比赛场地照明

比赛场地照明（精选4篇）

比赛场地照明 篇1

1 工程概况

随着2008年奥运会的成功举办,我国体育事业得到空前的发展,体育场馆的建设水平也得到长足进步。游泳和跳水作为大型运动会最大和竞争最激烈的项目之一,其特点是水上比赛,转播影像干扰大,比赛激烈且时间短促,纪录刷新频繁。上述特点就决定了场地照明在游泳跳水馆的建设中无可比拟的重要性。

广东奥林匹克游泳跳水馆坐落于广东省奥林匹克体育中心内,2010年亚运会的游泳、跳水比赛将全部在这里进行,将产生共计42块金牌。游泳跳水馆包含一座25 m×25 m的跳水池、一座25 m×50 m的标准游泳池和一座15 m×50 m的训练池,观众看台4 411座,能举办国际最高水平的游泳、跳水等赛事,赛后也是向群众开放健身休闲的良好场所。馆内比赛场地照明采用国际标准进行设计,通过场景、照度等控制因素,采用智能化控制方式,对照明系统进行全自动控制,以达到高清电视转播、普通转播、训练等模式的照明要求。

2 灯具的选用及布置要求

1)采用灯具均应符合我国现行的有关国家、行业、体育组织有关规范、标准的参数及质量要求。国外产品还应具有该产品生产国主管部门的认可证、国际单项体育组织和我国产品主管部门对其产品品质的检测证明。2)光源显色指数Ra≥90。光源色温不小于5 500 K。炫光等级小于30。3)灯具和光源均采用高光效、高显色指数的光源和高效灯具,场地照明灯具优先选用进口或合资品牌产品。4)比赛灯具采用Ⅰ类灯具,具体要求为:金卤灯,压铸铝外壳,高纯铝阳极氧化处理,钢化玻璃面,具有防跌落措施,防护等级IP55,耐腐蚀;有三种或三种以上配光曲线可供选用;灯具附有刻度板,可安装瞄准器;电气部分必须和光源配套,电气箱的温升和噪声应符合国家有关规范要求,灯具功率因数不小于90%,灯具效率不小于65%。5)观众照明灯具要求为压铸铝外壳,高纯铝反射器,钢化玻璃面的灯具,具有防跌落措施,镇流器的温升和噪声必须符合国家有关规范要求,灯具功率因数不小于90%,灯具效率不小于65%。6)应急照明灯具为铸铝外壳密封型卤钨投光灯具。7)灯具安装支架应为热镀锌,灯具固定螺栓应为不锈钢的。8)提供国家检测机构的检测报告。9)灯具的数量应在满足技术指标的前提下,可适当调整,但须提供计算和模拟的参数。10)在满足比赛HDTV高清转播的前提下,优先选用节能、低谐波灯具及配件产品。11)灯具应选用成套型产品,光源安装接口具有通用性。

3 照明控制系统设置要点

1)本工程场地照明灯具采用智能照明控制系统,可按场地准备训练、业余比赛、专业比赛、TV转播比赛、HDTV转播比赛等各种照明模式的特点和技术要求,调整控制主赛场区域照度及其他技术参数,确保场地的照明质量。2)本系统由照明调光控制柜(含开关模块),多个控制面板及1台PC机组成。控制柜内置RS232或RS485通讯界面可与楼宇智能控制(BAS)系统连接;其内部网络应符合国际上通用的多路灯光控制器的USITT标准,传输速率应达256 K;系统软件应是全中文界面,简单易懂,操作简便。3)照明设计的要求应满足比赛和电视转播,满足JGJ 153-2007体育场馆照明设计及检测标准中4.1.10条有关“游泳、跳水、花泳、水球场地照明标准值”要求。4)可以实现以下照度等级(地面):300 lx,500 lx,1 000 lx(水平照度),1 000 lx,1 400 lx,2 000 lx(垂直照度)。5)工作人员可在电脑显示屏上直接了解各种亮灯模式的实际开灯情况。6)根据不同类型体育比赛对灯光的要求,工作人员可以直接通过电脑开启、变换或关闭预设的场景亮灯模式,也可控制面板相应状态的按键,实现这一控制过程。在特殊情况下也可以转换到手动状态,通过控制柜上的按钮开启或关闭场地的照明灯具。7)监控软件应无版权纠纷,向其他系统开放有关接口协议,便于系统集成,并满足以下要求:a.可针对任一回路的反馈电流值与正常电流值差异判断回路是否有坏灯,并在屏幕上报警。b.可以记录整个系统操作日志,包括现场面板、传感器、强制性开关的动作时间以及软件的操作内容。c.具备中文可视化界图形面,监视整个照明系统的运行状态,包括控制器状态,操作各照明回路的开、关,显示各回路灯具的位置及运行状态,时间的设定。d.采用标准菜单,操作直观,简单,易学易用,以形象直观的方式实时动态显示设备运行情况。e.软件设有密码可防止无关人员对程序的修改,通过密码的设置可实现锁定功能,保证事故照明仅由消防中心的电脑控制,在特殊情况下可进行解锁、开禁的设定。f.提供运行时间和事件记录功能。系统操作功能应具有高度灵活方便性,维护与编程人员可在控制系统总线上的任意控制点进行监控、程序修改及编程。8)照明的控制方式应该灵活、简便、可靠、合理、易操作,并能与体育馆总照明监控系统联网,灯具无调光要求,系统通过灯具开启数量来进行照度控制。

4 施工工艺控制要点

1)设备及附属部件安装应满足GB 50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范,GB 50339-2003智能建筑施工质量验收规范的有关工艺要求。2)电线、电缆的选用。a.配电系统使用的电线、电缆及生产商须获得国内相关部门、机构的强制性认证及准入证明。b.采用的电线、电缆须满足消防法规的要求。c.电线、电缆及其支架、套管的布置应符合相关规范的要求。3)施工配合阶段应提供有关预留、预埋详图,并配合有关单位进行施工。4)所有设备、线路的安装工艺应符合规范要求,并按照机电专业管道综合排布要求进行,统一工艺。5)比赛场地照明灯具安装于钢结构马道,本系统设计及安装应充分考虑安装条件,制定有效的安装、固定、调节灯具的方案。灯具安装不得破坏钢结构的防火、保护层,不得超出结构的设计受力状况。6)线管、槽架的型号、规格选用应按照有关规范进行,并进行可靠接地。7)灯具的排布应严格按照经模拟计算的点位、高度、射角等图纸进行,避免由施工造成对照明质量的影响。

5 系统调试、验收及节能要求

1)系统调试应配合总体进度安排进行,承担并确保通过必要的第三方检测工作;2)系统调试检测应以JGJ 153-2007体育场馆照明设计及检测标准为依据;3)系统的验收包括工程验收、体育竞赛组织验收等内容;4)系统调试应按照设计的场景模式,分别进行照度、炫光、均匀度等要素的测试;5)系统的保修及维修工作按亚运会及国际新时期组织竞赛规定及国家有关标准、规范文件执行。

6 结语

根据对广东奥林匹克游泳跳水馆场地比赛照明及控制系统的要求,经过方案设计及专家论证,并经有关软件的模拟实现,本系统赛时的照度、炫光、场景模式控制等均达到或超过有关设计及检测标准,目前该项目正处于安装及调试阶段。积累了一定的技术经验,将为同类场馆照明系统设计及实施提供有益参考。

摘要：以广东奥林匹克游泳跳水馆为例,系统阐述了游泳跳水馆场地比赛照明系统的特点,提出场地照明系统各项技术要求,并探讨了系统的实现方法,经论证该照明系统达到了有关规定及标准要求。

关键词：游泳跳水馆,场地照明,智能照明,照度

参考文献

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[2]王希军.现代体育场馆电气照明工程要点分析[J].中国市场,2008(13):19-20.

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[5]周太明.高效照明设计指南[M].上海:复旦大学出版社,2005.

[6]潘登.浅谈应急照明设计[J].山西建筑,2008,34(7):209-210.

比赛场地照明 篇2

500k V福园变电站场地照明系统日常开关灯都由值班员负责, 需要进入交流配电室进行灯光操作, 每天两次, 白天天亮时操作一次熄灯, 晚上天黑时操作一次开灯。这样就要求值班员需要在刚天亮时和刚天黑时进入交流配电室进行灯光操作, 但是每天重复此工作易导致值班员休息不足和精神疲劳, 影响值班时的状态, 并且因为一年四季中天亮、天黑的时间变化较大, 在时间把握不准的情况下, 会浪费较多的电能, 不符合国家节能减排的要求。因此, 应开发研制一种基于光敏元件控制的变电站场地照明系统, 能根据室外环境照度自动控制场地照明灯的开启和关闭, 在减少值班员进入交流配电室进行灯光操作量的同时, 更可实现对场地照明量按需提供, 科学合理的利用场地照明设施, 符合当前国家及公司节能减排的要求。

1 研究背景及现状

本文主要实现本变电站场地照明的实时监控和管理, 确保高效稳定、全天候运行。

对于本变电站场地照明系统, 由于需要值班员进入交流配电室进行灯光操作, 不仅在人员管理上得不到最优的应用, 而且在节能减排方面完全不符合国家及公司的要求。因500k V祯州变电站照明设备与本站数量相当, 故表一数据为本变电站安装新场地照明系统前与此变电站站用电电量情况的对比。

由表一可知, 本站站用电电量浪费过多, 不符合国家及公司节能减排的要求。

针对上述问题, 开发研制一种基于光敏元件控制的变电站场地照明系统能够有效节约电能消耗, 从而节省大量的人力和电能消耗, 实现高效率、低成本的管理就显得非常必要。

2 设计关键及技术难点

本智能照明系统主要设计部分在于控制系统, 控制系统的主要设计要求如下:

(1) 可靠性:系统关键地方进行冗余, 在服务器或前置计算机出故障时可以进行切换, 关键数据进行自动备份, 有恢复机制。

(2) 安全性:系统根据不同的操作级别, 进行安全管理, 不同的级别进行相应的操作权限, 并输入相关密码才能登录系统。配备完整的操作记录和历史数据。

(3) 易用性:全部程序均图形化设计, 中文界面, 所有命令均由鼠标操作, 美观易用, 操作简单, 运行舒畅。

(4) 易维护性:系统提供方便的调试工具和检查工具, 便于人员进行维护。

通过对上述设计要求的分析, 得出以下几个技术难点应重点考虑:

(1) 设计的控制回路应简单可靠, 设计的操作界面应简单易用。该系统目的是为了减少人力的使用, 复杂的回路和操作界面将影响值班员使用此系统。

(2) 系统应易维护, 值班员不应花大量时间维护此系统。

3 原理介绍及设计过程

本智能照明控制系统按照“总体设计、分步实施”的原则, 将照明设备有效地监控起来, 组成自动化的集中的监控系统, 通过计算机控制系统及电力载波通讯, 实现遥测、遥控、遥信和管理等功能。下面即为我们的设计过程。

(1) 根据现场实际情况画出系统结构图 (见图一) 及照明控制系统图 (见图二) , 按需要购买系统控制模块组成控制及监控中心。系统控制模块是照明系统中电能信息采集和远程控制的关键设备, 安装在中低压配电变压器的低压侧。控制中心作为照明系统的控制心脏, 担负着系统的灯光系统自动控制和管理任务。

(2) 安装照度传感器 (见图三) , 用于实时反映光照强度, 便于自动调节照明亮度。

(3) 设计监控软件登陆界面 (见图四) , 需要本站值班员才能进入操作。

(4) 设计监控软件界面 (见图五、图六) , 可实现照明设备的实时控制, 并可以清楚看到各场地照明灯的位置及其亮度。

4 使用效果及结论

自开展研究以来, 经过不断摸索, 根据现场实际情况和使用中遇到的问题, 不断改进回路的设计, 逐步完成了最终的智能照明控制系统。

完成此智能照明控制系统后, 经过2个月的试验及观察, 发现值班员休息时间明显得到了改善, 同时值班状态有了很大的提升, 能够更好的保证电网的安全运行。同比去年以及环比今年的站用电电量情况, 如表二所示, 2015年8月和9月为使用新智能照明控制系统的电量统计。考虑到8月、9月为用电高峰, 此结果达到了最初的要求。

开发研制的基于光敏元件控制的变电站场地照明系统, 易维护、易用、可靠、安全, 可在户外敞开式布置的变电站照明系统中广泛采用, 也可推广到其他需要智能控制照明的地方, 提高经营效益。

摘要：针对变电站值班员在控制变电站场地照明时需要人员手动进行灯光操作引起的人力和电能浪费较严重的问题, 本文开发研制了一种基于光敏元件控制的变电站场地照明系统, 从而可节省大量的人力和电能消耗, 实现高效率、低成本的管理。

关键词：照明系统,控制,高效率,低成本

参考文献

[1]饶运涛.现场总线CAN原理与应用技术[M].北京:北京航天航空大学出版社, 2003.

[2]陈涛.照明控制与自动化系统的完美结合——智能照明控制系统的再认识[J].照明工程学报, 2003, 14 (03) :26-32.

比赛场地照明 篇3

目前各大、中型城市的体育馆建设基本饱和, 随着“后奥运”时代的来临, 体育馆改造项目逐渐增多, 每次改造几乎都不可避免对场地照明系统进行调整, 而调整的目标往往要求达到更高的照明标准, 尤其是照度标准值。在现有建筑层高、结构荷载、设备空调、电气负荷容量等对灯具布置有影响的因素都基本定型的基础上, 若仍选用传统的金属卤化物灯进行方案设计, 盲目增加灯具数量, 很可能在改造过程中不符合场地的现状, 设计方案最终不能实现。因此, 考虑一种新的灯具作为备选, 在必要时替代传统的金卤灯显得尤为重要。本文以新近设计的一个乒乓球馆场地照明系统的改造为例, 通过分析比较得出在场地照明系统改造中应用LED的可行性方案, 对日后工程设计工作具有一定的指导作用。

2 场馆照明现状及照明设计标准

2.1 场馆照明现状

本工程为某乒乓球馆改造项目, 场馆为乒乓球队的日常训练场馆, 地上3层, 地下1层, 总建筑面积约13 545m2, 其中地上二层、三层为乒乓球训练场地, 层高分别为7.5m和9.9m, 每层均布置有24块14m×7m的标准乒乓球场地。

场地现有灯具为400W金属卤化物灯, 采用直接照明, 灯具布置在场地上方, 光束垂直于场地平面的顶部布置方式。场地照度标准值为水平800lx, 每块场地布置有4盏灯具, 其中二层灯具安装高度下皮距地与建筑现有吸音体同, 三层灯具安装高度下皮距地与网架下弦同, 距地面净高均不小于6m, 现有场地灯具布置如图1所示 (以二层为例) 。

2.2 场馆照明改造要求

应运动队要求, 此次改造乒乓球场地照明灯具需全部更新, 场地平时训练的照度标准由现有的水平800lx提高到水平1 200lx。同时为了提高运动员赛前适应场地的能力, 每层选出8块场地专门用来作为赛前适应性训练, 其照度要求达到水平1 600lx的标准。

2.3 场馆照明设计标准

根据规范《体育场馆照明设计及检测标准》 (JGJ 153-2007) , 乒乓球场地的照明标准应符合规范中表4.1.4的规定 (如表1所示) 。

由此可以看出, 运动队提出的照度要求在规范中并没有对应值, 为了遵从一个统一的设计标准, 按照运动队要求的照度与标准规定的照度相类比的原则, 要求平时训练参照第Ⅲ等级, 使用功能为“专业比赛”的相关标准执行;赛前适应性训练参照第Ⅳ等级, 使用功能为“电视转播国家、国际比赛”的相关标准执行。这样就明确了此次场地照明改造的设计标准值。

3 选用传统照明灯具的布置方案

体育馆场地照明设计的基本原则是灯具选择。一般来说, 当灯具安装高度低于6m时, 宜选用荧光类灯具;当灯具安装高度在6m~18m时, 宜选用功率不超过400W的中等功率金属卤化物类灯具。此次改造场地照明灯具安装高度大于6m, 且现有灯具为400W金属卤化灯, 为保持前后设计的一致性, 本方案仍选用同种规格的灯具类型。

3.1 平时训练的布灯方案

经过模拟计算, 将现有灯具更换为高光效的400W金属卤化物灯, 在现有灯具布置方式的基础上增加2盏灯具, 即一块场地布置6盏灯具, 形成2 (行) ×3 (列) 的阵列, 6盏灯全部开启即可达到水平1 200lx的照度标准, 灯具布置如图2所示。

3.2 赛前适应性训练的布灯方案

选定的需要进行赛前适应性训练的场地, 其灯具布置仍需满足平时训练, 故需要在上述平时训练的布灯方案基础上进行, 经过模拟计算, 灯具布置如图3所示。

在平时训练时, 1~6号灯开启, 7~10号灯关闭;赛前适应性训练时, 1~4号灯和7~10号灯开启, 5~6号灯关闭。相当于平时训练灯具仍形成2 (行) ×3 (列) 的阵列, 而为满足赛前适应性训练水平1 600lx的照度标准, 需在平时训练的灯位基础上再均匀布置2盏灯具, 形成2 (行) ×4 (列) 阵列。重复利用1~4号灯具, 可以在满足照明均匀度的前提下尽量减少灯具数量, 从而使得此块场地能同时满足平时/赛前训练这两种照明模式。

3.3 传统灯具布置方案存在的问题

选用传统金属卤化物灯具的场地照明改造方案, 其存在最大的问题就是同等规格灯具数量的大幅度增加。每层24块场地均要满足平时训练, 每块场地较原有灯具数量增加2盏;另有8块场地为满足赛前适应性训练, 每块场地较平时训练的灯具数量再增加4盏。故总共需要增加的灯具数量为24×2+8×4=80盏, 这基本相当于原有灯具数量 (24×4=96盏) 增加了一倍, 由此给场地改造带来如下问题。

3.3.1 眩光对照明质量的影响

由于乒乓球运动有手抛高球的技术特点, 运动员抬头很可能会看见场地灯具, 因此眩光的控制显得尤为重要。为避免眩光干扰, 室内场地的投光点最低处到灯具的仰角必须大于45°, 而仰角的大小取决于灯具的安装位置和高度, 其中以安装高度最为重要。

本工程二层场地的灯具安装条件最不利, 现有层高7.7m, 灯具安装高度仅为6m, 且基本没有调整的余地, 而改造后照明的亮度会大幅提高, 受这两个相互关联的因素影响, 选用防眩光灯具无疑是抑制眩光的可行办法。但场馆现有灯具上已安装防眩透明棱纹挡板, 运动员反映效果并不理想, 传统金属卤化物灯的防眩灯具在其安装条件受限、数量大幅提高的情况下, 已很难满足限制眩光的作用, 势必会严重影响照明质量。

3.3.2 灯具发热对空调系统的影响

众所周知, 传统金属卤化物灯的发热量很大, 即便其发光效率相比其他光源已较高, 但也仅有30%的电能转化成光能, 不包括光源在灯具里的损失, 所以实际的发光效率可能会低于15%, 其余的电能均转化成热量损耗了, 这就是金属卤化物灯发热量大的原因。

如此大的热能增量对现有空调系统的影响是不容忽视的, 空调机组、管道、出风口等相关设备的规格或数量均需要变动, 这样的变动同样受到现有建筑格局的制约, 超出了此次改造的可调范围, 故此方案是没有可行性的。

3.3.3 照明负荷对电气系统的影响

1) 本方案金属卤化物灯的整灯功率为420W~440W, 这是选用电子镇流器的功率值, 在灯具数量几乎翻倍的情况下, 经核算需要对现有低压配电柜场地照明回路的出线开关及配电干线进行更换。

2) 更换现有场地照明末端配电箱, 其末端照明支路需根据控制方式进行调整, 增加大量的支路开关及管线。

3) 调整现有场地照明控制方式, 采用智能照明控制系统, 通过开/关量的变化实现赛前适应性训练、平时训练或清扫模式之间的切换。

4 应用LED的解决方案

4.1 LED的相关技术参数

本设计LED灯选用36颗贴片式LED整体封装而成, 整灯功率为380W, 灯具选用经过磨砂处理的反光罩并提供对称型配光。LED主要的技术参数如表2所示。

4.2 LED的灯具布置方案

根据LED的技术规格, 假定灯具安装高度为6m, 维护系数取0.8, 为满足此次改造的要求, 经过模拟计算, 平时训练的灯具布置同本文3.1节金属卤化物灯, 详见图2;赛前适应性训练的布灯方式见图3, 将图3中5、6号灯取消即满足水平1 600lx的标准, 通过调光控制达到平时训练1 200lx的要求。

4.3 与传统金属卤化物灯的方案比较

此方案由于赛前适应性训练的场地照明灯具数量较金属卤化物灯减少了2盏, 每层有8块这样的场地, 总共减少16盏。即将地上二层、三层场地内现有金属卤化物灯替换为LED的同时, 再各自增加64盏LED即可满足改造要求。不光从数量上较传统金属卤化物灯节省20%, 同时结合本文3.3节金卤灯布置方案存在的几个问题作如下比对。

4.3.1 眩光控制

为了限制眩光, 本工程LED灯具选用经过磨砂处理的反光罩, 出光方式为漫反射式, 能有效限制灯具亮度, 此外根据灯具亮度校验了灯具遮光角, 满足了相关规定, 最大程度抑制了眩光。在灯具全部安装前选取部分场地进行了试装, 经测试平时训练已满足规范要求, 赛前适应性训练的眩光指数稍高于标准值, 但经运动员亲身体会后表示可以接受。

4.3.2 灯具发热量

据测算, LED发热量仅是金属卤化物灯的30%甚至更低, 且本工程LED灯具主体结构是一个成型的散热筒, 从而保证空气垂直对流, 提高了散热效率。虽然LED数量较现有灯具有所增加, 但经核算发热量仅为现有灯具的60%~70%, 对空调系统没有任何实质影响。

4.3.3 电气系统

1) 经核算, 选用金属卤化物灯每层场地照明负荷容量增加约35k W, 需更换现有低压配电柜场地照明回路的出线开关及配电干线。采用LED, 照明负荷容量增加约20k W, 通过查阅原图, 现有出线断路器的壳架电流可以满足新增负荷, 仅需调整开关的整定值即可。另外, 现有电缆原设计已放大一级, 载流量满足要求, 故低压配电柜场地照明回路的出线开关及线缆均可不作更换。

2) LED选用DALI数字调光控制系统, 每个LED灯具自带DALI调光镇流器, 通过DALI网关对其进行控制, 实现开关、场景、调光、状态查询及故障检测等功能。每个DALI调光镇流器都有唯一地址, 系统对灯光的调节可以到每盏灯, 实现单灯单控, 满足对每张乒乓球台或某一片区域进行单独控制, 控制方式灵活。

金属卤化物灯虽然也可以实现单灯单控, 但末端配电箱出线需要单灯单回路, 这无疑会增加出线开关、管线、智能模块的数量, 同时加大配电箱的尺寸。而DALI控制系统则不受配电回路所带灯具数量的影响, 一条回路可以带3~4盏LED灯, 避免上述情况发生。

4.3.4 应用LED的场地照明计算结果

灯具设置方式如本文4.2节所述, 平时训练分别对某一块场地、某区域场地及全场这三种情况进行计算;赛前适应性训练选取指定的某块场地计算, 其计算结果如表3所示。

相应的计算参数对应的等照度曲线如图4~图7所示。

表3所示计算结果表明, 本设计选用LED满足此次改造所要求的照明标准值。5结束语

体育馆改造项目由于其自身的特殊性, 场地照明标准与建筑既有条件有时难免会产生冲突。在传统照明灯具不能解决问题时, 不妨考虑选用LED的布灯方案, 在满足要求的同时还能达到绿色节能的目的。

目前体育建筑场地照明系统选用LED的工程案例并不多见, 在新建项目及有电视转播要求的体育场馆, 传统金属卤化物灯仍是场地照明的首选, 日后随着LED技术的成熟及成本的降低, 其可否在上述场所大量推广应用还有待论证, 望本文能起到抛砖引玉的作用。以上观点和结论不一定完全正确, 望各位同行前辈提出宝贵意见并给予指正。

参考文献

比赛场地照明 篇4

1. 研究背景

随着大中城市新建或改扩建体育馆对赛事功能要求的提高, 以及群众对体育场地和体育设施需求的增加, 大量综合体育馆的建设突出了比赛场地区选型在体育馆设计中的重要性。

国内当前兴建的体育馆大致分为两种类型:一是有明确的赛事目标, 如奥运会、世锦赛、全运会、城运会等, 对场馆的设计 (包括场地大小、观众座席数等) 有明确要求;二是休闲健身性的体育馆 (以平时利用为主, 同时也可以满足低标准赛事的举办) , 对场地大小没有明确要求。随着一线、二线大城市兴建大型体育场馆的步伐减缓, 城市新区中针对第二种情况的中小型体育馆建设日益增多, 无论从赛事使用还是休闲健身使用的角度, 合理确定场地大小已成为体育建筑设计中一个日渐突出的问题。

关于比赛场地的选型, 笔者从参与2008年北京奥运会的国家体育馆赛时运行设计开始关注, 到主持编制《体育场地与设施》国标系列图集的深入研究, 站在一线建筑师的角度, 深切体会比赛场地区选型在设计中的重要作用, 同时由于这方面的资料相对缺乏, 因此萌生撰文总结自身设计经验的想法, 希望能为读者提供一种简单的选型条件来简化设计过程。

2. 场地区选型的重要性及原则

作为体育馆设计的四大要素 (场地区、看台、辅助用房、外围护部分) 之一, 场地区的选型无疑是决定体育馆平面设计的最基础条件。场地区选型与赛事级别、比赛项目、看台的形式、是否设置场内活动座席、看台升起、视点选择、轴网定位、赛后利用等多方面内容息息相关, 因此是一项牵涉面广而繁复的工作。

比赛场地尺寸是研究的最基本依据, 比赛区应满足各类比赛的使用要求, 国际正式比赛应满足各单项联合会的规定, 如体操竞赛区场地设计应符合《国际体操联合会技术规程》的要求, 手球竞赛区场地设计应符合《国际手球联合会竞赛规则》, 排球竞赛区场地设计应符合《国际排球联合会竞赛规则》等。本文主要以篮球、排球、手球、羽毛球、乒乓球为主的球类以及体操竞赛区场地为例, 并详细介绍该比赛项目在国际正式比赛中预赛和决赛等不同使用方式下的布局。

以下各节涉及的各场地尺寸均参照目前最新标准和规定进行分析设定, 由于竞赛规则和国际单项体育组织的有关规定经常变动, 因此在实际设计时还应密切注意并及时参照更新的相关标准和规定。

3. 选型的分类标准

场地区选型的分类标准根据《体育建筑设计规范》中的建议, 比赛类可分为大型场地区 (40 m×70 m) 、中型场地区 (24 m×44 m) 、小型场地区 (20 m×38 m) 三种类型[1]。同样, 在《体育建筑设计规范》中, 也对训练及大众健身类的场地进行了建议性的划分, 大致分为篮球场地 (24 m×36 m) 、手球场地 (25 m×44 m) 、多功能Ⅰ型 (38 m×44 m) 、多功能Ⅱ型 (38 m×54 m) 四种类型[1]。关于比赛类的三种场地区尺寸是否能够满足现在同类赛事的需求, 与训练及大众健身类的场地尺寸是何种对应关系, 将在后文进行详细的分析、论证。

由于篇幅有限, 不能对所有与选型条件相关联的内容一一全面展开论述, 以下将主要以满足各项目的比赛功能为主的场地区尺寸作为研究基础, 辅以训练及休闲健身场地、多功能的使用进行校核, 最终确定出合理的场地区尺寸。

二、体育馆比赛类场地区

本节所研究的比赛场地是以体操以及篮球、排球、手球、羽毛球、乒乓球等球类比赛为主的综合体育馆的场地尺寸, 其他如NBA篮球馆、网球场 (馆) 、自行车馆、冰球馆等专业体育馆不包含在研究范围内。

1. 比赛类场地区的研究内容

比赛类场地区研究的主要内容有:比赛场地和辅助区, 比赛场地包括比赛区和缓冲区, 各区域的定义以及相互之间的关系如图1:

比赛类场地区是指由看台或墙体、挡网围合的, 容纳运动场地及辅助区域的空间, 可分为比赛场地区和热身场地区、训练场地区、健身场地区等。比赛类场地区分为比赛场地和辅助区, 辅助区包括赛事工作区和通道 (这两个区根据赛事需要可分可合) 。比赛场地根据承载项目基本有一个相对固定的尺寸, 而辅助区尺寸可大可小, 是一个可以弹性调节的空间。

比赛场地指用于奥运会、洲际运动会等国际级别比赛, 国家、省、直辖市及市级比赛的场地, 比赛场地又分为比赛区和缓冲区。比赛区是场地界线内的区域, 是满足各项比赛项目的规则与要求而设定的区分场地内、外的边界[2]。作为有明确尺寸数据支持的、最有依据可循的内容, 是场地选型研究的基础。无论是比赛类还是训练、大众健身类场地区, 均以此作为场地布局的标准。缓冲区是指处于体育活动的场地界限之外, 合理满足各种运动项目活动需求的界限外动作发生区, 根据项目不同又称为安全区、无障碍区[2], 基本的定义内容相同。

辅助区是指比赛场地以外至看台或墙体、挡网的区域。《体育建筑设计规范》中确定场地区尺寸的主要依据是比赛场地尺寸。随着国际赛事组织、运行日益规范化 (场地区内进行活动的各类客户群的需求增多) 、转播规模的扩大化 (场地内媒体工作人员、机位的数量增多) , 当前场地区的尺寸已经不完全取决于比赛场地, 而是根据所举办赛事的性质、等级、规模, 在比赛场地的基础上扩大范围后再进行区域划分。这个有一定弹性的空间扩大后的区域 (包括比赛场地) 即通常意义上所说的FOP。在通用定义中, FOP是指比赛场地及与其直接相邻的辅助区, 与观众看台区域有一定的边界分离。每个比赛场地的设计与规格按照国际单项体育组织的规定, 因比赛项目而异。同样, 每个比赛场地的边界和允许在其中进行的活动也因项目而异。在 (英语) 体育行业术语中, FOP经常又被称为court, field, diamond, pool deck, track, ring, course, arena或其他类似名称。

比赛场地外的辅助区包括赛事工作区和通道两部分, 这两者之间根据赛事需求可分可合。赛事工作区包括媒体人员 (进入FOP的摄影机及摄影人员) 、比赛中技术人员 (计时记分、技术统计及成绩输入等设备及工作人员) 、体育展示人员、安保人员等各类人员的活动区域。区域外通道则为各类赛事工作区工作人员提供通行空间以及设置转播用的摄像机位, 因此实际上是扩大了传统意义的比赛场地的定义范围 (图2) 。

反之, 如果场馆的功能定位是单纯训练或休闲健身, 则不需要参考场地区的选型, 可直接按照训练或休闲健身的选型来设计, 此部分内容在后文会进行介绍。由于项目种类较多, 本文篇幅有限无法全面介绍, 鉴于体操和手球是比赛场地面积需求最大的项目, 满足这两项比赛即同时满足篮球、排球、羽毛球等项目的要求, 故下文仅以体操和手球为例进行说明。

2. 体操比赛场地区

竞技体操场地区分为器械区、竞赛区 (即比赛场地) 及混合区 (即辅助区) 。器械区尺寸为26 m×52 m, 需搭台设置, 并安装《国际体操联合会技术规程》中规定的比赛器械。竞赛区范围为器械区之外, 隔离挡板之内, 宽度必须≥4 m, 为比赛运动员、教练及队医提供活动空间, 并考虑预留礼仪通道 (颁奖嘉宾及礼仪小姐通行) 及升旗仪式的活动空间。混合区范围为竞赛区的隔离挡板外至观众看台之间, 为摄影摄像记者、候场运动员及教练、竞委会工作席等提供足够的工作和活动区域。宽度参照用途自定 (图3) 。

从图4可以看到, 以体操项目为例, 可以看出在场地区的布置上国际大型赛事 (如奥运会、世界锦标赛等) 与国内大型赛事 (如全运会、城运会等) 之间的差异越来越小, 特别是2008年北京奥运会后引进的赛事运行设计概念, 更全方位地提高了国内赛事的各方面要求, 包括比赛场地划分方式、媒体转播等方面。

3. 手球比赛场地区

手球比赛场地区由比赛场地和无障碍区 (即辅助区) 组成。比赛场地包括比赛区及安全区。7人制比赛区长为38~44 m, 宽为18~20 m, 一般以20 m×40 m居多, 木地板地面上铺设手球专用塑胶地面。安全区范围为比赛区以外, 端线外宽度≥2 m, 边线外宽度≥1 m。在比赛区两端, 距离端线3 m处需设挡网, 挡网高6 m, 宽20 m。

无障碍区范围为安全区以外, 端线外宽度≥4 m, 靠主席台一侧的边线外宽度≥2 m, 靠记录台一侧的边线外宽度≥2 m。无障碍区设记录台、技术统计席、替补席等, 记录台应在边线外2.5~4 m范围内 (图5, 图6) 。

4. 比赛类场地区选型

FOP (比赛场地和辅助区) 是决定场地区选型的主要依据。文中列选比赛场地尺寸均为赛事最高等级 (如奥运会、世锦赛、世界杯等) 的使用参考尺寸, FOP尺寸的大小主要与参赛选手的数量以及电视转播的规模等因素有关, 因此当场馆的比赛级别定位为区域级或地区级 (如亚运会、全运会、省运会等) 时, 应充分考虑FOP区域的弹性调整尺寸, 根据赛事要求应在此建议尺寸基础上进行缩减。

本文不同项目的场地区根据比赛场地 (比赛区+缓冲区) 尺寸、第一类 (奥运会) 级别比赛场地尺寸、第一类 (奥运会) 级别FOP尺寸等进行汇总, 以此作为比赛类场地区选型尺寸的基础数据。

将表1中2008年北京奥运会FOP尺寸汇总进行分析, 并结合《体育建筑设计规范》中的场地划分模式, 总结概括如下列场地区控制尺寸 (括号内为场地区尺寸) (表2) 。

(1) 大型比赛场地区 (40 m×70 m)

36 m×63 m (39 m×66 m) , 可以满足体操、手球、篮球、排球、羽毛球预赛/决赛、乒乓球预赛/决赛等国际赛事的需求。大型比赛场地区39 m×66 m (上空无障碍物区域) 的有效净尺寸与规范要求的40 m×70 m近似, 且此场地尺寸已广泛用于国内大多数的体操比赛场馆, 因此建议大型比赛场地的选型尺寸仍以40 m×70 m为宜。

(2) 中型比赛场地区 (35 m×57 m)

32 m×54 m (35 m×57 m) , 可以满足手球、篮球、排球、羽毛球预赛/决赛、乒乓球决赛等国际赛事的需求。中型比赛场地区35 m×57 m (上空无障碍物区域) 的有效净尺寸, 与规范要求的24 m×44 m相差较大, 主要原因在于24 m×44 m只是比赛场地的尺寸, 并不包含比赛场地周边的辅助区 (赛事工作区) , 但是35 m×57 m的场地区尺寸也并不是绝对值, 在满足比赛区要求的前提下可根据赛事的规模等级进行弹性调节。

(3) 小型比赛场地区 (30 m×43 m)

27 m×40 m (30 m×43 m) , 可以满足篮球、排球、羽毛球决赛、乒乓球决赛等国际赛事的需求。小型比赛场地区30 m×43 m (上空无障碍物区域) 的有效净尺寸, 也与规范要求的20 m×38 m相差较大, 原因及调整方式可参考关于中型场地区的分析。

三、综合体育馆训练及休闲健身类场地区

随着体育的产业化和社会化, 体育馆多功能使用时的经济效益也越来越为人们所重视, 单一的比赛功能已经很难满足场馆日常运营的需求, 作为训练基地及休闲健身的使用功能越来越普遍被应用于新建场馆中。因此, 结合训练及休闲健身场地的综合布局来选型更符合目前场馆赛后运行的需要。

训练及休闲健身场地的选型基于两种考虑:一则满足赛事举办需求, 兼顾平时的休闲使用;二则完全以训练及休闲健身使用为主。不考虑赛事的训练及休闲健身场地可根据需求参照相关标准确定场地区大小即可, 本节的研究对象是兼顾赛事使用的场地区, 因此需与比赛类场地区的选型综合考虑。

正式的网球比赛需在专业网球场 (馆) 内进行, 对比赛场地地面、观众包厢等有特殊的要求, 故很少在综合性体育馆内进行, 但是网球场地作为一般训练及休闲健身使用被广泛应用于综合体育馆内, 因此本节将结合网球训练及休闲健身场地的多功能布局进行场地区尺寸的校核。

1. 训练及休闲健身类场地区的研究内容

训练及休闲健身类场地区研究的主要内容是训练及休闲健身场地 (比赛场地) 和外围通道 (辅助区) 。各区域的定义及相互之间的关系如图7。下文将在比赛类三种场地区控制性的尺寸范围内, 通过多种布局方式比较, 取得最大限度的场地块数布局尺寸, 以此对比赛类场地区进行校核, 得出最后的场地区尺寸。

训练及休闲健身类场地有训练场地和休闲健身场地的区分。训练场地用于国家、省、市专业运动队或专业团体组织的训练与练习;休闲健身场用于除专业比赛、专业队训练以外的所有人员的锻炼、休闲、健身[2]。两者的区别在于缓冲区的标准不同, 训练场地标准高于休闲健身场地, 很多要求接近比赛场地。

训练及休闲健身场地也分为比赛区及缓冲区。由于没有专门的场地标准, 比赛区一般均参照比赛场地的标准布局, 但是在缓冲区部分有两点不同, 一是在边线和端线方向均可以与相邻场地共用缓冲区;二是宽度可以适当减小, 特别是休闲健身场地, 只要满足最小间距即可[2]。

训练及休闲健身场地区与比赛场地区最大的不同之处在于没有比赛功能, 因而也就没有辅助区 (即赛事工作区) 的概念, 但是应考虑预留出场地最外围部分的通道。

训练及休闲健身场地的布局应以比赛类场地区大型、中型、小型的选型方式为大框架, 在罗列出不同项目的场地多功能布局与场地尺寸关系的基础上, 调整出合理的选型标准。限于篇幅, 本文仅对训练及休闲健身兼顾大型场地区 (40 m×70 m) 的布局作以图示分析 (见附表) 。

2. 训练及休闲健身类场地区选型

场地区如比赛与训练及休闲健身兼用, 需要在相应尺寸间进行调节。为达到最有效的训练及休闲健身场地的使用率, 可以适当增加或减小比赛场地区的宽度和长度, 但调节量应控制在合理范围内, 避免对场地造成不必要的浪费。

根据训练及休闲健身不同的组合方式, 本文对场地区尺寸按照大型、中型、小型这三种方式进行了修正 (表3, 表4) 。

从表5中可以看出, 根据比赛需求确定出的比赛类场地区尺寸, 用训练及休闲健身多功能布局修正后, 除大型场地区外, 中型和小型场地区尺寸均有所加大, 短边扩大3~5 m, 长边扩大2~7 m。扩大后的尺寸基本不会对场地造成颠覆性影响, 却更有效地增加了使用率。

四、实例分析

除了从满足比赛及训练及休闲健身综合利用的角度研究场地区的尺寸外, 本文亦简单汇总了国内近年新建或改扩建的综合体育馆案例 (如国家体育馆、奥体体育馆、五棵松体育馆、北京工业大学体育馆、北京理工大学体育馆、北京大学体育馆、中国农业大学体育馆等) , 对包括场地区尺寸、是否布置活动看台等内容进行分析总结 (表6) 。

从表7可以看出, 各案例场地区的尺寸一般都比比赛场地要大, 如果同时考虑设置场地内活动座席, 尺寸则更是可以自由调节。以体操比赛为主的大型场地区尺寸44 m×74 m基本与国家体育馆45.3 m×75.8 m接近;以手球比赛为主的中型场地区的尺寸39 m×61 m基本上与奥体体育馆39.3 m×73.6 m接近;以篮球比赛为主的小型场地区尺寸32×45m基本与五棵松体育馆活动看台移出后的28 m×40.2 m接近。这之间的变化范围为1~5 m, 与实际应用的尺寸差别不大。

五、结论

通过合理的场地区选型, 不仅可以满足举办各项赛事的需求, 而且为赛后的综合利用提供了多种可能性, 是场馆设计的一个重要环节。同时, 影响场地区尺寸的因素众多, 本文仅对比赛及休闲健身场地对场地区选型的影响进行研究, 其他影响因素笔者将在今后撰文再作系统阐述。

参考文献

[1]北京市建筑设计研究院.体育建筑设计规范 (JGJ 31-2003) [S].北京:中国建筑工业出版社, 2003.