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综合体育馆照明控制系统的性能和特点

日期:2012-7-17 13:13:31   点击:


    随着我国体育运动的迅猛发展,体育场馆大批兴建,可以进行各类球类及其他各项体育活动外,还可兼作会议、演出、展览等多种用途,也是广大群众娱乐、休闲与健身的好去处。这些体育馆通常规模都是数千人的中小型多功能体育馆,以体育比赛和训练为主,一馆多用,经济实用,目前全国各地已建造了很多这种体育馆。
为满足不同功能使用的照明要求,既要有合适的照明光环境,又要达到照明节能的目的,需要通过灯光控制系统来实现。目前灯光控制系统的使用各有特点,优劣皆有。
 
二、体育馆照明的特点及控制要求
1、体育馆照明的要求多功能体育馆是以体育为主,兼容文艺、集会、展览和训练等多种使用功能。专业比赛时,要求既能满足观众有良好的观看效果,又必须保证裁判员、运动员比赛项目及电视转播所需的照明要求,随着运动项目的不同,通过灵活调节照明控制系统以适应各种运动项目和活动的需要。因此体育馆照明应该具备高质量的照明环境——要求有合适均匀的照度和亮度、理想的光色和显色性,有良好的立体感,并保证没有眩光等。我国《民用建筑照明设计标准》(GBJ133-90)第3.1.4条对体育馆照明设计作了严格规定,结合国际照明委员会(CIE)、国际体育联合会、欧洲广播联合会的有关标准,对扬州大学体育馆主馆照明工程明确了下列照明技术指标:1.0M处水平照度不小于2000lx,水平照度均匀度大于0.5;垂直照度不小于700lx,在体育运动场地内的主要摄像方向上,垂直照度最小值与最大值之比不小于0.4;平均垂直照度与平均水平照度之比不小于0.25;场地水平照度最小值与最大值之比不至小于0.5;体育场所观众席的垂直照度不至小于场地垂直照度的0.85。为适应不同功能的照明要求可以通过控制方案的改变来实现。
2、光源、灯具的特点体育馆照明光源可采用白炽灯、荧光灯、金属卤化物灯、高压钠灯等,这些光源都具有一定的优点,但也存在着一定的缺点和使用的局限性。体育馆照明要求较好的显色性和色温,以满足电视转播的需要,同时光源应具有较高的发光效率,达到节约电能的目的。经过多年的实践,目前国际上普遍采用金属卤化物灯作为体育照明光源。照明灯具的选择把灯具的效率及保护角作为主要技术要求选择灯具,选用深照型、斜照型或泛光灯具组合使用,要求较高的光输出比,既要保证水平面的照度,又要保证垂直面的照度,同时还要防止直接眩光。经过比较,明确了本工程灯具和光源:灯具采用1000W金属卤化物灯为光源的体育馆专用灯具,光源(相关)色温Tc=4500K,光源显色指数Ra=65,峰值角为水平29°+30°垂直9°+7°,灯具效率达71%,功率因数大于0.85。
3、照明控制的基本要求多功能体育馆的照明设计不仅要满足多种体育正式比赛的要求,而且还要照顾到平时训练、各种集会、和展览会等的要求。确定的布灯方案可以依靠灵活多变的灯光控制方案来满足不同使用功能的照度要求。往往,功能愈全,要求灯光控制方式就愈复杂。
现代综合体育馆的照明控制系统应该具备下列条件:
1)通过合理管理以节约能源和降低运行费用,操作和管理方便;
2)提供舒适的比赛、训练环境,以保证运动员具有较高的效率。
3)灯光控制要求灵活多变,可采用单控、集控和总控三种模式相组合,单控时可以最少的开灯数量为基本单元,每个单元均能独立开关既合理又实用。集控时可将数个基本单元组合起来同时一次开关,便于操作。总控时将所有基本单元组合起来,满堂灯光同时依次开关,以满足大型会议、运动员入场的需要。

 
三、体育馆照明控制系统的现状及存在问题笔者调研了国内很多已建体育馆,并作了仔细分析,调查表明,目前灯光控制的设计存在许多不尽如人意之处,有的控制回路过多,层次不清;有的的灯光控制先进,但针对性不强,造成不必要的浪费。这些体育馆的照明控制所采用的技术大致可分为以下几类:
1、低压断路器或手动开关直接控制利用低压断路器或手动开关直接控制照明灯具的运行方式,在各类民用建筑中使用广泛,在体育馆照明控制也比较常见,调研中发现南京某高校2002年建成的体育馆仍采用了这种控制方式,这种照明控制方式结构简单、成本较低、制作方便,但需要人工逐一操作,不便使用,另由于低压断路器或手动开关是不频繁操作的保护设备,加上控制对象容量和启动电流较大,所以开关的损坏率较高。目前这种照明控制方式在体育馆照明控制已比较少见。 2、继电接触式控制继电—接触控制在很多领域被广泛使用,以往体育馆灯光控制也常用继电—接触控制,这种控制方式需要二次控制电路,接线复杂,开灯方案单一且操作不便,不能满足多功能体育馆灯光灵活多变的要求,无法实现灯光按组先后顺序开闭,且无法避免由于电网电压波动而引起的灯具损坏,增加了日常的运行费用。
3、计算机控制系统智能照明控制系统是计算机控制技术在照明领域的成功应用,可以使基本开灯单元的组合根据不同的使用性质事先预设置,也可以根据临场情况即时调整设置,变成另一种开灯模式,具有很大的灵活性。它使用了最先进的电力电子技术,能对大多数光源(包括白炽灯、卤钨灯、荧光灯、高强气体放电灯等)进行自动调光,更好地利用自然光照的变化来调节室内照明,使室内人工照明保持恒定照度。智能管理器用于定时启动、关闭、自动调用场景,预设置和全部亮灯控制模式。它可控制多达数百个区域的灯光变化,贮存几十至上百种预设置,并能根据不同的日期、时间对所控制的不同区域分别进行灯光变化的自动控制,操作十分方便。同时还具有很强的网络通信功能,可以组成大型分布式照明控制网络系统。能在中央监控计算机屏幕上操作和监视,管理非常方便,还可通过标准通讯接口与楼宇自动化系统(BAS)联接。 智能照明控制系统是新建的多功能体育馆优选的照明控制系统,但对于中小型体育馆而言,生搬硬套,必然造成极大的浪费,经济性与合理性值得商榷。

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