引言体育场馆的照明不仅要满足空间照明的需求，而且越来越重视人的主观感受如舒适性等[1,2]。对于承担体育运动赛事转播的体育场馆的照明，不仅要照顾到运动者和观看者，摄像机对照明的要求也是关键[3,4]。因此，体育场馆的照明有必要按不同要求进行专业的光学设计。 目前一般的篮球场大多采用大功率卤素灯或金卤灯，灯具安装形式有四塔式布置、双侧布置、光带式布置、混合式布置等布置方法[5]。但是此类布置大多是为了满足照度需求和较好的均匀度，往往忽视了人的主观感受。在体育运动中，尤其是篮球运动，运动员在投球等伴有抬头行为的动作时，双眼可能会直视光源，高亮度的光源直射人眼，强烈的眩光会对运动员带来极大的影响，不仅会影响运动员的发挥，而且对其身体健康也会带来不利的影响[6,7]。 通过考察，我们也了解到企业面临着比较共性的问题，如材料来源的紧缺、材料成本的提高、国际市场的竞争、劳工的不足和成本的提高;面对困难，他们采取各自的应对，但有一点他们是相同的，都有着大大书写的美好愿景和向愿景奋进的脚步。 基于以上原因，以上海某室外篮球场为例，我们利用其原有的灯具及附属设备进行照明优化设计。由于灯具为非对称出光，灯具安装的水平偏转角度和垂直俯仰角度对照明结果的影响很大，因此灯具的安装与传统灯具的安装要求不同。 1 篮球场测量的照度我们对上海某室外篮球训练场新安装的灯具，进行了实地照度测量。篮球场大小为标准场地大小，测试点选择在篮球场长边间距2 m，短边间距1.5 m，测试高度2 m，在无杂光干扰的情况下逐点进行照度测量，结果如表1所示。 表1 篮球场水平照度测量结果 Table 1 The test results of the basketball court horizontal illuminance lx  Y/mX/m-7.50-6.00-4.50-3.00-1.500.001.503.004.506.007.0014.0015619320118911911711918920119315612.0020725826225520917320925526225820710.002262722872852241862242852872722268.002132312682631961601962632682312136.002112592622241771501772242622592114.002442882752421901581902422752882442.002743613543002001832003003543612740.00348433420357244199244357420433348-2.00274361354300200183200300354361274-4.00244288275242190158190242275288244-6.00211259262224177150177224262259211-8.00213231268263196160196263268231213-10.00226272287285224186224285287272226-12.00207258262255209173209255262258207-14.00156193201189119117119189201193156 通过数据处理可知，该球场水平平均照度为240 lx，照度均匀度为0.49，虽未进行眩光测试，但在测量现场，还是感受到很强的眩光照射。虽然这个篮球场是一般的训练场地，240 lx的平均照度是达到要求的，但是0.49的均匀度没有达到相关要求。且不合适的灯具投射角度经常会出现灯具出光面正对人眼的情况，给人带来不适感。为了更加直观地观察该场地的均匀度情况，图1给出水平照度测量的三维分布图。  图1 篮球场测量水平照度的三维分布图 Fig.1 3D distribution of the basketball court horizontal illuminance 由图1可见，在中间灯杆的下方，照度起伏很大，影响了均匀度。对比室外篮球场照度均匀度的国标，结合表1的实测数据，尽管从数据看水平平均照度满足业余篮球场照明相关要求，但是照度均匀度差，场地明暗差距大，灯下的照度高而边缘部分照度低，明暗差距大导致场地会有亮斑和暗斑。在这种场景中运动，快速的明暗交替会加剧眩光效应，从而给运动者带来严重的不适感，瞳孔在短时间内快速地收缩与扩展，加剧视觉疲劳，眩光会使人感到头晕。篮球场地面反射率较高、照度过高也会引起强烈的反光。这一系列因素都会影响体育运动员的正常发挥。该场地是篮球场，必然有大量的投球、跳跃等动作，面对强光投球，灯光可能直接射入眼睛，不仅影响发挥，对于视力也不利。综上，面对该篮球场灯具已经安装好的情况，我们可以采用调整安装角度来改善均匀度和减少眩光。 2 照明设计及模拟2.1 场地布灯模拟该场地采用飞利浦Tango LED 泛光灯 BVP281，光效>100 lm/W，显色指数大于80。灯具BVP281是120 W的非对称出光，配光曲线见图2。非对称出光可以满足照明设计需求，为充分利用资源，灯具及附属结构不予更换，只对灯具的安装投射角度等细节进行处理。  图2 配光曲线 Fig.2 Light distribution 利用DIAlux照明设计软件，对篮球场调整灯具投射角的照度进行模拟。依据实测场地数据建立空间模型，其场景图如图3(a)所示。场地采用两侧布灯的方式，单侧三个灯杆，灯杆间距12 m，灯杆高8 m。中间灯杆安装三盏灯具，其余均安装两盏灯具，共计14盏灯具。图3(b)为相应场地布灯的平面图。  图3 布灯图 Fig.3 Lamp distribution 本篮球场地灯杆高度为8 m,间距12 m，这些都是不能更改的量值，变量仅为灯具的投射角度。在DIAlux软件中，通过控制灯具照射点来确定灯具的投射角。照射点一般为计算面相对灯具的最远处，但是特殊情况必须进行特殊设计。本文使用的灯具为非对称出光灯具，考虑到出光有偏角，在模拟中多次修改照射点位置来进行模拟计算，以得到最优结果。虽然篮球场是主要照明区域，但篮球场边缘位置的部分也不能忽略。 2.2 照明模拟从图2可以看出，灯具非对称出光角度偏向为30°左右。为了找到最佳灯具投射方向，在球场上做垂直方向偏离30°的辅助线若干条，并在球场中间添加栅格辅助线作为参照，以方便定位照射点。作为照明设计关键的部分，照射点的设置至关重要。依据场地两边灯具对称分布的特点，结合其偏光角为30°，我们首先将场地沿长度方向的对称中线均匀照射，此时照射点均在中线上；其次，由于场地的对称性，将场地和灯具分为四个区域，并选择某一四分之一区域，调整本区域内灯具的照射点，使得该区域内照度均匀，确定本区域的照射点；最后，按照对称性，依据四分之一区域内的照射点的设置，借助格栅和辅助线，确定整个场地的照射点。 当然，对场地边缘这些不能忽略的特殊区域，最后对所涉及到的灯具照射点进行微调。确定照射点的过程中，需要特别注意灯具非对称出光的特点。经过反复调整，最终得到一组符合要求的照射点数据，如图4所示。 在将GPS测绘技术应用在工程测绘期间，相关管理部门也应将工作重点放在培养测绘人员专业技能上。一方面，针对GPS测绘技术理论知识及实际操作技能在测绘人员群体中开展教育培训活动，使其能够充分发挥出GPS测绘技术应用期间的综合效益；另一方面，构建GPS测绘技术应用管理机制，针对GPS测绘技术实际应用期间存在的局限性制定出与之相应的解决措施，采用业绩考核及奖惩机制相融合的手段，提升GPS测绘技术实际应用过程中的规范性及有效性，以获得更加精准的测绘数据，为工程稳定有序的开展奠定坚实基础。 将灯具的配光曲线导入DIALux软件中，并对按照灯具的参数进行相应的设置。依据图4的灯具照射点，对篮球场的照度进行模拟，图5给出了场地模拟的照度数据结果。 迁安海绵城市建设思路与创新模式研究 ……………………………………………………………………………… 孙迎春（4/49）  图4 灯具照射点图 Fig.4 Illuminating points of lamps  图5 模拟的场地照度数据 Fig.5 The illuminance of the simulation place 对图5中的照度数据结果进行分析，此时场地的平均照度为229 lx，均匀度为0.7，统一眩光值小于10。经过了灯具投射角的调整，不仅照度均匀度由实测的0.49提高到了0.7，眩光也降低了。在三维场景里观察灯具的朝向，灯具并非正对场地照射。所以，对灯具投射角进行调整后，在本篮球场进行篮球活动的过程中，基本不会出现人眼正对出光面的情况，降低了眩光的影响。 依据调整投射角后的场地照度数据，给出照度三维图如图6所示。与图1相对照，图6中的照度没有明显的起伏，照度均匀度明显提高，眩光效应减小。 深埋于地下的煤层结构、厚度、硬度等因素直接影响煤矿机械化采煤的产量和效率，在生产中须对采煤机支架的最小高度、过机空间、调高范围和机身高度综合考评后合理设置。须根据井下煤层厚度变化规律，适当划分区段，分别定量分析来确定采煤机械参数。  图6 模拟的照度三维图 Fig.6 The 3D distribution of the simulation illuminance 3 结论我们对某室外篮球场地水平照度进行了测量，平均照度为240 lx,均匀度为0.49，现场感觉到明显的眩光。在只能通过调整灯具投射角来调光的情况下，我们应用DIALux软件对场地照射点进行调节，找到各灯具的最佳投射角；利用最佳的投射角，模拟了场地的水平照度，得到照度均匀度为0.7，统一眩光值小于10。该优化方案充分利用原场地灯具非对称出光的特点，通过调节场地照射点来找到合适的投射角，在模拟场景中不存在人眼正对光源的情况。因此，调节投射角度可以改善照度均匀度，降低眩光，这也是照明设计中重要的调节参数。 参考文献 [1] 张宇. 浅谈体育馆照明设计思路[J]. 光源与照明，2018，2：23-24. [2] 于小川，詹姗，慕宝贵. 体育场馆中的照明对运动者视觉影响的分析[J]. 体育世界(学术)，2018，779(5)：59-60. [3] 朱悦，林若慈. 体育场馆照明灯具位置和配光对照明指标的影响[J]. 照明工程学报，2015,26(3):64-71. [4] 戴军，宋建成. 体育场照明设计探讨[J]. 电力学报，2013(6):535-540. [5] 闫立祥. 体育场馆照明的研究[J]. 智能城市，2016(2):170-173. [6] 邵晓萍，王敏，周群. 体育场所照明灯具眩光的研究[J]. 光学仪器, 2017, 39(6):56-63. [7] 胡洪义. DIAlux软件在体育场馆照明设计中的应用[J]. 工程技术:全文版, 2016(10):00292-00293. |
|
|
