篮球体育馆照明球场灯光设计

体育馆一千平方米篮球场地

球场灯光照明设计简析

一、体育馆篮球场地概述

该篮球场地，为某央企自备自用多功能综合文体运动馆，文体运动馆面积和设施基本情况如下。

1、文体运动馆面积长55米，宽36米，总面积是1980平方米。在体育馆中间，设置一个长41米，宽23米，约933平方米的多功能活动区。从多功能活动区到体育馆墙壁四周的部分，设置周边看台，面积约1047平方米。

2、文体运动馆顶部是球形节钢结构，距地面的距离为10左右。可以用于安装吊挂体育运动场馆照明球场灯具。

3、在文体运动馆中间多功能运动区，设置一个篮球场地。在篮球场地中间，根据运动项目需要设置四片羽毛球场地，或者两片羽毛球场地。在篮球场两端头的区域，设置有乒乓球台桌。

4、该文体运动馆是多功能综合型体育运动馆，根据需要可将篮球架、羽毛球场地和乒乓球台桌收起，组织进行其他形式的文体娱乐活动。

5、体育馆四周看台区域，设置阶梯式看台。其中一侧看台中间设置主席台。

二、体育馆篮球场灯具照明质量和效果设计

（一）、体育馆照明灯光设计宗旨。体育馆球场灯光设计，以节能减排绿色照明为宗旨。鉴别选择使用技术性能先进、品质优秀的，体育运动场馆照明专业球场灯具。通过优化设计和科学布光。达到以最小的球场灯具投资，实现最高的文体运动馆照明质量和效果。

因为该体育馆是多功能综合型的，照明灯光设计应该能够满足篮球、乒乓球、羽毛球、排球、网球等球体运动项目的照明质量要求。还要能够满足，其他形式文体活动的照明要求，以及摄影录像对灯光品质的要求。

（二）、体育馆灯光照明设计基本思路。体育馆因为分为运动区和看台两个区域，在体育馆灯光照明设计时，也将两个区域分开对待。即：多功能运动区域，独立设计一个能够满足各类球体运动的球场灯光布光方案。看台区域设计一个独立的布灯方案。但是，整个体育馆总的照明质量和效果目标是一致的。

（三）、体育馆篮球灯光照明质量目标。为实现体育馆照明灯光基本设计要求，具体的照明质量和效果技术指标，分解确定如下五项光色质量内容和一项电参数内容。

1、五项光色品质之一：体育馆照明灯光应该是太阳光色。球场灯光设计要求体育馆灯光的光色，应该是太阳光色，如同上午十点至下午三点时段的太阳光。光色纯白、明亮，照明效果如同白昼。

2、五项光色品质之二：体育馆照明灯光应该显色性能高，光色纯正。体育馆灯光照明设计要求，球场灯光的显色指数高，显色指数R值在85以上，显色性能高，接近太阳光的显色能力。体育馆照明球场灯光的颜色，不偏红色、不偏蓝色，颜色纯正。能够逼真地显示，体育馆空间、各类球体和物体表面的真实颜色。

3、五项光色品质之三：体育馆照明灯光应该无眩光危害。设计要求体育馆照明球场灯光，不晃眼、不耀眼、不刺眼，没有眩目效应，没有眩光危害。在篮球、乒乓球、羽毛球、排球、网球运动打球中。在任何位置、任何角度，都能对空中飞行的球体，看得见、看得清楚、看的真实，打的准确。

4、五项光色品质之四：体育馆照明灯光应该无频闪效应危害。设计要求体育馆照明球场灯光，光通量应该平滑稳定、不波动，频闪能量小，没有频闪效应危害。保证乒乓球、羽毛球、排球、篮球、网球等球体，空中飞行时，不重影、不拖光影小尾巴，飞行轨迹真实。挥拍打球，空中定位准确，看得准确，打得准确。并且长时间在体育馆照明灯光下运动打球，视觉舒适，没有酸、胀、、涩视觉不适感，视觉不疲劳。

5、五项光色品质之五：体育馆照明灯光应该物象清晰视觉立体感强。设计要求，体育馆球场灯光必须具有匹配优化的光传播特性。球场照明必须达到一定的水平照度值，也必须具有一定的垂直照度值。并且，水平照度值与垂直照度值的比例科学优化。保证空中飞行的羽毛球、乒乓球、排球、篮球、网球等球体，上面、下面与垂直面三个反光面上的反光亮度层面清晰，球体视觉立体感强。

6、一项电参数：体育馆照明灯光应该节能省电。体育馆灯光设计要求，场馆照明灯具必须实际耗电功率小，可见光能量比例高，有效视觉光效高。在满足体育馆灯光照明要求的前提下，场馆照明耗电功率最小。

该体育馆照明灯光设计，经过严格的优化设计和精选球场灯具。对体育馆灯光的实际耗电量确定为，整个体育馆运动场地照明灯光的照明耗电量，每小时控制在3度电左右。

三、确立体育馆照明篮球场灯具布光模式

设计体育馆篮球场灯具布光模式时，主要考虑了以下两项能够影响场馆照明效果的因素。

1、体育馆篮球场地及运动区域，球场灯光水平照度均匀：场地灯光布光，不仅要达到一定的水平照度值，还一定要照度均匀。避免篮球场地及与运动区域的灯光，出现斑马线明暗效应。整个运动场地部分的球场灯光，达到人们通常讲的无影灯的照明效果。

2、科学的水平照度和垂直照度比：球场灯光布光设计，必须保证球场灯光的水平照度与垂直照度比例科学。整个体育馆灯光，视觉立体感强。才能够保证球体在空中飞行时，球体垂直面有较高的明亮度，空中球体视觉明亮清晰，

视觉立体感好。才能够保证在开展其他形式的文体活动中，人脸面的明亮度和色彩度好。

体育馆篮球场灯光设计者，在综合考虑上述两个方面的因素后，对体育馆中间运动区域，采用了矩阵式均匀布灯模式。

为保证羽毛球运动时，有较好的运动空间，球场灯光安装吊挂高度确定为10米。

四、体育馆灯光照明质量和效果评估方案

该体育馆照明球场灯光设计者，在制定体育馆照明灯光质量和效果评估方案时，没有采用传统的、纯物理的，简单测量地面照度值的评估方法。

而是，以光谱学和视觉原理为指导理论，坚持照明以人为本，照明是为人眼服务的原则。主张人眼感受到的光能量，才是真正有效的光能量。倡导人眼感知明亮、清晰、舒适的光色品质，才是最优秀的球场灯光品质。确立人眼视觉感舒适和满足运动要求的明亮度、色彩度，才是体育馆照明灯光设计的最终目标。确定以组织多人，多球队，现场试打、体验感受的方法，对体育馆灯光照明质量和照明效果进行评估检验。

五、严格鉴别筛选体育运动场馆照明篮球场灯具

现价段，可以用于体育馆照明的体育灯光有很多种。比如400W金卤灯、LED大功率节能灯、高频无极灯、T５节能灯排灯（LED长条节能灯排灯）、U型螺旋型大功率节能灯、6U-60W高频节能灯等等。这些球场灯具，生产厂家众多、牌号繁多。厂家和销售者的宣传也是多样八门。令设计和使用者，一时难以鉴别和把握。

该体育馆照明灯光设计者和管理者，通过咨询业内有关专业人士，在初步掌握体育场馆照明灯光，部分专业知识的基础上。确立了不唯广告宣传、不唯各种认证，注重专业技术性能参量，注重实际案例经验。将专业技术性能参数与实际案例经验紧密结合，严格鉴别筛选体育场馆照明灯的策略方法。

该体育馆灯光设计者和组织者，先是在网上搜索了关于400W金卤灯、LED 大功率节能灯、高频无极灯、T５节能灯排灯（LED长条节能灯排灯）、U型螺旋型大功率节能灯、6U-60W高频节能灯等等，众多球场灯光的信息资料。又到企业驻地太原市照明灯具市场，认真考察调研各类体育馆照明灯光的技术性能和使用情况。

考察调研期间，体育运动场馆照明球场灯光设计者，发现青岛法兰克

6U-60W高频节能灯，用于羽毛球、乒乓球、篮球的案例较多。经进一步搜索资料了解，青岛法兰克太阳光色无眩光危害6U-60W体育场馆照明专用高频节能灯，光色性能较先进，品质较优秀。与本体育馆照明灯光设计的质量目标较为吻合接近。其实际应用案例资料较为详实，实际案例应用年限，很多已经超过十年之多。对本体育运动场馆照明球场灯光设计，可参考度较高。

后又经过与法兰克公司技术人员，电话沟通和参阅该公司提供的技术资

料，归纳起来看，青岛法兰克太阳光色无眩光危害6U-60W高频节能灯，其光物理专业性能和品质主要体现在以下五点。

（一）、法兰克体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，灯光颜色纯白。灯体色温在6000K左右，如同上午十点至下午三点这一时段的太阳光，光色纯白、明亮、清晰。

（二）、法兰克体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，光谱能量接近于太阳光可见光谱分布结构。显色指数R值高达85以上，接近于太阳光的显色指数100%。光色不偏红色、不偏蓝色，光色纯正。接近于太阳光的显色效果，球场灯光显色能力强。已有的场馆照明案例证明，体育馆照明灯光，能逼真地显示物体和球体表面的真实颜色。

（三）、体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，光谱能量可见光比例高，眩光能量小，体育灯光明亮如同白昼。不晃眼、不刺眼、不耀眼，没有眩目效应，没有眩光危害。

（四）、体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，高频电子驱动器交流-直流-交流转换频率，高达45千周以上。体育照明灯光平滑稳定，不波动，没有频闪能量，没有频闪效应危害。球体空中飞行轨迹真实，定位准确。视觉不疲劳，舒适度好。

（五）、法兰克体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，独有科学优化的光传播特性，体育馆照明视觉立体感强。场地灯有光辐照特性，球场灯罩有反光特性，体育馆照明专用场地灯具的光传播特性来自于两者的匹配度。球场灯具的匹配度高，体育馆照明灯光的传播特性就好，场馆灯光的视觉立体感就强。反之则差。

青岛法兰克球场照明专用6U-50W高频节能灯，匹配优化的光传播特性，是有以下四项光技术特征构成的。

1、优化匹配前提下的体育馆场地照度值高。乒乓球、羽毛球、篮球、排球以及网球等场地灯光水平照度值高，表明体育馆照明灯具的实际现场光效高，节能省电。能够以最合理的投资、最小的运动场地照明功率，构建性价比最高和照明质量最好的体育馆照明馆灯光。

2、高地面照度值前提下的覆盖面积大。体育场照明单盏球场灯光，覆盖面积越大，体育运动场馆场馆照明用灯量越少，羽毛球场馆、乒乓球馆、篮球场地、排球场馆和网球场地的照明灯光投资越合理。

3、体育场馆灯光水平照度与垂直照度比例科学。体育馆照明场地灯光，不仅要求达到一定的水平照度值，还必须具有一定的垂直照度值。特别是合理优化的水平和垂直照度比，是羽毛球馆、篮球场、乒乓球室、排球和网球场地灯光照明质量，具有真实的视觉立体感的根本保证。篮球、乒乓球、排球、羽毛球和足球等各类球体，视觉立体感的真实度，是体育运动场馆照明质量，不可缺少的一项重要指标。

4、没有手电筒光柱效应，光线分布特性好。体育场馆球场照明专用

6U-50W高频节能灯，覆盖面积内照度梯度分布特性好，没有手电筒光柱效应。体育运动场馆布光均匀度高，没有斑马线明暗效应。

该体育馆照明设计工程师，通过分析多个篮球场和羽毛球馆、乒乓球场馆、排球场地和网球场馆等体育运动场馆的照明布光案例。深感体育运动场馆照明球场灯光的视觉立体感，是体育运动场馆照明质量，不可忽视的一项重要指标。

（六）、体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，有三项电物理参量也是很接近本体育馆照明设计目标要求

1、法兰克体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，可见光能量比例高，有效视觉光效高，体育馆实际现场光效高。

已经有多家运行5年多的、10年多的体育运动场馆照明设计案例验证，6U-60W高频节能灯在直接替代400W金卤灯的案例中，在现场照度值提高25%的前提下，实际功率替代比例为一比八瓦特左右，实际节电率达百分之八十五左右。在直接替代180W无极灯的案例中，功率替代比例为：1 W:3 W，实际节电率达66%。

青岛法兰克太阳光色无眩光危害体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，在电压220V状态下，线路输入总功率为60W。电耗比较低，实际光效高，节能省电。符合体育馆灯光照明设计，节能降耗的绿色照明宗旨。

2、体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，耐受电压范围宽和抗谐波冲击能力强。

青岛法兰克体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，专有模糊自适应控制特性与最佳匹配技术，工作点具有独特的动态跟踪和自动调节功能。能够在0V至280V电压之间，保证大功率高频率节能灯安全稳定可靠的启辉点燃。并且能够耐受高谐波能量和瞬时电压尖峰冲击。已经有在实际谐波能量高达32%、尖峰电压瞬时值近万伏的电网中，启辉点燃连续超过四年的实际现场给予验证。

3、体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，启辉点燃寿命实现了2万小时以上，实际年故障率在1% 左右。

体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，独有最优化匹配技术。能够在实际电网环境和实际空间环境中，长时间稳定可靠的启辉点燃。启辉点燃寿命实现了2万小时以上。实际年故障率在 1% 左右。

体育馆照明专用6U-60W高频节能灯，投放市场十二多年，已经有诸多个体育运动场馆，在第一次初装后，实际启辉点燃时间超过4年，不需要更换，仍在继续使用。也有多家体育运动场馆，实际使用时间超过十年，期间在不同时间，前后陆续只更换了一遍球场灯光，还在继续使用。

该国企的体育馆照明灯光设计和管理者，在深入实际考察和掌握真实技术性能和和品质数据的基础上，又组织有关专业工程技术人员，进行了认真的

分析论证。在此基础上，又经过严格地审查与审批程序，最后确定选用，体育运动场馆照明专用，太阳光色无眩光危害6U-60W高频节能灯，作为本企业文体运动馆篮球场地的专业球场灯光。

六、文体馆运动区域篮球场地布灯安装

该国企体育馆管理部门和球场灯光照明设计者，重点了解和掌握了青岛法兰克体育馆照明专用，6U-60W高频节能灯光的光物理特征，结合文体运动馆实际应用特点和设计要求。确定了高空垂直吊挂安装，重点布灯、全面覆盖，突出重点、兼顾一般，矩阵式布光的布灯原则。

具体的矩阵式布光模式是：将体育灯光矩阵式，全部安装在中间主运动区域高空中，球场灯光能量主要集中在运动区域，保证主运动区域在进行乒乓球、羽毛球、篮球运动和其他文体活动时，对文体馆照明质量的要求。发挥6U-60W 高频节能灯，高空辐照覆盖面积大的光传播特性，兼顾覆盖照亮看台区域。具体布光安装，分成两部分实施。

1、在篮球场地上方空中，设置一个长24米，宽15米的布灯矩形框。与篮球场地垂直居中对准，两长边线垂直重合。

在矩形框长边的方向线上，安装7盏球场灯，灯之间的间隔4米左右。在矩形框短边的方向线上，安装5盏体育灯，灯之间的间隔4米左右。篮球场地上方，形成5*7盏球场灯长方形布光矩阵。

在该布光矩阵上，共计安装5*7=35盏体育馆照明灯。球场灯主要光能量，较好地覆盖了中间篮球场地。亦从高空辐照涵盖了篮球场地周边区域和看台区域。

2、在同时开展羽毛球、乒乓球运动时。乒乓球台桌设置在篮球场地的篮球架外侧至看台之间的区域。为保证乒乓球运动照明亮度，在两个篮球架外侧至看台之间的两个长方形区域。沿看台并靠近看台一字型排列，各安装4盏球场灯光，两侧共计安装8盏灯，灯之间的间隔约在10米左右。以保证乒乓球台上的照明要求，也满足两侧看台的照明要求。

3、与篮球场地长边线并行的两侧长看台，其中有进出通道的一侧看台，中间设置有文体馆主席台。为保证主席台有较高的照明亮度，以主席台为中心，沿看台向两边一字型排列，共安装5盏球场灯，灯的间隔是4米左右。

4、文体馆中间主运动区域，长41米、宽23米，约933平方米。共计安装=35套+8套+5套=48套，6U-60W高频节能灯。平均每套体育馆灯光，覆盖20平方米左右。

七、体育运动场馆照明篮球场灯光照明效果和耗电情况

（一）、在篮球场地球场灯光安装后，体育馆管理者邀请了篮球、羽毛球和乒乓球训练队，及本单位的球队，在现场进行多次试打。

经试打队员反映，体育馆灯光，如同中午的太阳光，光色纯白明亮。光

色纯正，不偏蓝色、不偏红色，文体运动馆物体及空间颜色真实。照明质量和效果，如同白昼。

篮球、羽毛球和乒乓球，在空中飞行不重影、不拖小尾巴，飞行轨迹清晰真实。在多个位置、多个角度、多相向运动打球中，体育馆灯光不晃眼、不刺眼，没有眩目效应，没有眩光危害。

空中飞行的球体，球面明亮，颜色真实，立体感好。看得见，看得清楚。挥拍打球，空中定位准确，打得准。长时间在体育馆运动，视觉舒适不疲劳。

（二）、经多个重大节假日，不同形式的文体活动反映。体育馆灯光照明效果较好，明亮、清晰、舒适，颜色真实。满足了文体活动和宣传摄像要求。

（三）、体育馆灯光实际耗电状况，基本上与设计相一致。中间篮球、羽毛球、乒乓球运动和文体活动区域及周边看台。整个体育馆照明灯光，总的耗电功率=48套球场灯光*每盏灯功率60W=2880W=2.88千瓦。每小时的实际耗电量在3度电之内。节能效果很好。实现了体育馆灯光设计，以最小的投资和耗电量，达到最好的照明质量和效果的整体目标。

八、说明

1、本设计案例现场是在2014年春节前安装完毕，至2016年8月下旬，体育馆灯光，启辉点燃时间已经达到2年零6个多月。运行稳定可靠。

2、现场照片，是在球场灯光运行一年零四个月的时候拍摄的。现场照片，之所以安排在一年零四个月时拍摄。是因为任何体育馆照明灯，实际启辉点燃中都会产生光衰。照片安排在一年零四个月时拍摄，照片反映的照明效果具有实际的参考价值。

3、因为球场灯的光衰，是体育馆照明灯具的物理属性，是必然的物理现象，不以人的意志为转移。

4、有区别的是，众多的体育馆照明灯具，因生产厂家不同、产品性能和品质不同，光衰速率和幅度有所不同。

5、体育馆照明灯具，如果光衰速率和幅度大，说明其性能和品质比较低劣。光衰速率和幅度如果小，表明体育馆照明灯光性能和品质优秀，实际使用寿命长。

6、对于篮球场灯光光衰速率和幅度，有效的验证方法是，在实际空间环境、实际电网环境中，长时间的点燃运行。实际观察对比初始安装时的照明效果和一年之后的照明效果。这种检验体育馆照明灯具实际光衰的方法，虽然有点耗时劳神。但是，最为真实有效。

体育馆照明灯光，安装完毕就拍摄现场照片。照片效果体现的是球场灯光的初始光效率属性，不能体现实际点燃过程中的光衰属性。对用户来讲，不具有参考价值。

7、球场灯光现场照片，安排在一年零四个月时拍摄，照片体现的是一年四个月后的照明状态。照片效果能够体现，体育馆照明灯光的实际光衰速率和光衰幅度。能够体现，体育馆灯光的实际照明效果和质量。对用户选择鉴别体育馆照明灯光，具有真实的参考价值。这就是青岛法兰克安排体育馆篮球场地灯光，现场照片在一年零四个月后拍摄的初衷。

作者简介：韩俭荣。专注于气体放电等离子体物理和固体发光理论及技术研究，着力于儒释道国学文化研修。现服役于青岛法兰克微电子有限公司总工程师职位。自主研发、设计、生产，体育运动场馆照明专用球场灯具：太阳光无眩光危害6U—60W高频节能灯。

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