褚曉娥，何彩娟

(福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，福建福州 350108)

某體育訓(xùn)練館人工照明的測試與分析

褚曉娥，何彩娟

(福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院，福建福州 350108)

采用文獻研究法、測量試驗法和數(shù)理統(tǒng)計法等，對西安建筑科技大學(xué)現(xiàn)有的體育訓(xùn)練館的光環(huán)境進行測試、對比研究。對現(xiàn)有的體育場館的燈光的使用發(fā)展的狀況進行介紹;實際燈光照明對各類體育運動的影響因素;制定體育訓(xùn)練館的光環(huán)境的測試方案及報告;分析對比測試數(shù)據(jù)，指出其優(yōu)點和所存在的問題，并針對存在的問題提出改進措施與建議。

體育場館的光環(huán)境; 測試; 分析

一、前言

1.體育建筑照明的簡介

體育建筑照明與體育建筑的關(guān)系十分密切。體育建筑是城市的主要公共建筑之一，是城市景觀的重要組成部分，是人們開展各種體育健身的場所，也是娛樂和集會的中心。體育場館照明不僅僅指大型體育場的照明，還涉及學(xué)校和社區(qū)內(nèi)成千上萬的地方娛樂設(shè)施。體育活動的等級和類型決定了照明的作用，娛樂活動，業(yè)余或?qū)I(yè)活動都各自需要不同的照明標準。

2.體育教學(xué)訓(xùn)練館簡介

西安建筑科技大學(xué)體育教學(xué)訓(xùn)練館是為廣大學(xué)生能夠更好地參與到體育活動中而建設(shè)的一座綜合性多功能體育館。地面建筑為體育館建筑，它是學(xué)?；@球、排球、乒乓球、健美操、跆拳道等項目專業(yè)隊的日常訓(xùn)練場所，同時也承辦相應(yīng)項目的比賽。西安建筑科技大學(xué)教學(xué)訓(xùn)練館是西安建筑科技大學(xué)在新世紀辦學(xué)思路上新發(fā)展的重點和重要標志性建筑。本文對該校體育訓(xùn)練館的排球和籃球場地的照度進行測量并對數(shù)據(jù)進行分析，指出其優(yōu)點和所存在的問題，并針對存在的問題提出改進措施與建議。

3.照度標準綜述

充足的照度是滿足各項體育活動和塑造良好光環(huán)境的主要因素。因此，在照明設(shè)計時首先就是要考慮照度標準，從光學(xué)原理和人的感覺兩方面應(yīng)該能對相關(guān)標準中的數(shù)據(jù)進行探討。隨著現(xiàn)代科技的飛速發(fā)展和先進的科學(xué)技術(shù)在實際生產(chǎn)中的運用，照明方式、照明燈具都有了很大的技術(shù)改進。

二、教學(xué)訓(xùn)練館燈具布置

在體育場館的照明中，合理的燈光布局對于提高照度均勻度、立體感、降低眩光、滿足教學(xué)訓(xùn)練及各種比賽的照明要求是十分重要的。西安建筑科技大學(xué)教學(xué)訓(xùn)練館館內(nèi)場地建筑面積約為3680平方米，考慮到在晚上照度不足的情況下，為了維持正常的教學(xué)訓(xùn)練工作，采取使用人工照明的辦法解決。

在人工燈光后場地內(nèi)照明要達到合適的亮度及理想的光色，且有立體感和無眩光等，此外還需保證和滿足裁判員、運動員比賽項目所需的照度要求。根據(jù)學(xué)校教學(xué)訓(xùn)練館橢圓形鋼架結(jié)構(gòu)的特點和考慮到體育館實際使用情況，該體育教學(xué)訓(xùn)練館采用了類似燈橋式的燈帶式布燈直接照明方式。采用燈帶式照明是為了保證場地照度的均勻度和立體感，亞光照明之所以采用了多數(shù)場館的光罩型(或配罩型)燈具垂直向下的照明方式，是因為這樣更有利于達到該教學(xué)訓(xùn)練館的最優(yōu)照明指標。在館內(nèi)場地的正上方架有11根支撐頂部建筑的橫梁，燈橋就是依附在橫梁下方。每個燈橋是由設(shè)有10個獨立點光源的燈帶構(gòu)成。體育館內(nèi)總共布燈110個，布燈示意如圖1所示。

圖1 體育館的布燈示意圖

1.測量點設(shè)計

本文運用“照度儀”，連續(xù)一周對體育場館及室內(nèi)各個項目的場地和室外藍球場地的測試。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進步，人們在不斷地嘗試對人的思維和能力，嘗試著用人造光源來代替自然光源這種做法是不可取的，因為人造光源在一定程度上給人的身體健康帶來了危害。所以自然光源是不可代替的，但在室內(nèi)進行體育活動時光照是滿足不了活動和比賽的標準，這時就需要人造光源來彌補光照不足的缺陷。體育場館的場地的測試點是按在項目運動中活動范圍最多、人員活動最廣的區(qū)域來測量的。排球場地的測點布局如圖2所示。

圖2 排球場地的測點布局

通過對體育教學(xué)訓(xùn)練館的場地的布局分析，對排球場地測點的選取如圖2所示。在場地選取12個點，在前半場的進攻線上選取3個點，在后半場選取3個點，另外半個場地的選點對稱。這樣選點主要根據(jù)排球比賽中，運動員主要活動區(qū)域進行選擇測試點的?；@球球場地的測點布局如圖3所示。

圖3 籃球球場地的測點布局

通過對教學(xué)訓(xùn)練館的場地的布局分析，對籃球場地測點的選取如圖3所示。在場地選取18個點，每個半場上選取9個點，測點選擇在籃筐的下方，以及三分線附近，另外半個場地的選點是對稱的。這樣選點主要根據(jù)籃球球比賽中，運動員主要活動區(qū)域進行選擇測試點的。

三、測量結(jié)果與分析

1.燈光未開啟的照度數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

為了與體育場館燈光開啟時的水平照度形成對比，我們首先測試了體育場館燈光開啟前的各個場地水平照度。數(shù)據(jù)如下:

體育館開燈前排球場地水平照度測量值(lux)見表1。

表1 開燈前排球場地1水平照度值

體育館開燈前籃球場地水平照度測量值(lux)見表2。

表2 開燈前籃球場地水平照度值

表3 體育運動場地照度標準值

燈光開啟前各個場地以及場館的照度數(shù)據(jù)及分析:通過測量體育訓(xùn)練館的照度，進而與體育運動場地照度標準值進行對比，可以清楚地看出燈光未開啟時，排球場地的水平照度是41．4 lux，籃球場地1的照度是32．2 lux，籃球場地2的照度是25．4 lux，乒乓球場地的照度是 13．5 lux，器材區(qū)的照度是 7．4 lux，而排球、籃球場地的訓(xùn)練最低照度標準值是150 lux，乒乓球場地的訓(xùn)練最低照度標準值是300 lux，體育場館的照度根本達不到教學(xué)的照度要求?？梢娡砩线M行體育教學(xué)時，必須采取人工照明的方法來解決照度不足的問題。

3.燈光全部開啟的照度數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

測試了晚上燈光全部開啟情況下，體育訓(xùn)練館的水平照度情況，體育場館燈光全部開啟穩(wěn)定后水平照度測量值320．2 lux。通過對體育館內(nèi)全部場地水平照度的測試數(shù)據(jù)的分析統(tǒng)計，可以看出水平照度的平均照度是322．4 lux，與體育場館的標準照度進行對比，可以看出該校體育訓(xùn)練館的照度達到了照度要求。

體育館排球場地燈光全部開啟照度測量值(lux)見表4。

表4 場館排球場地1燈光全部開啟照度值

燈光全部開啟后各個場地以及場館的照度數(shù)據(jù)及分析:通過測量體育訓(xùn)練館排球場地的垂直照度，進而與有彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標準值進行對比，可以清楚的看出燈光開啟時，排球場地的水平照度是341．9 lux，垂直照度是137．3 lux。根據(jù)查詢有彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度標準值，在25m距離時，照度的最小標準值是500 lux。顯而易見，我校體育場館的照度根本達不到彩電轉(zhuǎn)播的體育建筑照度值的要求。要想達到彩電轉(zhuǎn)播的照度要求，就必須重新設(shè)計燈光的布局，以及加設(shè)燈具。體育館籃球場地燈光全部開啟水平照度測量值(lux)見表5。

表5 場館籃球場地2、3燈光全部開啟水平照度值

6.數(shù)據(jù)結(jié)果與分析

(1)體育場館的照度數(shù)據(jù)的總述。通過具體的測試以及從該校體育訓(xùn)練館的場地照明測試數(shù)據(jù)可以看出，已超過標準值說明我校的室內(nèi)場地已完全達到比賽的要求。在測試中進行跟蹤訪問上課同學(xué)和校隊隊員反映照度良好。我校體育訓(xùn)練館某點的最高照度只有421．1 lux，而平均照度的最高值是320．23 lux。可以滿足體育館籃球、排球等運動項目的中、高級訓(xùn)練時的照度要求。然而室內(nèi)場館空氣質(zhì)量較差。晚上室外場地無法進行體育活動，光的照度的影響因素很大。通過測試發(fā)現(xiàn)室內(nèi)場地照度處于舒適的照度范圍內(nèi)。室外場地在下午活動時，隨著時間的變化，日光的照度不斷減小，到一定時間則不能達到體育運動項目的要求，對學(xué)生的室外活動會有很大的不良影響。

在室內(nèi)燈光開啟情況不同時，體育場地的光照強度也不相同。按照國家相關(guān)規(guī)定排球場地在一米高的水平面照度為1000～1500 lux即能滿足比賽要求。由測試數(shù)據(jù)可以明顯的看出，各個項目根本達不到比賽的照度要求。室內(nèi)溫度最高不能超過30攝氏度，最低不低于10攝氏度即可。該校的體育訓(xùn)練館在測試是滿足上述所有要求。根據(jù)測試所知隨著季節(jié)的變化場館內(nèi)的溫度也是會隨著變化的。在炎熱的夏天體育場館的氣溫會可能會超出規(guī)定。

(2)影響的因素分析。在室內(nèi)燈光開啟情況不同時，體育場地的光照強度也不相同。其原因時燈具之間的差別，以及燈具的布局不均勻，主要是燈光開啟的不均勻。故而在室內(nèi)場館的照度對比中不難發(fā)現(xiàn)在兩個場地上同一個點的照度上，兩個場地是不相同的甚至相差很大。

四、結(jié)論與建議

通過對測試的數(shù)據(jù)整理分析的基礎(chǔ)上，可以得出的結(jié)論:

第一，由于燈具因素、體育設(shè)備以及建筑因素影響室內(nèi)照度差異，存在不均勻度?？梢钥闯鲶w育場館的照度均勻度基本上是均勻的，在場館的南北兩頭照度稍有下降，可能是燈光的穩(wěn)定性不足，場館兩頭燈光交差的影響。體育場館的西邊的燈光照度較強，即300～450 lux。場館的北部和南部的照度相對較低，即200～250 lux，250～300 lux。而健身區(qū)對照度的要求較低，根據(jù)燈光的照度，場地的分布是合理的。體育場館的中央?yún)^(qū)域的照度是均勻的。該校體育場館的燈光布局是合理的。也就是說館內(nèi)場地的照度值不是平均分布的，存在著各點數(shù)值不同;但是基本上符合場館的均勻度。

第二，訓(xùn)練館內(nèi)的燈光能滿足大部分體育運動項目的訓(xùn)練的要求，即排球、籃球。在遇到高校間以及省級大學(xué)生比賽時，可以低級的比賽燈光照度要求，燈光照度是不能滿足中、高級比賽的運動項目的體育運動照度標準的要求。但對于教學(xué)來講，該校的體育訓(xùn)練館的設(shè)計是成功的，它起到了節(jié)能的目的而且還滿足了照度的要求。從傍晚，日光照度的漸變值，可以得出體育訓(xùn)練館給體育教學(xué)和學(xué)生活動提供了必要的硬件條件。

建議:第一，我校體育教學(xué)訓(xùn)練館的照度已滿足訓(xùn)練時整體的照度要求，但是遇到高校間以及省級大學(xué)生比賽時，燈光照度是不能滿足體育運動照度標準的要求的。所以，對訓(xùn)練館加設(shè)燈具，用照度可以疊加的原理，使照度達到比賽規(guī)定的要求，還可以換用照度值更大的燈具。第二，體育訓(xùn)練館的兩端(東西走向)的照度在局部位置稍有不均勻，可以對局部位置加設(shè)燈具，或換下局部燈具，使照度均勻度變的均勻，讓我校的體育教學(xué)訓(xùn)練館成為高校里最成功的教學(xué)訓(xùn)練館。

［1］ 王曉昌，肖勇強，熊家晴．體育建筑環(huán)境與設(shè)備［M］．北京:人民體育出版社，2009．

［2］ 葉國棟．體育場地與器材［M］．北京:人民體育出版社，1976．

［3］ 王 蕾，張 亮．現(xiàn)代建筑采光方式與室內(nèi)空間效果分析［J］．山西建筑，2005，31(16)．

G 818．2

A

1672－6219(2010)增刊－0263－03

2010－10－08

褚曉娥(1985－)，女，寧夏人，福建師范大學(xué)體育科學(xué)學(xué)院2008級體育教育訓(xùn)練學(xué)專業(yè)碩士研究生。