≥1 400，輔攝像機(jī)≥1 000；光源色溫≥5 600，顯色指數(shù)≥90)。根據(jù)比照表2的結(jié)果，有以下特征：

表1 國(guó)內(nèi)外冰上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的比較
Table 1 Comparison of the ice sports lighting design standards at home and abord

注：(1)◆表示速度滑冰的標(biāo)準(zhǔn)值，無(wú)特殊說(shuō)明的速度滑冰與其他冰上運(yùn)動(dòng)的取值相同； (2)JGJ 153—2007規(guī)定：①冰球、花樣滑冰、冰上舞蹈、短道速滑應(yīng)提供足夠的照明消除圍板產(chǎn)生的陰影，并應(yīng)保證在圍板附近有足夠的垂直照度，應(yīng)增加對(duì)球門區(qū)的照明;②速度滑冰對(duì)觀眾和攝像機(jī)，冰面的反射眩光應(yīng)減至最小。內(nèi)場(chǎng)照明應(yīng)至少為賽道照明水平的1/2;③征求意見(jiàn)稿規(guī)定為節(jié)約成本，TV應(yīng)急照明適用于國(guó)際和重大國(guó)際比賽，其照度標(biāo)準(zhǔn)值宜為HDTV轉(zhuǎn)播照明的50%，且不應(yīng)低于750lx； (3)Eh和Ev分別表示水平照度與垂直照度； (4)Evmai和Evaux分別表示主攝像機(jī)方向垂直照度和輔攝像機(jī)方向垂直照度； (5)Uh和Uv分別表示水平照度均勻度和垂直照度均勻度； (6)Uvmai和Uvaux分別表示主攝像機(jī)方向垂直照度均勻度和輔攝像機(jī)方向垂直照度均勻度； (7)U1和U2分別表示最小照度與最大照度之比和最小照度與平均照度之比； (8)Ehave/Evave表示場(chǎng)地水平照度與垂直照度的平均值之比； (9)Evfs/Ev表示觀眾席前排的垂直照度與場(chǎng)地垂直照度之比。

表2 CIE及JGJ 153—2016(征求意見(jiàn)稿)的比較
Table 2 Comparison of the snow sports lighting design standards of CIE and JGJ153—2016

注： (1)A類、B類、C類表示運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目分類： A類：射箭、田徑、臺(tái)球、保齡球、冰上冰壺、標(biāo)槍、跳水、跳水、馬術(shù)、射擊、落袋臺(tái)球、游泳； B類：羽毛球、棒球、雪橇、足球、體操、手球、曲棍球、滑冰、柔道、空手道、草地網(wǎng)球、賽跑、輪軸、高山滑雪、滑雪、壘球、速度滑冰、排球、摔跤； C類：拳擊、板球、擊劍、冰球、長(zhǎng)曲棍球、橡皮球、乒乓球； (2)JGJ 153—2016(征求意見(jiàn)稿)規(guī)定：雪上運(yùn)動(dòng)包括：自由式滑雪 、高山滑雪、跳臺(tái)滑雪和雪車(越野滑雪、冬季兩項(xiàng)和北歐兩項(xiàng)一般在白天舉行，對(duì)照明無(wú)要求)；高山滑雪、跳臺(tái)滑雪場(chǎng) 、雪車(雪橇)Ⅰ、Ⅱ級(jí)無(wú)照明要求；*表示跳臺(tái)滑雪的標(biāo)準(zhǔn)值，●表示雪車的標(biāo)準(zhǔn)值，無(wú)特殊說(shuō)明的跳臺(tái)滑雪及雪車與其他雪上運(yùn)動(dòng)取值相同；跳臺(tái)滑雪起跳區(qū)及其周圍的亮度比至少為5∶1，以保證邊界清晰可見(jiàn)； (3)表中各符號(hào)含義與表1相同。

1)CIE 83—1989與CIE 169—2005的攝像方面的照明要求大致相同，但在垂直照度的數(shù)值和光源要求等方面略有不同；

2)JGJ 153—2016(征求意見(jiàn)稿)中新增了雪上運(yùn)動(dòng)的照明標(biāo)準(zhǔn)，其相較于CIE的標(biāo)準(zhǔn)雖表述方式有所差異，不僅相對(duì)詳細(xì)，而且整體上看，要求相對(duì)較高；

3)總體上看JGJ 153—2016(征求意見(jiàn)稿)給出的雪上運(yùn)動(dòng)照明標(biāo)準(zhǔn)較為適中。

3 各類照明標(biāo)準(zhǔn)分析結(jié)論

體育照明標(biāo)準(zhǔn)的制定首先需要考慮的是保障體育比賽的正常進(jìn)行，其次需要考慮裁判員可以準(zhǔn)確迅速做出判斷，并使在場(chǎng)的觀眾得以輕松地欣賞運(yùn)動(dòng)員的技術(shù)動(dòng)作和使彩色電視轉(zhuǎn)播的畫面清晰逼真，除此之外還需要考慮國(guó)家的整體實(shí)力或經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平?？傊?，照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)必須綜合全面考慮多方面的影響因素。

根據(jù)表1和表2的比較分析，我國(guó)JGJ 153—2016(征求意見(jiàn)稿)所確定的照明標(biāo)準(zhǔn)基本合適，若屆時(shí)存在HDTV轉(zhuǎn)播的計(jì)劃，建議Evaux由1 400 lx提高到1 500；建議Ehave/Evave控制在1.75左右為宜。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)上述針對(duì)冬季體育運(yùn)動(dòng)照明的比較分析研究，可以發(fā)現(xiàn)我國(guó)目前制訂的JGJ 153—2016(征求意見(jiàn)稿)的照明標(biāo)準(zhǔn)基本符合國(guó)際的水平，這足以體現(xiàn)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和照明科技水平。通過(guò)本研究不但可以使照明設(shè)計(jì)師全面了解國(guó)內(nèi)外冬季體育運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，而且還可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館建設(shè)或改造的實(shí)際情況，參考本研究的相關(guān)結(jié)果展開相關(guān)設(shè)計(jì)，從而設(shè)計(jì)出高質(zhì)量的冬季運(yùn)動(dòng)體育場(chǎng)館的照明，最終為運(yùn)動(dòng)員、裁判員和觀眾帶來(lái)高品質(zhì)的視覺(jué)感受。

[1] 北京2022年冬奧會(huì)和冬殘奧會(huì)組織委員會(huì).賽區(qū)場(chǎng)館 [EB/OL].http://www.beijing2022.cn/.

[2] 體育場(chǎng)館照明設(shè)計(jì)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn):JGJ 153—2007[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[3] 體育場(chǎng)館照明設(shè)計(jì)及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)：JGJ 153—2016(征求意見(jiàn)稿)[S].

[4] 中國(guó)建筑科學(xué)研究院. 建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：GB 50034—2013[S]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2013.

[5] 體育場(chǎng)所開放條件與技術(shù)要求第7部分：花樣滑冰場(chǎng)所：GB 19079.7—2013[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[6] 天然材料體育場(chǎng)地使用要求及檢驗(yàn)方法 第3部分：運(yùn)動(dòng)冰場(chǎng)：GB/T 19995.3—2006[S]. 北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[7] Lighting for ice sports: CIE 45—1979[S]. CIE，1979.

[8] Practical design guidelines for the lighting of sport events for color television and filming: CIE 169—2005[S]. CIE，2005.

[9] Guide for the lighting of sports events for color television and film systems: CIE 83—1989 [S]. CIE，1989.

[10] 國(guó)際體育聯(lián)合會(huì)(GAISF).室內(nèi)體育場(chǎng)館人工照明指南[M].2006.

[11] IES. THE LIGHTING HANDBOOK [M]. Tenth Edition. IESNA，2011.

[12] 體育場(chǎng)所開放條件與技術(shù)要求 第6部分：滑雪場(chǎng)所：GB 19079.6—2013[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

Research on Lighting Design Standards of the Winter Olympic Sports Venues in Beijing and Zhangjiakou

LI Nong, YU Meng

(UrbanLightingPlanningandDesignResearchInstitute,BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)

The sports venue lighting as an important tournament system and technical support for sports competitions play a crucial role. This article through the national norms and industry standards, analysis of the demand characteristics of winter sports stadium lighting design, finally, we put forward the China host the Winter Olympics venues lighting recommended standards.

winter olympic sports stadium; lighting design; lighting standards

TM923

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2017.02.015