體育場館照明的注意問題

      體育場館的照明工程的質量，直接影響體育賽事的進程和運動員、現(xiàn)場觀眾的人身安全。尤其是一些承擔國際賽事的體育場館，照明設計和施工的質量直接影響國家的國際形象。2008年尤伯杯賽事上出現(xiàn)的吊燈破裂事故就是一例典型的照明事故【文獻1]。為適應體育場館照明工程建設的發(fā)展，保證體育場館工程的與與施工質量，確保體育場館的使用功能，做到安全適用、技術先進、經濟合理、節(jié)約能源的要求，在體育場館照明工程設計和施工中必須按照國標進行。總結近年來在體育場館照明工程設計、施工與驗收的經驗，應當解決好以下幾個方面的問題。
1 照度設計不合理
       為了提高體育場館的使用效率，大多數體育場館都是多功能、多用途的，用于體育運動，也可用于其他文化活動。這就要求體育場館的照明設計首先要滿足體育運動的特殊要求，同時也要為娛樂、訓練、競賽、維護和清洗等提供服務。需要按照不同用途和不同運動項目要求設計和編排相應的照明場景，同時對于運動場地和觀眾服務區(qū)、比賽中和訓練
中的照明也要按照不同標準設計，以降低照明系統(tǒng)運營成本，保證各項活動有更好的照明質量。
1．1 區(qū)分使用照度和維持照度的關系
       2007年11月開始實施的《體育場館照明設計及檢測標準》(JCJ 153—2007)中規(guī)定的照度標準值是使用照度值，與國際照明委員會(CIE)標準一致。初始照度、使用照度和維持照度的關系

       E使用=0.8E初始    E維持=0.8E使用=0．64E初始
1．2區(qū)分不同類型比賽場館的照度要求
       在照明設計時應根據不同的運動項目，運動場地的大小，實際使用中最高應用級別等情況選擇相對應的照明標準值。出于照明節(jié)能的考慮，不宜進行超級別設計。能達到國家規(guī)定的標準就可以了，并非越亮越好。目前ABC論文坊體育場館照明設計指標普遍偏高，存在片面追求光亮和裝飾效果的思想，應加以控制和糾正。文獻[2]規(guī)定了不同體育項目以及綜合體育場館的照度標準。
1．3 區(qū)分同一場館不同位置的照度要求
       體育場館照明除比賽場地照明外，還有觀眾席照明和應急照明。每種類別照明的目的不同，應按照要求分別設計，滿足節(jié)能的要求。例如現(xiàn)行的“非對稱的照明系統(tǒng)”的設計新概念，提出在體育場主攝像機側照明設施提供規(guī)定的垂直照度值，而在相對一側的垂直照度可為該值的60％，使總的照明投資得以降低。
1．4區(qū)分同一場館不同使用功能的照度要求
       按照國際慣例，體育場館兼顧體育賽事、訓練和其他文化活動，因此，照明系統(tǒng)要按照不同功能的要求設置靈活可變的控制系統(tǒng)，如引入PLC或者智能化光控制系統(tǒng)，可以方便地利用軟件程序改變照度和色溫，在節(jié)能的前提下，達到不同的照明效果。
1．5切合實際用途設置照明
       現(xiàn)行的體育場館最高照明標準是HDTV轉播照明，限于舉行國際重大比賽的體育場館。對于一般用途的體育場館不可能進行HDTV轉播，所以也就不需要這樣的照明效果。在白天自然光較強，或在深夜人員很少時，應能夠方便地用手動或自動方式關閉一部分或大部分照明，有利于節(jié)電。采用分組控制，將天然采光充足或不充足的場所分別開關，以利調節(jié)照度。
2 應急電源和應急照明設置、運行不合理
       體育場館是人員集中的場所，應設置應急電源和事故照明設施，以保證緊急情況下所有人員在短時間內安全撤離現(xiàn)場的要求。在一些中小型體育場館，這些設施的維護調試往往不被重視。應急照明分為供人員疏散的照明和供繼續(xù)比賽用的照明。
2．1安全照明的照度值不宜低于該場所一般照明照度值的5％。這里的安全照明是指用于疏散現(xiàn)場人員的照明。在使用和維護過程中，應定期檢查和評估。
2．2 安全照明電源應獨立于正常照明系統(tǒng)。常用蓄電池作疏散標志的電源，能保證其可靠性。安全照明要求轉換時間快，不能接自發(fā)電機組；接自電力網時，至少應和需要安全照明地點的電力設備分開。
2．3備用照明(用于繼續(xù)比賽)通常需要較長的持續(xù)工作時間，其電源接自電力網或發(fā)電機組為宜。
2．4安全照明要求的照度低，可采用鹵鎢燈，因其能瞬時點燃，且初始投資低和顯色性能好，但它的發(fā)光效率低、壽命短。供繼續(xù)比賽用應急照明要求的照度高，當采用金屬鹵化物燈時，宜采用不問斷電源；也可以采用熱觸發(fā)裝置，但此裝置投資較大。
2．5對于疏散標志燈還可采用發(fā)光二極管(LED)。這是近年來在安全照明中采用的新型燈具，具有安全、低能耗的特點。
3 氣體放電光源選擇、安裝不合理
       氣體放電光源因其顯色性和高效優(yōu)勢被廣泛采用，但安裝、配電方式不當會影響其功能，甚至形成事故。
3．1氣體放電光源配用電感鎮(zhèn)流器時功率因數通常較低，一般為0．4。0．5，所以應設置無功補償使其功率因數達到0．9以上。否則會引起線路、燈具過熱，使電壓損失增加，這是造成燈具破裂、引燃線路的主要原因之一。補償電容通常安裝在燈具內。
3．2氣體放電燈具的觸發(fā)器有時由于安裝、維修上的需要分開設置。觸發(fā)器與燈具的間距應越小越好。觸發(fā)器與燈具間距較大時，配電線路間的分布電容增大，觸發(fā)器脈沖電壓衰減可能造成氣體放電燈不能正常啟動。這是燈具長時間頻閃、不能正常啟動的一個主要因素。觸發(fā)器與燈具最大間距在產品樣本中有明確標注。
3．3主要供給氣體放電燈的三相配電線路，其中性線截面應滿足不平衡電流及諧波電流的要求，且不應小于相線截面。中性線截面要按照諧波電流進行計算。這是因為氣體放電燈產生三次(含三的倍數)諧波，各相的諧波電流均流過中性線，使得中性線上的電流達到甚至超過相電流。如果在氣體放電燈具所在的三相四線制系統(tǒng)中采用中性線截面小于相線的敷設方式，就會產生零線過熱斷線的事故。
3．4 不宜采用熒光高壓汞燈，因為其光效較低，壽命短，顯色指數不高。不采用自鎮(zhèn)流熒光高壓汞燈，因為其性能比熒光高壓汞燈更差。
4 特殊的配電裝置不到位
       由于體育場館照明裝置單相負荷為主，對電源的連續(xù)性要求高，特殊場館的安全性要求高，所以在設計和施工中容易出錯。
4．1 觀眾席、比賽場地的照明燈具，當具備現(xiàn)場檢修條件時，宜在每盞燈具處設置單獨的保護。便于運行中對局部故障進行及時檢查、恢復，保證運行中的靈活性。避免回路間相互干擾，滿足合理配置照度的需要。
4．2不采用三相低壓斷路器對三個單相照明分支回路進行保護，以避免單回路故障引起的停電區(qū)域擴大。更不能采用熱繼電器或者三相過電流繼電器作為三相四線制照明線路的保護器件。
4．3 比賽專用的照明應采用獨立的變壓器供電。有電視轉播要求的場館應有兩個相互獨立的變壓器做為供電電源。
4．4游泳池及類似場所水下燈具的電源電壓不應大于12 V。該電源可以來自場館的照明電源，但其變壓器中性線不與系統(tǒng)接地點連接，應單獨組成等電位連接，保證12V電源的與場館其他配電回路的隔離。在有蒸汽場所，當燈泡點燃時由于溫度升高，在燈具內產生正壓，而燈泡熄滅后，由于燈具冷卻，內部產生負壓，將潮氣吸人，容易使燈具內積水。因此，在潮濕場所應采用相應等級的防水燈具，可以采用帶防水燈頭的開敞式燈具。
4．5采用專用變壓器或者有載調壓器滿足電壓波動較大的場館照明系統(tǒng)對于電源質量的要求。
4．6電源質量的標準與調整方法參看文獻[5]。在電壓偏差大的場所，采用高壓鈉燈和金屬鹵化物燈時，配用恒功率鎮(zhèn)流器，實現(xiàn)節(jié)能和保持光輸出穩(wěn)定的目的，延長光源壽命。
5 燈具脫落的防護措施不到位
5．1振動和擺動較大的場所，振動對光源壽命影響較大，甚至可能使燈泡自動松脫掉下。應采用防振型軟性連接的燈具或防振的安裝措施，并在燈具上加保護網。
5．2光源可能受到機械損傷或自行脫落，應采用有保護網的燈具。
5．3安裝在高空中的燈具宜選用重量輕、體積小和風載系數小的產品；燈具鎖緊裝置應能承受在使用條件下的最大風荷載；燈具及其附件應有防墜落措施。
5．4 吊燈吊線采用16—25咖12的鍍鋅鋼絞線或西4鍍鋅鐵絲合股使用，其抗拉強度不應小于吊燈(包括各種配件、引下線鐵板、瓷瓶等)重量的10倍。吊燈的電源引下線不得受力，燈具安裝在電桿上時，引下線應對稱搭接在電桿兩側，搭接處離電桿中心宜為300．400 mm，引下線接頭不得超過一個，不同規(guī)格的導線不得對接。
6 燈桿帶電
       這是最危險的一種故障。也是在施工中應絕對避免的事故性故障。
6．1 燈盤、燈桿全部經熱浸鋅工藝處理，安裝時不能造成鍍鋅層的損壞。
6．2 金屬燈桿、配電箱等電氣設備的外殼宜采用低壓接零保護。
6．3 在保護接零系統(tǒng)中，用熔斷器作保護裝置時，單相短路電流不應小于熔斷片額定熔斷電流的4倍；用自動開關作保護裝置時，單相短路電流不應小于自動開關瞬時或延時動作電流的1．5倍。采用保護接零時，單相開關應裝設在相線上，零線上不得裝設開關和保險。
6．4 保護零線和相線的材質應相同，保護零線的截面不得小于相線的截面。
6．5 保護接零時，在線路分支、首端及末端應安裝重復接地裝置，接地裝置的接地電阻不應大于10 Q。在用電設備較少且分散、采用接零保護確有困難且土壤電阻率較低時，可采用低壓接地保護。
6．6 燈桿、配電箱等金屬電力設備采用接地保護。其接地電阻不應大于4 Q。接地裝置的敷設同電器運行規(guī)程。
7 結束語
       體育場館的照明體現(xiàn)一個城市的精神面貌和總體發(fā)展水平。安全、可靠、優(yōu)質、經濟的場館照明系統(tǒng)是開展競技體育和大眾體育運動的基礎。做好體育場館的照明設計和施工可以使公眾對公共服務設施信賴度提高，提升城市的品位。