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國家體育場場地照明設(shè)計概論

　1.場地照明標準

　　國家體育場主要競賽項目有田徑、足球，其主要照明指標應(yīng)由業(yè)主單位在體育工藝中提出，在體育工藝條件沒提出之前，場地照明可以參考表1所列的標準，國家體育場應(yīng)同時滿足表1的要求。

　　1.1照度

　　運動員所需的照明水平與觀眾不一樣，運動員置身于賽場之中，相對而言視線距離較近，因而相對較低的照明水平就可滿足比賽需要；而觀眾則不同，他們的目的就是觀看比賽，相對說來，觀眾視線較遠，觀看點相對，照明要求是隨著觀看距離的增加而提高，因此，照度是觀眾觀看是否清楚的關(guān)鍵；彩色電視技術(shù)與體育競賽聯(lián)系十分緊密，促使體育比賽在全球范圍內(nèi)迅速推廣和普及，彩色電視技術(shù)的發(fā)展對照明水平要求越來越高，黑白電視、彩色電視、高清晰度電視，每一次技術(shù)進步就意味著照明標準的提高；而攝影則有別于攝像，它是通過膠片感光記錄競技場面的，照片或電影效果的好壞主要取決于曝光量、清新度、顯色性等因素；賽場上還有一類群體也應(yīng)得以關(guān)注，這就是場地四周的廣告，廣告只要能被現(xiàn)場看清楚，并能通過電視等媒體消費的傳播即可。

　　運動員的可見度既與垂直照度有關(guān)，又與水平照度有關(guān)，合適比例的水平照度和垂直照度才使物體具有立體感，物體生動、活潑。垂直照度取決于泛光燈的投射方式和位置，由于水平照度易于計算和測量，因此照度推薦值多用水平照度。觀眾數(shù)量因賽場的不同差異較大，而觀看距離與賽場的容量有關(guān)，所有賽場所要求的照度隨體育場的增大而增加。

　　1.1.1水平照度

　　1.2照度均勻度

　　CIE57要求：

　　照度均勻度至少應(yīng)為U2=Emin/Eave=1?1.5，即0.67.但由于多種實際因素的限制，低照度情況下很難達到理想的照度均勻度，只要燈具許可和經(jīng)濟條件允許，照度均勻度U2應(yīng)不低于1?2.5，即0.4.

　　綜合上述標準，照度均勻度按表16設(shè)計。

　　1.3照度梯度

　　1.4眩光

　　1.5色彩

　　1.5.1色溫?Color temperatrue　Tk

　　1.5.2顯色性?Color rendering　Ra

　　1.6綜合照明指標

　　2.場地照明的其它要求

　　2.1亮度均勻度

　　場地照明除對照度均勻度有要求外，對亮度也有要求，應(yīng)該說明一下，人眼睛看到的是物體的亮度而不是照度。亮度變化較大，尤其亮度突變，對人視覺產(chǎn)生不舒服的感覺。

　　2.2立體感

　　由于水平照度易于說明、計算、測量，水平面上的照度得以普遍應(yīng)用。然而，運動員和觀眾的可見度取決于水平照度值和垂直面的照度的值，因此，物體的立體感與水平照度和不同方向的垂直照度的比例有關(guān)，不同比例的照度產(chǎn)生不同的光影效果，也就形成了不同的物體造型效果。對任一點來說，有無數(shù)個垂直面，為了方便起見，只考慮適當角度的兩個垂直面，如圖1所示。

　　如果Eh、Ev1、Ev2、Ev3、Ev4、比較接近，燈光下的運動員或物體的立體感較差，物體缺乏層次，不生動，很難看清三維空間的物體。另一方面，如果這五個參數(shù)差別較大，會造成物體立體感失真，運動員或物體外形變形和扭曲。由于視點來自各個方向，對于場地照明來說，通常采用某一點各個面的平均照度值。一般地說，如果水平照度不大于四個面任一面垂直照度的兩倍，這時的立體感是可以接受的。

　　2.3眩光燈布置

　　對每個工程泛光燈的數(shù)量由場地內(nèi)的照度確定。四角布置方式，燈塔數(shù)量比側(cè)向布燈少，因此，光線進入運動員或觀眾的視野內(nèi)也較少。另一方向，四角布燈用的泛光燈數(shù)量比側(cè)向布燈要多，從球場任一點看，四角布燈每個燈塔泛光燈的光強之和比側(cè)向布燈多塔或光帶方式的光強要大。實驗表明，很難在兩種布燈方式間作出選擇。通常，布燈方式的選擇和燈塔的準確位置更多地取決于造價或場地條件，而不是照明因素。

　　CIE建議不要將眩光和照度聯(lián)在一起，因為在其它因素相同時，隨著照度增加，人眼的適應(yīng)水平也在增加，實際上，對眩光的的敏感程度不受影響。

　　2.3.2泛光燈光強分布

　　無論四角布燈還是側(cè)向布燈，泛光燈一定要采用窄光束的燈具，以照射到離燈最遠的賽場區(qū)域，光束十分之一最大光強與最大光強之間的夾角不應(yīng)大于12°，超出這范圍過多的溢出光也能產(chǎn)生眩光。

　　2.3.3燈具的投射方向

　　為有效地滿足照度的要求，泛光燈必須在其整個壽命期內(nèi)準確瞄準并保持設(shè)計位置。對運動員來說，守門員最易受攻擊，因此，守門員是否受到眩光控制的重要。至于眩光，對觀眾而言，球場側(cè)面公共區(qū)域的前部和球門后面觀看條件最差，在設(shè)計泛光燈的投射方向時，這些位置都被用來考核眩光控制優(yōu)劣的缺點，第3章“場地照明方式”將詳細說明。

　　2.3.4環(huán)境亮度

　　運動員和觀眾所看到的泛光燈外表殼度取決于人的視線從明亮的球場移到燈具時的亮度梯度。球場周圍有看臺、平臺、圍欄，它們的反射系數(shù)適中，只要這些區(qū)域的照度大約為賽場度的四分之一，眩光的影響將大為減少。因此，重要的看臺的顏色不要太暗。這些區(qū)域的照度值通常能用泛光燈的溢出光實驗，當然，泛光燈要滿足2.3.2部分的光強控制要求。

　　在沒有看臺和平臺的小場地，常見的問題是環(huán)境亮度較低。少數(shù)能提高環(huán)境度。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)：球場周圍的較低淺色的圍欄可以顯著改善泛光燈的視覺效果。國家體育場附場可能會遇到這個問題。

　　2.3.5觀眾席照明

　　觀眾席照明有三個目的：一是為觀眾提供必要的照明；二改善環(huán)境亮度，使場地－觀眾席－泛光燈自然過渡，不出現(xiàn)亮度突變，有利于眩光控制；三是有利于彩色電視攝像，產(chǎn)生層次分明的背景環(huán)境。

　　由表16可知，觀眾席平均垂直照度應(yīng)不小于場地照明平均垂直照度的25％。

　　如何設(shè)置觀眾席照明?目前有兩種方法：一是設(shè)置專用的觀眾席照明燈具，例如，2002年日－韓世界杯札幌圓頂體育場、阿姆斯特丹體育場、廣東奧林匹克體育場等采用了專用觀眾席照明燈具；另一種為場地照地照明燈具的溢出光給觀眾席照明，只要能滿足觀眾席照明要求，這種方法還是比較經(jīng)濟的，北京工人體育場、2000奧運會主體育場—Stadium Australia等沒有專門觀眾席照明燈具。

　　3.場地照明方式

　　3.1場地照明方式的選擇

　　國家體育場帶可開啟的屋頂，其建筑、結(jié)構(gòu)特點決定了場地照明方式只能選擇同式光帶布燈?Side lighting arrangements　，四角式、周邊式、混合式布燈不適合國家體育場。如果側(cè)向式布燈不能滿足田徑比賽要求，可以將側(cè)向式布燈向南北兩方向適當延長。側(cè)向面燈的特點是照度均勻，用電量少造價較低，眩光較小，維護方便。適合足球田徑、網(wǎng)球等比賽。

　　圖2顯示了側(cè)向布燈推薦位置，從球場長軸方向看過去，α的最小值20°只適用于訓(xùn)練場和低級別的賽場，因為此時眩光控制水平較低。因此，國家體育場采用α≈25°，因為這樣設(shè)計眩光控制的較好，同時又有較高的垂直照度。α值再增大，有利于控制眩光，但垂直照度分量減少，泛光燈或馬道的投資將大大增加，結(jié)構(gòu)的荷增也增大。

　　邊線附近對泛光燈的仰角由角度β決定，如果水平照度與垂直照度之間有恰當?shù)谋壤?，則β角不應(yīng)大于75°

　　大多數(shù)情況下，，裝在屋頂上的照明裝置有兩排，一排在雨棚的邊緣，另一排在雨棚的中部或后部。國家體育場將通過計算并進行技術(shù)、經(jīng)濟比較最終確定照明裝置的排數(shù)。如果東西看臺各設(shè)一條馬道，則有可能在馬道上裝兩排燈；另一種方案為東西看臺各設(shè)兩條馬道，每條馬道各裝一排燈。

　　值得說明一下，“國家體育場項目可行性研究報告”提出“每側(cè)布燈總長大于180m”是不合適的。表1第2個標準規(guī)定，為了保證守門員及在角球區(qū)附近進攻的球員有良好的視線條件，以球門線中點為基準，底線兩側(cè)至少15°之內(nèi)不能布置照明裝置，參見圖3所示。

　　3.2馬道的確定

　　如上所述，通過照明計算，并結(jié)合體育場建筑、結(jié)構(gòu)特點，最終確定馬道的數(shù)量、位置、高度等。如圖2所示，泛光燈距地至少15m，并α≈25°，45°≤β≤75°。馬道高度按?1　式計算：

　　h=d.tgα

　　1　式中，h、d為通過泛光燈、平行于底邊、垂直于球場平面的三角形平面的兩條直角邊，其中，d—燈的高度；d—另一條直角邊?參見圖2　。

　　總而言之，擬在東西看臺屋頂適當位置各設(shè)一條或兩條馬道?gantry　，燈具及其鎮(zhèn)流器箱、電纜、配電控制柜等均安裝在馬道上。馬道寬不小于1200mm.為了減小荷載，鎮(zhèn)流器箱一燈一箱均勻安裝在馬道上。為便于照明控制，配電控制柜深入到場地照明燈具中心，每條馬道安放2～3個控制柜，盡量減小供電距離。EPS或UPS及其雙電源切換柜安裝在馬道附近的配電間內(nèi)。以400盞燈為例子，如果兩條馬道，每條馬道各安裝200盞燈，每條馬道設(shè)2個控制柜，每臺控制柜各為100盞燈供電，每臺柜供電容量為200kW，燈容量200kW＋鎮(zhèn)流器容量≈230kW.因此，230kW的EPS需要至少4臺柜子?750×650×2200　，外加電源切換柜，需要在馬道附近設(shè)置場地照明配電控制間。

　　3.3攝像機對照明的要求

　　2008年奧運會賽事要向全球轉(zhuǎn)播，有HDTV、普通TV、慢運作攝像、固定機位、移動攝像、應(yīng)急電視等，攝像機多了，要求各點的垂直照度也高，尤其注意起跑線、終點線、投擲區(qū)、起跳點?線　、落地點、過桿處等處的垂直照度，攝像機在這些地方拍攝幾率很高。而且錄像仲裁也使用相關(guān)的影像資料進行裁決。田徑比賽還有特殊的攝像機，即110m長的導(dǎo)軌攝像機?rail camera　，它沿著東西兩側(cè)直線跑道外側(cè)敷設(shè)，隨著運動員跑步而移動，該段各點的垂直照度要求都很高。特寫拍攝也是常用的，而特寫拍攝要求有很高的照明質(zhì)量。

　　圖5攝像機位是國際足聯(lián)認可的攝像基本機位?簡稱POV‘s　，根據(jù)需要，還可另外增加電視攝像的機位。

　　Cam.1，機位1，主攝像機位置；

　　Cam.1，機位2，通過角球區(qū)上方；

　　Cam.3，機位3，球門后方，位置較高；

　　Cam.4、5，機位4、5，球門后，位置較低；

　　Cam.6、7、8，機位6、7、8，位置較低；

　　Cam.9，機位9，相反視角；

　　攝像機最少設(shè)三個，即Cam.1、2、4

　　而舉辦奧運會的綜合性主體育場只有9個機位顯然是不夠的，在2000年第27屆悉尼奧運會田徑比賽期間，主體育場Stadium Australia共設(shè)28個機位，77臺攝像機。

　　3.4附場照明

　　附場采用多塔式側(cè)向布燈，或采用四角式布燈，燈具和光源同主場。

　　4.場地照明控制方式

　　4.1主場照明控制模式

　　主體育場照明模式有：田徑訓(xùn)練、田徑國內(nèi)比賽、田徑TV轉(zhuǎn)播的國內(nèi)比賽、田徑TV轉(zhuǎn)播的國際比賽、田徑高清晰度電視HDTV轉(zhuǎn)播、田徑應(yīng)急電視TV、足球Ⅴ級國際級比賽、足球Ⅳ級國內(nèi)比賽、足球Ⅲ級國內(nèi)比賽、足球Ⅱ級聯(lián)賽和俱樂部比賽、足球Ⅰ級訓(xùn)練賽及娛樂等12種，這是滿足比賽的最基本要求。不同的照明模式投入運行的燈具數(shù)量也不一樣，實現(xiàn)不同模式的照明將由照明自動控制系統(tǒng)完成。

　　4.2附場照明控制模式

　　附場照明模式有田徑訓(xùn)練和足球訓(xùn)練兩種。

　　4.3注意點

　　調(diào)研發(fā)現(xiàn)，北京工人體育場曾使用計算機照明控制系統(tǒng)，由于出現(xiàn)地誤動作和拒動作現(xiàn)象，迫使他們改回傳統(tǒng)的繼電器控制。因此，國家體育場采用智能型照明控制系統(tǒng)應(yīng)解決好這一問題。確保萬無一失。

　　5.場地照明控制

　　5.1場地照明控制系統(tǒng)的要求

　　國家體育場場地照明控制采用智能型照明控制系統(tǒng)，它是以計算機和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)為基礎(chǔ)，集散型結(jié)構(gòu)框架。結(jié)合場地照明、觀眾席照明、部分房間照明等統(tǒng)一控制。除特殊房間外，場地照明、觀眾席照明不需要調(diào)光，只需要開關(guān)控制。施工圖設(shè)計時，再根據(jù)房間數(shù)量、位置等情況綜合確定系統(tǒng)構(gòu)成和調(diào)光范圍。

　　?1　計算機仿真燈位顯示：提供控制回路狀態(tài)、燈具狀態(tài)、照明模式及照明模式預(yù)覽、平均照度、燈具異?？刂萍肮收蠣顟B(tài)、配電系統(tǒng)有關(guān)參數(shù)、布燈位置圖形顯示等。

　　?2　系統(tǒng)管理與控制：燈具維護與統(tǒng)計信息、權(quán)限管理與控制、照明模式創(chuàng)建、修改和刪除、值班記錄、歷史數(shù)據(jù)庫、各種報表等。

　　?3　自動定時與照度控制：定時控制、組合開燈、按日照的變化邏輯開燈等。

　　?4　燈具保護控制：燈具軟啟動、軟關(guān)斷、浪涌保護等。

　　?5　狀態(tài)參數(shù)檢測。

　　?6　照明因故熄滅，自動啟動應(yīng)急照明。

　　?7　照明控制系統(tǒng)采用總線制，并留有與整個體育場BAS聯(lián)系的接口。

　　5.2主要照明控制系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟簡介

　　智能型照明控制有很多成功應(yīng)用經(jīng)驗。2000年悉尼奧運會主體育場Stdium Australia采用了澳大利亞CLIPSAL?奇勝　公司生產(chǎn)的C－BUS智能照明控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)曾在1999年威爾士世界橄欖球比賽Millenniun Park體育場、2000年奧運會Super Dome體育館、2001年第21屆世界大學(xué)生運動會清華跳水館、理工大學(xué)體育館、石景山體育場等得到應(yīng)用。澳大利亞另一有公司Dyanlite的照明控制系統(tǒng)也有許多工程實例，該系統(tǒng)在中國早有應(yīng)用，我院設(shè)計的“電力部國家電網(wǎng)調(diào)度控制中心工程”在1997年曾使用過。LCS9600/2000照明控制系統(tǒng)在上海八萬人體育場、廣州奧林匹克體育場得到了很好的應(yīng)用。ABB公司的I－BUS技術(shù)成熟，性能超群，也是照明控制系統(tǒng)的候選系統(tǒng)。日本制造的L10系統(tǒng)在2002年日－韓世界杯足球賽日本幾個體育場得到應(yīng)用。因此，計算機照明控制系統(tǒng)技術(shù)可靠、成熟，只要選擇好合適的系統(tǒng)，設(shè)計、施工、使用、維護得當，可以保證安全使用。

　　6.燈具與光源

　　6.1燈具

　　6.2光源

　　選擇光源時，要考慮下列因素：

　　◆光源的發(fā)光效率；

　　◆每盞燈的光通輸出；

　　◆利用率，賽場上所接受的燈光；

　　◆光源的色溫和顯色性；

　　◆啟動和再啟動特性；

　　◆每年使用的時間；

　　◆初次投資和運行成本。

　　鹵鎢燈、金屬鹵化物燈和高壓鈉燈都可用于場地照明，一般地說，鹵鎢燈由于效率較低使用越來越少，除非每年使用的時間較短。高壓鈉燈顯色性和色溫不適合彩色電視轉(zhuǎn)播，只有金屬鹵化物燈才滿足要求。

　　目前，金屬鹵化物燈性能也較大的提高，國家體育場要求采用短絕型陶瓷金屬鹵化物燈，有利于燈具配光的改善，顯色性較長弧型提高較多?短弧型Ra≈92，長弧型Ra≈82　。

　　6.3附件

　　泛光燈主要附件是鎮(zhèn)流器，由于光源內(nèi)有電極和氣體，金屬鹵化物燈的啟動電源較高，使用220V或380V的電壓不能滿足要求，必須使用二次高電壓。鎮(zhèn)流器分為電容超前峰值型和施加高壓脈沖型，為了泛光燈穩(wěn)定輸出，鎮(zhèn)流器宜為穩(wěn)壓型，其優(yōu)點是市電電壓波動對光輸出影響較小。

　　6.4常用體育場用泛光燈簡介

　　6.4.1 MUNDIAL

　　?1　特點

　　◆可配用多各不同光源，滿足不同通量、顯色性或色溫等。

　　◆配備最佳光學(xué)系統(tǒng)提供所需非對稱型光強分布。

　　◆有柱面反射器和圓形旋轉(zhuǎn)對稱反射器兩類，圓形旋轉(zhuǎn)對稱反射器有RB/R10兩種窄配光。

　　◆低眩光、散光及向上光線，減少低對周遭環(huán)境滋擾。

　　◆維護簡單，開啟后蓋便可進行維護，不會影響已設(shè)定投射角。

　　◆后蓋開啟后，電源將自動切斷。

　　◆IP65防護等級。

　　?2　光源

　　◆2kw金屬鹵化燈

　　◆M－N－TD 2000?Philips　

　　◆M－D－TD 2000?Philips　

　　◆MBIL/H 2000?GE　

　　◆HQI－TS 2000?Osram　

　　◆HIS－TD 2000?Syivania　

　　?3　材料/工藝

　　◆燈體：壓鑄鋁

　　◆前玻璃：4mm耐高溫度玻璃

　　◆支架：鍍鋅鋼

　　?4　標準

　　設(shè)計和制造符合EN 60598及防護等級IP65，抗撞擊力為6焦耳，Ⅱ類電氣性能。

　　?5　燈具描述

　　標準型，熱啟動型泛光燈，適配1/1.5/2kw金鹵光源，壓鑄鋁燈體，柱面/圓形反射器，有對稱/不對稱配光，內(nèi)置/外置擋光反射板，光源有三個安裝位置，產(chǎn)生三種配電，窄/中/寬光束，后開蓋維護時，自動斷電，IP65，Ⅱ類電氣性能。

　　?6　安裝/維護

　　支架可使用M20螺絲，通過直徑22mm安裝孔和兩個螺絲通過直徑15mm安裝孔固定。燈具投射角可近支架上刻度調(diào)節(jié)。配電纜固定件，適用于直徑7.5－13mm電纜，鎮(zhèn)流器及電容與燈具分開安裝?2kw型　。

　　?7　光學(xué)系統(tǒng)

　　拋物柱面/旋轉(zhuǎn)對稱拋物面反射罩，配防眩光隔板及不同光源裝位置。圓形旋轉(zhuǎn)對稱反射器，防眩隔板。

　　6.4.2 MVF403?ArenaVision　高功率投光燈具

　　?1　材質(zhì)

　　高強度壓鑄鋁燈體，1.6mm－3mm厚鋼化玻璃，硅像膠密封圈，不銹鋼防護網(wǎng)，高純鋁反射器，熱鍍鋅支架。

　　?2　特性

　　◆全新設(shè)計橢圓形反射器，配光效果更好，效率更高。

　　◆外形更加緊湊美觀，風(fēng)阻系數(shù)大大減小，重量更輕。

　　◆7種不同角度配光的反射器，滿足各種應(yīng)用要求。

　　◆可配1000W、1800W、2000W雙端金鹵燈。

　　◆光源顯色性Ra=92，色溫5600K.

　　◆背后開啟更換燈泡，附安全開關(guān)，維護更加安全方便。

　　◆有調(diào)光刻度，并有瞄準器，防眩光罩，彩色濾色片等多種配件可供選擇。

　　◆有上照型，下照型和熱啟動型供選擇。

　　?3　適用場所

　　適合大型體育場、高爾夫球場、大型建筑物等處的投光照明。

　　6.4.3 MVF406?ArenaVision　高功率投光燈具

　　?1　材質(zhì)

　　高壓壓鑄鋁外殼，高強度鋼化玻璃，高純鋁反射器。

　　?2　特性

　　◆結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕。

　　◆背后開啟更換光源，維護安全方便。

　　◆七種不同配光反射器，滿足多種照明要求。

　　◆配高效金鹵光源，顯色性可達92，色溫5600K.

　　?3　適用場所

　　體育場、運動場、高層建筑立面泛光等需要高強度、高質(zhì)量照明的區(qū)域。

　　6.4.4 ULTRA★SPORTTM大功率投光燈。

　　?1　特性

　　◆適合潮濕區(qū)域，標準配置為IP55

　　◆兩級反射光學(xué)系統(tǒng)，一級為金屬鍍層玻璃反射器，二級為20英寸?508mm　ALGLAS@鍍層鋁反射器。

　　◆可選內(nèi)置式更換燈泡帶開門自動斷電裝置。

　　◆電氣箱與燈泡和燈座有熱隔離。

　　◆Hydro★GardTM高效過濾系統(tǒng)。

　　◆可選熱啟動，分體式電氣系統(tǒng)。

　　?2　組件

　　◆背后開啟式換燈門?包括一級反射器　。

　　◆高壓鑄鋁電氣箱及二級反射器托架?2A　。

　　◆二級反射器保護罩。

　　◆二級反射器。

　　◆鋼化平板玻璃。

　　◆內(nèi)置式眩光控制系統(tǒng)?可選　。

　　◆瞄準指示器。

　　◆支架。

　　?3　特性組件

　　◆換燈門固定螺絲?A　。

　　◆開門自動斷電裝置?B、D　。

　　◆可選1000W/1500W/2000W燈泡?C　。

　　◆如果前置玻璃破裂，電源會馬上切斷以防止紫外線泄漏。

　　◆橢圓形配光燈具效率最佳。

　　◆可選熱啟動系統(tǒng)。

　　◆可選SYSTEM2TM，兩級調(diào)光系統(tǒng)。

　　YOA58081系列

　　?1　減少向體育場周邊的漏光

　　用輔助反射板遮擋容易形成干擾光線的上射光線，從而減少向體育場周邊漏光。

　　?2　敏銳的配光實現(xiàn)高效率照射

　　反射板采用電腦設(shè)計，效率高、反應(yīng)敏銳的配電光控制適用于遠距離投光照明。

　　?3　亮化學(xué)膜處理

　　亮化光學(xué)膜處理是一種特殊的表面處理，將屈光率不同的Ti02和Si02的透明膜交替層疊，利用膜間界面產(chǎn)生的光干涉效應(yīng)，提高某波長范圍內(nèi)的光反射率。

　　?4　內(nèi)置連鎖開關(guān)，提高安全性

　　考慮到施工和使用的安全，內(nèi)置連鎖開關(guān)，與電磁接觸器聯(lián)動，更換光源時自動關(guān)閉電源。另外還裝有保護金屬閘，萬一前玻璃破碎，也不致落下大塊玻璃。

　　?5　采用400V型鎮(zhèn)流器，提高經(jīng)濟效益

　　采用電源電壓為400V的鎮(zhèn)流器，可使電源設(shè)備?配電箱　、配管和配線設(shè)備更加合理化，進一步提高經(jīng)濟效益。

　　?6　也可向上照射

　　前玻璃采用熱膨脹系數(shù)非常小的晶化玻璃。具有非常高的耐熱溫度，向上90度角也可使用。也可用于大型橋墩和建筑物的照明。

　　?7　附有保持器具內(nèi)清潔的濾塵網(wǎng)

　　裝有濾除空氣中塵埃的過濾網(wǎng)，燈具內(nèi)部不會出現(xiàn)灰塵，直到更換光源時為止不需要進行內(nèi)部清掃。

　　YOA58081P不含光源和鎮(zhèn)流器

　　超狹角型

　　規(guī)格：本體：高壓鑄鋁?深灰金屬色　

　　前玻璃：晶化玻璃?透明　

　　前部反射鏡：鋁?內(nèi)面、鏡面亮化光學(xué)膜處理　

　　?外面、深灰金屬色　

　　后部反射鏡：鋁?內(nèi)面、鏡面電解研磨后陽極氧化處理　

　　附輔助內(nèi)反射鏡：濾塵網(wǎng)

　　內(nèi)裝連鎖開關(guān)

　　附前玻璃保護金屬網(wǎng)

　　照射角度：下向角60度，上向角90度，旋轉(zhuǎn)角180度。

　　重量：17.5kg.

　　適用光源：OSRAM制造。

　　HQI－T2000/D/S

　　適和光源：松下制造。

　　MQD2000B.E－D/PK

　　注：使用專用鎮(zhèn)流器。

　　YOA58082P不含光源和鎮(zhèn)流器

　　狹角型

　　規(guī)格：本體：高壓鑄鋁?深灰金屬色　

　　前玻璃：晶化玻璃?透明　

　　前部反射鏡：鋁?內(nèi)面、鏡面亮化光學(xué)膜處理　

　　?外面、深灰金屬色　

　　后部反射鏡：鋁?內(nèi)面、鏡面電解研磨后陽極氧化處理　

　　附有輔助反射鏡、濾塵網(wǎng)。

　　內(nèi)裝連鎖開關(guān)

　　附前玻璃保護金屬網(wǎng)

　　照解角度：下向角60度、上向角90度、旋轉(zhuǎn)角180角。

　　適用光源：OSRAM制造。

　　HQI－TS2000/D/S

　　適用光源：松下制造

　　MQD2000B.E－D/PK

　　注：使用專用鎮(zhèn)流器。

　　YOA58083P不含光源和鎮(zhèn)流器

　　中角N型

　　規(guī)格：本體：高壓鑄鋁?深灰金屬色　

　　前面玻璃：晶化玻璃?透明　

　　前部反射鏡：鋁?內(nèi)面、坑紋亮化光學(xué)膜處理　

　　?外面、深灰金屬色　

　　附輔助反射鏡：濾塵網(wǎng)、內(nèi)裝連鎖開關(guān)

　　附前玻璃保護金屬網(wǎng)

　　照射角度：下向角60度、上向角90度、旋轉(zhuǎn)角180度。

　　重量：17.5kg.

　　適用光源：OSRAM制造。

　　HQI－TS2000/D/S

　　適用光源：松下制造

　　MQD2000B.E－D/PK

　　注：使用專用鎮(zhèn)流器。

　　YOA58084P不含光源和鎮(zhèn)流器中角M型

　　規(guī)格：本體：高壓鑄鋁?深灰金屬色　

　　前面玻璃：晶化玻璃?透明　

　　前部反射鏡：鋁?內(nèi)面、坑紋亮化光學(xué)膜處理　

　　?外面、深灰金屬色　

　　后部反射鏡：鋁?內(nèi)面、坑紋化學(xué)研磨后陽極搓化處理　

　　附輔助反射鏡：濾塵網(wǎng)

　　內(nèi)裝連鎖開關(guān)、附前玻璃保護金屬網(wǎng)

　　照射角度：下向角60度、上向角90度、旋轉(zhuǎn)角180度。

　　重量：17.5kg.

　　適用光源：OSRAM制造。

　　HQI－TS2000/D/S

　　適用光源：松下制造

　　MQD2000B.E－D/PK

　　注：使用專用鎮(zhèn)流器。

　　可經(jīng)濟配線的400V型

　　大光通量、高效率的體育場投光燈的鎮(zhèn)流器，電源電壓為400V，與200V電壓相比較，可合電源設(shè)備?配電箱　、配管和配線設(shè)備更加合理。另外，附有接線盒的不銹鋼外過本體，具有良好的施工性、耐久性和耐腐蝕性。

　　采用短弧金屬化物燈2000W淘汰用鎮(zhèn)流器額定規(guī)格

　　大光通量、高效率的大型體育場照明

　　發(fā)光效率100lm/W，光源全光通量200000lm，高效率的2000W型的短弧SKYBEAM光源，能鮮明地映射出大型體育場上的競技場面。

　　短弧金屬化物燈2000W光源?SKYBEAM　

　　7.照明供配電

　　7.1電源及切換

　　場地照明應(yīng)滿足奧委會的要求，F(xiàn)IFA要求場地照明不低于正常照明的2/3，奧委會的要求暫時不知。電源之間的切換應(yīng)充分考慮這個因素。

　　7.1.1電源

　　電源有：市電1、市電2、……、備用發(fā)電機、UPS、EPS等。

　　7.1.2光源

　　符合國家體育場場地照明的光源只有金屬鹵化物燈，它屬高強氣體放電燈，其熄滅后要有冷卻時間，再啟動時間為3～8分鐘，場地照明出現(xiàn)3～8分鐘的停電時間是決不允許的。

　　7.1.3熱觸發(fā)裝置

　　金屬鹵化物燈配熱發(fā)裝置可實現(xiàn)瞬間點燃，但光源的壽命將有所減少，折壽最高達50％左右。同時熱觸發(fā)裝置價格昂貴，PHILIPS約9000元/個，THORN約5000元/個。

　　因此，電源之間的切換應(yīng)保證場地照明最低照明要求。

　　UPS、EPS與其電源之間的轉(zhuǎn)換沒有列在表中，因為UPS、EPS為備用電源，作為主電源技術(shù)很可靠，但經(jīng)濟上投入巨大。

　　從表中可以得出，①電源之間的轉(zhuǎn)換主要以市電和自備發(fā)電機為主，UPS、EPS為輔助備用電源；②如果賽場不中斷照明，可采用UPS、EPS，在電源轉(zhuǎn)換過程中，由UPS、EPS供電；③EPS只能采用切換時間小于0.02s的產(chǎn)品；④？HID＋熱觸發(fā)裝置也可保證場地照明不中斷。

　　現(xiàn)將UPS、EPS、熱觸發(fā)裝置比較如下：

　　7.2場地照明供電分析

　　從上面分析比較可知：無論幾路市電，都要使用自備發(fā)電機、這就是所謂“將命運把握在自己手中”。同時要解決好電源之間的轉(zhuǎn)換，不要將使燈熄滅。因此，場地照明供電系統(tǒng)有下列幾種情形。

　　假設(shè)場地照明燈具約為400盞，2KW/盞，計入鎮(zhèn)流器容量，總功率約為960KW.方案中10KV市電為2～4路，具體路數(shù)待與供電局協(xié)商后再定。

　　方案1：市電、自備發(fā)電機之間轉(zhuǎn)換由EPS供電，轉(zhuǎn)換后恢復(fù)市電或發(fā)電機供電。平時EPS處于浮沖狀態(tài)。本方案自備發(fā)電機、EPS帶全負荷，其容量約為1000KW.奧運會期間、重要活動或比賽，由發(fā)電機作為主電源，市電為備用電源。因此，電源轉(zhuǎn)換時間約1秒鐘?雙電源切換時間＋開關(guān)固有合閘時間　。

　　因此EPS應(yīng)急時間為2分鐘，為保險起見，應(yīng)急時間按10分鐘選擇。燈具為一般起動型的金屬鹵化物燈。

　　方案2：假設(shè)奧委會要求緊急情況下有一半燈具工作?國際足聯(lián)要求緊急時2/3燈具正常工作　。市電、自備發(fā)電機之間轉(zhuǎn)換期一半由EPS供電，情況同方案1；另一半由帶熱觸發(fā)裝置的燈具確保轉(zhuǎn)化后瞬間亮燈。平時EPS處于浮沖狀態(tài)。本方案自備發(fā)電機帶全負荷，其容量約為1000KW.EPS帶50％負荷，容量約500KW.奧運會期間、重要活動或比賽，由發(fā)電機作為主電源，市電為備用電源。

　　因此，電源轉(zhuǎn)換時間約1秒鐘?雙電源切換時間＋開關(guān)固有合閘時間　。EPS應(yīng)急時間為2分鐘即可，同方案1相似，為保險起見，應(yīng)急時間也按10分鐘選擇。燈具一半為一般運動型的金屬鹵化物燈，一半為帶熱觸發(fā)裝置的金屬鹵化物燈。

　　方案3：本方案為自備發(fā)電機帶全負荷，其容量約為1000KW.不設(shè)EPS，泛光燈采用帶熱觸發(fā)裝置的金屬鹵化物燈。奧運會期間、重要活動或比賽，由發(fā)電機作為主電源，市電為備用電源。電源轉(zhuǎn)換時間由雙電源切換時間和開關(guān)固有合閘時間組成，約1秒鐘。因此，電轉(zhuǎn)換時有約1秒鐘的熄滅周期。

　　需要說明一下，高壓電源之間的切換時間大于0.5s，低壓市電之間的切換時間約0.5s，自備發(fā)電機切換至市電的時間約0.5s.

　　奧運會期間，重要活動或比賽，由發(fā)電機作為主電源，市電為備用電源；平時比賽或活動則市電為源，發(fā)電機作為備用電源。

　　前兩個方案對EPS有較高的要求，其轉(zhuǎn)換時間是選擇EPS的關(guān)鍵。因此一旦斷電，金屬鹵化物燈電弧管內(nèi)氣壓很高，需要很高的電壓才可以讓燈立即再次點燃。切換時間為多少才可以讓金屬鹵化物燈不會熄滅?理論上講0.02s的切換時間可以保證金屬鹵化物燈不熄滅，因為對于50Hz交流電，一個周波為1/50，即0.02s，切換時相當于交流電過零。目前滿足要求的EPS只有青島創(chuàng)統(tǒng)系列產(chǎn)品，其切換時間可達4ms，而價錢只有UPS的30％。但是能否真正的滿足要求?我們擬用實際使用的燈具做測試和試驗。

　　三個方案各有千秋，下表為綜合比較。

　　因此，從經(jīng)濟計算兩方面看，方案1最佳，應(yīng)優(yōu)選，其次選擇方案2.

　　7.3幾點說明

　　7.3.1為可不使用UPS而使用EPS

　　首先，EPS過載能力優(yōu)于UPS.我們知道，HID啟動時啟動電流是正常工作電流的數(shù)倍，而幾百盞燈、近于KW的負荷突然加到EPS或UPS上，需要EPS或UPS有較強的過載能力。一般UPS過載能辦只有110％，而EPS可以在120％負荷下長期工作。

　　其次，UPS對環(huán)境要求較高。一般UPS對環(huán)境溫度、濕度要求較高，例如應(yīng)用于美軍、北約等部門的UPS按軍品要求設(shè)計，可靠性高于民品設(shè)備，其對溫度要求為－5～40℃。北京奧林匹克主體育場開啟屋頂后體育場為室外環(huán)境，北京冬季氣溫經(jīng)常在－10℃以下，能滿足要求嗎??EPS則不同，它可工作在－10～50℃環(huán)境中。因此，UPS只能放置在空調(diào)房間，而EPS可以安裝在條件惡劣的電氣豎井里。

　　第三，UPS壽命比EPS短。因為UPS始終處于在線狀態(tài)，其各種元器件一直帶電，長時間的帶電工作影響了UPS的壽命。EPS平時只給電池充電，正常供電通過旁路開關(guān)供給負荷，EPS壽命大大提高。

　　第四，UPS比EPS耗能。從第三點可知，UPS只要開機就要經(jīng)過“交流－直流－交流”的轉(zhuǎn)換，消耗電能自然比UPS多。

　　最后，EPS比UPS更經(jīng)濟。EPS只相對于UPS售價的30％，如果考慮到電池容量、出線開關(guān)等因素，EPS售價應(yīng)在UPS售價的20％左右。

　　7.3.2自備發(fā)電機采用燃油還是燃氣?

　　本部分作為遺留問題，還需進行經(jīng)濟技術(shù)比較。有一點可以肯定，天然氣發(fā)電機比柴油發(fā)電機更環(huán)保、衛(wèi)生，符合北京“綠色奧運”。2000年悉尼奧運會主體育場Stadium Australia采用了兩臺天然氣發(fā)電機。

　　7.3.3柴油發(fā)電機是固定設(shè)置還是臨時租用?

　　這一問題待與業(yè)主商定后再下結(jié)論。但固定設(shè)置柴油發(fā)電機有以下問題：

　　◆占用建筑房間，柴油發(fā)電機房對防火、層高、安裝孔洞等均有較高的要求；

　　◆需要油罐、油箱，存在安全隱患；

　　◆有污染，與“綠色奧運”相悖，同時還有噪音、振動等問題；

　　◆需要熟練工人日常維護保養(yǎng)。時間長了，維護、保養(yǎng)工作量較大，管理不好設(shè)備很難有良好的狀態(tài)；

　　◆經(jīng)濟投入較大，包括工程投入，日常維護，人員工資等。