干货 | 2022年杭州亚运会主要体育场馆照明设计

摘 要

通过对2022年杭州亚运会主要体育场馆照明设计的分析，本文介绍了较为完整的体育照明设计理念、LED照明灯具在体育赛事的运用，以及不同运动项目的照明设计标准、照明设备、照明灯具的布置方式、照明计算结果等。

关键词：体育照明 TV应急照明 马道 智能照明控制系统

引 言

第19届亚洲运动会将于2022年9月10日至25日在浙江省杭州市举办。除杭州作为主赛区外，亚运会设立宁波、温州、金华三个分赛区。2022杭州亚运会的主题是“绿色、智能、节俭、文明”。本文主要介绍杭州奥林匹克体育中心主体育场、杭州奥林匹克体育中心网球中心、温州奥林匹克体育中心主体育场、淳安场地自行车馆等4个亚运会场馆的体育照明设计。

杭州奥林匹克体育中心主体育场(又称“大莲花”)已经竣工，2019年成功承办了王力宏《龙的传人2060》世界巡回演唱会及阿里巴巴20周年年会。杭州奥林匹克体育中心网球中心决赛馆(又称“小莲花”)已经竣工，2018年通过内部改造架设临时泳池的方式成功承办了第十四届FINA世界游泳锦标赛(25m)。温州奥林匹克体育中心主体育场预计于2021年3月竣工。淳安场地自行车馆正在建设中，预计于2021年12月竣工。

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杭州奥林匹克体育中心主体育场照明设计

1.1工程概况

杭州奥林匹克中心主体育场工程是杭州市今后举办国际、国内大型赛事和创建“全省体育强市”的重要载体，是2022年亚运会主会场，位于杭州钱塘江南岸、钱江三桥以东--滨江新城和萧山区钱江世纪城区块。主体育场的外形似莲花，造型动感飘逸，由28片大花瓣和27片小花瓣组成。造型取意于杭州丝绸纹理与纺织体系，建筑体态源于钱塘江水的动态，拥有简洁的花瓣单元，犹如一朵美丽的莲花绽放于钱塘江畔。体育场用于杭州2022年亚运会田径和足球决赛及亚运会开幕式和闭幕式。体育场总建筑面积为213692m2，体育场建筑高度为59.4m；地上六层，地下一层；总坐席数为80011个；建筑类别为特级大型体育建筑。图1为杭州奥林匹克中心主体育场效果图。

1.2体育照明设计

1)体育照明等级。根据JGJ153-2016《体育场馆照明设计及检测标准》，体育场馆照明分级的规定如表1所示。

杭州奥林匹克体育中心主体育场是亚运会的主会场，承担亚运会的开闭幕式及足球、田径等比赛项目[5，6]。《2022年第19届亚运会场馆建设要求--田径/足球》第5.1.1条“使用要求”规定：赛事期间照度要求的设计应结合场馆赛后利用情况，对灯光照明系统做到分级、分区域控制，对各照明模式进行开关、切换控制。各种级别模式的照度要求应满足JGJ153-2016《体育场馆照明设计及检测标准》的相关要求，采用智能化场地照明控制系统。亚运会比赛场馆体育照明建议按V~Ⅵ级标准设置。

本工程场地照明标准按表2中HDTV转播重大国家比赛、重大国际比赛进行设计。主席台面水平照度不低于200lx，观众席最小水平照度不低于50lx。观众席和运动场地安全照明的平均水平照度不低于20lx。

2)体育照明灯具选择。根据《2022年第19届亚运会场馆建设要求--田径/足球》对光源的要求[5，6]，优先采用LED灯或金属卤化物灯具；照明光源应具有适宜的色温，且色温不应大于6000K，具有良好的显色性、高光效、长寿命和稳定的点燃及光电特性。为保证为终点摄像提供最佳的工作环境，为此范围内设计的灯光应保证能给全部终点区提供Ev=1400lx的照明，以保证拍摄需要以及白天到晚上的光圈调节需要。

杭州奥林匹克体育中心主体育场设计时间始于2009年，当时市场比较成熟的灯具为金属卤化物灯，因此初始设计采用金卤灯。随着大功率LED技术逐步成熟，LED灯具的优势逐渐显现。LED照明系统在体育照明中的应用优势在于“弹性灵活、易操作”，LED照明已经重新定义场馆的照明功能，从而转变将舒适性、系统灵活性和赛事气氛推向新高度。LED灯具与金属卤化物灯相比较光效差异及性能有较大差异，质量不同的LED灯具光效差异也很大，见表3。

综合比较，本工程的场地照明、观众席照明、应急照明，训练场场地照明灯具均采用LED灯。场地照明选用1400W灯具，色温5700K，显色指数90，LED灯具功率因数大于0.9，谐波总畸变率(THDi)不大于10%，频闪比小于1%。观众席照明、应急照明及训练场场地照明选用1150W灯具，色温为5700K，显色指数为75，LED灯具功率因数大于0.9，THDi不大于10%，频闪小于1%。

3)布灯方式。杭州奥林匹克中心主体育场设置双环形马道，前排马道中间为双层布灯，后排马道为单排布灯，马道平面设置见图2。

马道宽度1.2m高为1.8m。电缆桥架在马道内壁同侧分层安装上下间距0.4m，见图3。

灯具安装间距大于500mm。这种布灯方式，灯具之间具有良好的散热通道，避免了灯具散热不畅及相互热影响。

体育场整体为椭圆型，马道设置也采用椭圆形环形布置，与体育场地形状较为吻合。体育照明灯具采用长轴与短轴灯具近似对称布置。在径赛终点线前后范围内对照度有更高的要求，以满足仲裁摄像的图3马道灯具安装图要求，增加了4套灯具。比赛场地照明选用644套1400WLED专业体育照明灯具，观众席照明选用68套1150WLED专业体育照明灯具，场地应急照明选用20套1150WLED专业体育照明灯具。照度计算见表4。

4)智能照明控制系统。照明控制方式采用智能控制，灯光控制模式见表5。设置灯具参数见表6，调光控制系统使用物理按键结合触摸屏控制，在局域网覆盖范围内可实现触摸屏随时随地控制。

照明控制系统采用DMX512调光协议，通信协议应是开放的可与其他照明控制系统相连接。当其它照明控制系统与场地照明控制系统相连或共用时，不得影响场地照明的正常使用，调光控制见图4。程序能随时修改或编制输入新的程序，控制系统应有自动分路延时启动功能，以防止灯具集中启动的浪涌电流。

比赛场地照度需实现最高达到高清转播级别并可实现逐级递减模式，照明控制需实现即时开启关闭、灯光秀、音乐灯光联动功能，满足赛事期间的体育展示功能，并且通过调光满足不同级别赛事活动的不同照度要求。

每个驱动器箱均内置一块控制面板，所有驱动器可通过信号控制线逐一连接，实现调光控制、远程诊断的功能。

智能照明控制系统控制器的额定电流不小于其回路的计算电流，控制器的额定电压与所在回路的额定电压相一致。由于控制器安装在控制柜内，属于不良散热场所，且杭州夏季高温，因此取降容系数为0.8~1。

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杭州奥林匹克体育中心网球中心决赛馆照明设计

2.1工程概况

杭州奥林匹克体育中心网球中心位于主体育场的东北部，北邻七甲河；东临利民河；首层南临一桥南路，二层南侧通过二层平台和奥林匹克大道相连。有优越的交通条件和良好的视线景观。网球中心达到举办国际单项大赛及洲际性比赛的标准。网球中心总坐席数为15800个，包含1个10000座的决赛场，2个2000座的半决赛场(其中一个设2000个临时坐席)，8片预赛场地(含临时坐席1600个)，10片练习场地，另设一个含4片场地的室内网球馆。网球中心决赛场(T1馆)按特级体育建筑标准建设，主体结构设计使用年限为100年。建筑面积为27448m2。

屋面设置为电动可开启方式，打开后如盛开的莲花，消防应急时可作为消防自然排烟设施使用。平时开启也可以让自然光直接照进场内，开启节电模式。图5为T1馆内部改造成世界短池游泳锦标赛用游泳场地实景图和体育照明专业人员现场调试体育照明灯具图。

2.2体育照明设计

1)体育照明等级。T1网球馆为亚运会网球比赛的决赛馆，按《体育场馆照明设计及检测标准》中Ⅵ级HDTV转播重大国际比赛等级设计。场地照明标准见表7。

2)体育照明灯具选择。灯具选用LED 灯具，根据不同的模式及场景功能需求，灯具采用多种功率LED灯具组合形式，实现各种场景及模式需求的功能。灯具参数见表8。

3)布灯方式。杭州奥林匹克中心网球中心决赛馆设置单环形马道，单排布灯，马道平面设置见图6。马道宽度为1.2m，高为1.8m。电缆桥架在马道内壁同侧分层安装，上下间距为0.4m。场地照明灯具投射三维模型见图7。

4)智能照明控制系统。照明控制方式采用智能控制，通过控制不同类型灯具及灯具的数量，实现不同场景模式下的照明需求，场景模式与灯具代码对应关系见表9，眩光计算及照度计算见表10 及表 11。

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温州奥林匹克体育中心二期工程主体育场照明设计

3.1工程概况

温州奥林匹克体育中心二期工程--主体育场，项目选址在奥林匹克体育中心，北邻永定路；西邻环山东路；南侧与奥体三期、体校隔河相望，东侧与奥体一期相邻。主体育场为第19届亚运会分会场，承担亚运会足球等项目的比赛任务。

主体育场为甲级体育建筑，总建筑面积为70500m2，建筑高度为43.3m，地上四层，坐席数为50000个。建筑结构形式：主体育场看台与附属用房为钢筋混凝土框架剪力墙结构，罩棚为空间管桁架+弦支单层网壳钢结构体系。图8为主体育场的效果图。

3.2体育照明设计

1)体育照明等级。主体育场场地照明，足球场地按《体育场馆照明设计及检测标准》中Ⅵ级HDTV转播重大国际比赛等级设计，田径按照IV级场地照明标准设置，见表12。

2)体育照明灯具选择。灯具选用LED灯具，根据不同的模式及场景功能需求，灯具采用多种功率LED灯具组合形式，实现各种场景及模式需求的功能。灯具代码及灯具参数见表13、表14。

3)布灯方式。温州奥林匹克体育中心二期主体育场设置双环形马道，前排马道中间为双层布灯，后排马道为单排布灯，马道平面设置见图9。场地照明灯具投射概览见图10。

4)智能照明控制系统。照明控制方式采用智能控制，通过控制不同类型灯具及灯具的数量，实现不同场景模式下的照明需求，照度计算见表14。

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淳安场地自行车馆照明设计

4.1工程概况

淳安场地自行车馆是2022年第19届杭州亚运会的赛场之一。场馆位于千岛湖旅游度假区金山坪区块、亚运板块。为迎接2022年第19届亚运会自行车6项赛事的举办，亚运板块涵盖场地自行车、公路自行车、小轮车、山地自行车、铁人三项及公开水域的场地及赛道，以及其它配套的酒店、运营、服务点等设施。北临严家村，南临洪畈村以及千岛湖自然水域。

场馆占地面积为9700m2，总建筑面积为24282m2。建筑高度为40.15m，局部3层，坐席数为3040个。建筑类别为中型甲级体育建筑。图11为自行车馆首层平面图。

4.2体育照明设计

1)体育照明等级。淳安自行车馆按照《体育场馆照明设计及检测标准》中VI级HDTV转播重大国际比赛等级设计，照明设计标准详见表15。赛道表面应采用漫射材料以防止反射眩光。有电视转播要求的观众席前12排和主席台面向场地方向的平均垂直照度不低于比赛场地主摄像机方向平均垂直照度的10%。主席台面的平均水平照度值不低于200lx，观众席的最小水平照度值不低于50lx。

2)体育照明灯具选择。灯具选用LED灯具，根据不同的模式及场景功能需求，灯具采用多种功率LED灯具组合形式，实现各种场景及模式需求的功能。灯具代码及灯具参数见表16、表17。

3)布灯方式。淳安场地自行车馆设置双环型形马道，双侧单排布灯，兼顾场地照明及观众席照明。内环马道部分区域采用单侧马道单排布灯为重点区域照明。马道灯具设置见图12。场地照明灯具投射模型见图13。

4)智能照明控制系统。照明控制方式采用智能控制，通过控制不同类型灯具及灯具的数量，实现不同场景模式下的照明需求，场景模式与灯具代码对应关系见表17，照度计算见表18。

作者：王猛、刘轩、李海正、朱亚明、李炳华，悉地(北京)国际建筑设计顾问有限公司

来源：此文发表在《照明工程学报》2020年第五期上