体育场馆照明的注意问题

      体育场馆的照明工程的质量，直接影响体育赛事的进程和运动员、现场观众的人身安全。尤其是一些承担国际赛事的体育场馆，照明设计和施工的质量直接影响国家的国际形象。2008年尤伯杯赛事上出现的吊灯破裂事故就是一例典型的照明事故【文献1]。为适应体育场馆照明工程建设的发展，保证体育场馆工程的与与施工质量，确保体育场馆的使用功能，做到安全适用、技术先进、经济合理、节约能源的要求，在体育场馆照明工程设计和施工中必须按照国标进行。总结近年来在体育场馆照明工程设计、施工与验收的经验，应当解决好以下几个方面的问题。
1 照度设计不合理
       为了提高体育场馆的使用效率，大多数体育场馆都是多功能、多用途的，用于体育运动，也可用于其他文化活动。这就要求体育场馆的照明设计首先要满足体育运动的特殊要求，同时也要为娱乐、训练、竞赛、维护和清洗等提供服务。需要按照不同用途和不同运动项目要求设计和编排相应的照明场景，同时对于运动场地和观众服务区、比赛中和训练
中的照明也要按照不同标准设计，以降低照明系统运营成本，保证各项活动有更好的照明质量。
1．1 区分使用照度和维持照度的关系
       2007年11月开始实施的《体育场馆照明设计及检测标准》(JCJ 153—2007)中规定的照度标准值是使用照度值，与国际照明委员会(CIE)标准一致。初始照度、使用照度和维持照度的关系

       E使用=0.8E初始    E维持=0.8E使用=0．64E初始
1．2区分不同类型比赛场馆的照度要求
       在照明设计时应根据不同的运动项目，运动场地的大小，实际使用中最高应用级别等情况选择相对应的照明标准值。出于照明节能的考虑，不宜进行超级别设计。能达到国家规定的标准就可以了，并非越亮越好。目前ABC论文坊体育场馆照明设计指标普遍偏高，存在片面追求光亮和装饰效果的思想，应加以控制和纠正。文献[2]规定了不同体育项目以及综合体育场馆的照度标准。
1．3 区分同一场馆不同位置的照度要求
       体育场馆照明除比赛场地照明外，还有观众席照明和应急照明。每种类别照明的目的不同，应按照要求分别设计，满足节能的要求。例如现行的“非对称的照明系统”的设计新概念，提出在体育场主摄像机侧照明设施提供规定的垂直照度值，而在相对一侧的垂直照度可为该值的60％，使总的照明投资得以降低。
1．4区分同一场馆不同使用功能的照度要求
       按照国际惯例，体育场馆兼顾体育赛事、训练和其他文化活动，因此，照明系统要按照不同功能的要求设置灵活可变的控制系统，如引入PLC或者智能化光控制系统，可以方便地利用软件程序改变照度和色温，在节能的前提下，达到不同的照明效果。
1．5切合实际用途设置照明
       现行的体育场馆最高照明标准是HDTV转播照明，限于举行国际重大比赛的体育场馆。对于一般用途的体育场馆不可能进行HDTV转播，所以也就不需要这样的照明效果。在白天自然光较强，或在深夜人员很少时，应能够方便地用手动或自动方式关闭一部分或大部分照明，有利于节电。采用分组控制，将天然采光充足或不充足的场所分别开关，以利调节照度。
2 应急电源和应急照明设置、运行不合理
       体育场馆是人员集中的场所，应设置应急电源和事故照明设施，以保证紧急情况下所有人员在短时间内安全撤离现场的要求。在一些中小型体育场馆，这些设施的维护调试往往不被重视。应急照明分为供人员疏散的照明和供继续比赛用的照明。
2．1安全照明的照度值不宜低于该场所一般照明照度值的5％。这里的安全照明是指用于疏散现场人员的照明。在使用和维护过程中，应定期检查和评估。
2．2 安全照明电源应独立于正常照明系统。常用蓄电池作疏散标志的电源，能保证其可靠性。安全照明要求转换时间快，不能接自发电机组；接自电力网时，至少应和需要安全照明地点的电力设备分开。
2．3备用照明(用于继续比赛)通常需要较长的持续工作时间，其电源接自电力网或发电机组为宜。
2．4安全照明要求的照度低，可采用卤钨灯，因其能瞬时点燃，且初始投资低和显色性能好，但它的发光效率低、寿命短。供继续比赛用应急照明要求的照度高，当采用金属卤化物灯时，宜采用不问断电源；也可以采用热触发装置，但此装置投资较大。
2．5对于疏散标志灯还可采用发光二极管(LED)。这是近年来在安全照明中采用的新型灯具，具有安全、低能耗的特点。
3 气体放电光源选择、安装不合理
       气体放电光源因其显色性和高效优势被广泛采用，但安装、配电方式不当会影响其功能，甚至形成事故。
3．1气体放电光源配用电感镇流器时功率因数通常较低，一般为0．4。0．5，所以应设置无功补偿使其功率因数达到0．9以上。否则会引起线路、灯具过热，使电压损失增加，这是造成灯具破裂、引燃线路的主要原因之一。补偿电容通常安装在灯具内。
3．2气体放电灯具的触发器有时由于安装、维修上的需要分开设置。触发器与灯具的间距应越小越好。触发器与灯具间距较大时，配电线路间的分布电容增大，触发器脉冲电压衰减可能造成气体放电灯不能正常启动。这是灯具长时间频闪、不能正常启动的一个主要因素。触发器与灯具最大间距在产品样本中有明确标注。
3．3主要供给气体放电灯的三相配电线路，其中性线截面应满足不平衡电流及谐波电流的要求，且不应小于相线截面。中性线截面要按照谐波电流进行计算。这是因为气体放电灯产生三次(含三的倍数)谐波，各相的谐波电流均流过中性线，使得中性线上的电流达到甚至超过相电流。如果在气体放电灯具所在的三相四线制系统中采用中性线截面小于相线的敷设方式，就会产生零线过热断线的事故。
3．4 不宜采用荧光高压汞灯，因为其光效较低，寿命短，显色指数不高。不采用自镇流荧光高压汞灯，因为其性能比荧光高压汞灯更差。
4 特殊的配电装置不到位
       由于体育场馆照明装置单相负荷为主，对电源的连续性要求高，特殊场馆的安全性要求高，所以在设计和施工中容易出错。
4．1 观众席、比赛场地的照明灯具，当具备现场检修条件时，宜在每盏灯具处设置单独的保护。便于运行中对局部故障进行及时检查、恢复，保证运行中的灵活性。避免回路间相互干扰，满足合理配置照度的需要。
4．2不采用三相低压断路器对三个单相照明分支回路进行保护，以避免单回路故障引起的停电区域扩大。更不能采用热继电器或者三相过电流继电器作为三相四线制照明线路的保护器件。
4．3 比赛专用的照明应采用独立的变压器供电。有电视转播要求的场馆应有两个相互独立的变压器做为供电电源。
4．4游泳池及类似场所水下灯具的电源电压不应大于12 V。该电源可以来自场馆的照明电源，但其变压器中性线不与系统接地点连接，应单独组成等电位连接，保证12V电源的与场馆其他配电回路的隔离。在有蒸汽场所，当灯泡点燃时由于温度升高，在灯具内产生正压，而灯泡熄灭后，由于灯具冷却，内部产生负压，将潮气吸人，容易使灯具内积水。因此，在潮湿场所应采用相应等级的防水灯具，可以采用带防水灯头的开敞式灯具。
4．5采用专用变压器或者有载调压器满足电压波动较大的场馆照明系统对于电源质量的要求。
4．6电源质量的标准与调整方法参看文献[5]。在电压偏差大的场所，采用高压钠灯和金属卤化物灯时，配用恒功率镇流器，实现节能和保持光输出稳定的目的，延长光源寿命。
5 灯具脱落的防护措施不到位
5．1振动和摆动较大的场所，振动对光源寿命影响较大，甚至可能使灯泡自动松脱掉下。应采用防振型软性连接的灯具或防振的安装措施，并在灯具上加保护网。
5．2光源可能受到机械损伤或自行脱落，应采用有保护网的灯具。
5．3安装在高空中的灯具宜选用重量轻、体积小和风载系数小的产品；灯具锁紧装置应能承受在使用条件下的最大风荷载；灯具及其附件应有防坠落措施。
5．4 吊灯吊线采用16—25咖12的镀锌钢绞线或西4镀锌铁丝合股使用，其抗拉强度不应小于吊灯(包括各种配件、引下线铁板、瓷瓶等)重量的10倍。吊灯的电源引下线不得受力，灯具安装在电杆上时，引下线应对称搭接在电杆两侧，搭接处离电杆中心宜为300．400 mm，引下线接头不得超过一个，不同规格的导线不得对接。
6 灯杆带电
       这是最危险的一种故障。也是在施工中应绝对避免的事故性故障。
6．1 灯盘、灯杆全部经热浸锌工艺处理，安装时不能造成镀锌层的损坏。
6．2 金属灯杆、配电箱等电气设备的外壳宜采用低压接零保护。
6．3 在保护接零系统中，用熔断器作保护装置时，单相短路电流不应小于熔断片额定熔断电流的4倍；用自动开关作保护装置时，单相短路电流不应小于自动开关瞬时或延时动作电流的1．5倍。采用保护接零时，单相开关应装设在相线上，零线上不得装设开关和保险。
6．4 保护零线和相线的材质应相同，保护零线的截面不得小于相线的截面。
6．5 保护接零时，在线路分支、首端及末端应安装重复接地装置，接地装置的接地电阻不应大于10 Q。在用电设备较少且分散、采用接零保护确有困难且土壤电阻率较低时，可采用低压接地保护。
6．6 灯杆、配电箱等金属电力设备采用接地保护。其接地电阻不应大于4 Q。接地装置的敷设同电器运行规程。
7 结束语
       体育场馆的照明体现一个城市的精神面貌和总体发展水平。安全、可靠、优质、经济的场馆照明系统是开展竞技体育和大众体育运动的基础。做好体育场馆的照明设计和施工可以使公众对公共服务设施信赖度提高，提升城市的品位。