李炳华：体育场照明的四种布灯方式-专栏作家-云知光

体育场照明的四种布灯方式

文/李炳华

1 四角布置

四角布置灯具以集中形式与灯杆结合布置在比赛场地四角。直到今天许多体育场的照明设施还是四角布置，在场地四角设置四个灯杆，塔高—般为35-60m，常用窄光束灯具。这种布置型式适用于无雨棚或雨棚高度较低的足球场地。这种方式照明利用率低、维护检修较困难、造价较高。

合适的灯杆位置见下图1，最下排投光灯至场地中心与地面夹角宜不小于25°，以此确定灯杆的高度，因此，灯杆距场地中心点的距离不同，灯杆的高度也不同，见表3；球场底线中点与场地底线向外成10°角（有电视转播成15°角）、球场边线中点与边线向外成5°角的两条相交叉点后延长线形成的三角区域内为布置灯杆的位置。通过采用各种不同光束角投光灯的投射，在场地上可形成一个适宜的照度分布。

图1 四角布灯灯杆的位置

【灯具安装高度与灯杆至场地中心点距离的关系】

d(m)	76	80	85	90	95	100
h(m)	35.4	37.3	39.6	42.0	44.3	46.6

注：表中h为灯拍最下排投光灯至场地的垂直距离，灯杆的实际高度加上灯拍最下排的高度。

但是今天电视转播需要有更高而均匀的垂直照度，而且要求的入射在场地较远部分的光的角度远远地小于规定的限额。由于采用大型气体放电灯而获得的较高亮度而产生的影响，加上传统的灯塔（灯杆的一种）高度之高，使之不可避免地产生过度的眩光。

这种四角布灯型式存在的缺点是：不同观看方向的视觉变化幅度较大，阴影较深，从彩色电视转播看，要满足各方向垂直照度，又要把眩光控制好，确实是比较困难的。如要满足 Ev/Eh 比值要求和减少眩光，对四角照明方式，有必要采取一些改进措施。

（1）把四角位置向两侧和边线外移动，使场地对面和四个角能获得一定的垂直照度。

（2）在电视主摄像机方向一侧的灯杆上增加投光灯数，加强光束投射。

（3）在电视主摄像机方向一侧的看台顶上补充光带照明，要注意控制眩光，不应使场地两端的观众查觉出来。

2 多杆布置

多杆布置是两侧布置的一种形式，两侧布置是灯具与灯杆或建筑马道结合、以簇状集中或连续光带形式布置在比赛场地两侧。顾名思义，多杆布置型式是在场地两侧设置多组灯杆(或灯杆)见图2，适用于足球练习场地、网球场地等。它的突出优点是用电量较省，垂直照度与水平照度之比较好。由于灯杆较低，这种布灯型式还有投资较少，维护方便的优点。

图2 多杆式布置

1——灯杆，2——球场，3——看台

灯杆要均匀布置，可布置4塔、6塔或8塔，投射角大于25°，至场地边线投射角最大不超过75°。

这种布灯一般使用中光束和宽光束投光灯，如有观众看台，瞄准点布置工作要十分细致。这种布灯的缺点是：当灯杆布置在场地和观众席之间时，会遮挡观众视线，消除阴影比较困难。

在没有电视转播的足球场，侧向布置照明装置多采用多杆式布置方式，经济性较好，见图3。通常将灯杆布置在赛场的东西两侧，一般来说，多杆布灯的灯杆高度可以比四角布置的低。为了避免对守门员的视线干扰，以球门线中点为基准点，底线两侧至少10°（没有电视转播时）之内不能布置灯杆。

图3 无电视转播赛场侧向布置灯具

④-侧向四角；●-侧向六塔式；⑧-侧向八塔式

多杆布灯的灯杆高度计算，计算用三角形与球场垂直、同时与底线平行（见图4），Φ≥25°，同时灯杆高度h≥15m。

图4 无电视转播赛场多杆布灯灯杆高度

周圈布置灯具是多杆布置的一种特殊形式，主要用于棒球场和垒球场的照明。棒球场灯具布置最好采用6根或8根灯杆布置方式，垒球场通常采用4根或6根灯杆布置方式，也可在观众席上方的马道上安装灯具。灯杆应位于四个垒区主要视角20°以外的范围,即灯杆不应设置在图4中的阴影区。

灯杆高度需满足灯具投射角度不大于70°的要求，根据北美标准，灯杆高度按如下要求计算：

1）灯杆A1和A2上灯具的最小安装高度应按公式1计算。

h_a≥27.43+0.5d₁（1）

式中，h_a——A1、A2灯杆上灯具的安装高度，单位m；

d₁——A1、A2灯杆距场地边线的距离，单位m；

2）灯杆B1、B2上灯具的最小安装高度应按公式2计算。

h_b≥d₂/3 （2）

式中，h_b——B1、B2灯杆上灯具的安装高度，单位m；

d₂——通过B1（B2）灯杆作一条平行于边线的直线，该直线与场地中线相交，此交点与B1（B2）灯杆的水平距离为d₂，单位m；

3）灯杆C1~C4上灯具的最小安装高度应按公式3计算。

h_c≥d₃/2 （3）

式中，h_c——C1~C4灯杆上灯具的安装高度，单位m；

d₃——C1~C4灯杆上的灯具最远投射距离，单位m；

4）灯杆上的灯具最低安装高度不应小于21.3m。

图5 棒（垒）球场灯杆位置

3 光带式布置

图6 光带式布置

1——光带，2——看台，3——场地

光带布置是两侧布置的另一种形式，即把灯具成排地布置在球场两侧，形成连续光带的照明系统，见参图6。光带布灯照明均匀，运动员与球场之间的亮度比较好，目前世界上公认这种布灯方式可以满足彩色电视转播、高清电视转播甚至超高清电视转播的要求。

光带长度需超过球门线 10m 以上，对于甲级、特级综合体育场，光带长度一般不小于180m，灯具的投射角不宜小于25°。有的体育场光带照明离场地边线很近(其夹角在65°以上)，距离光带较近的场地一侧就不能获得足够的垂直照度，这样就要增加后排照明系统。

国际足球联合会 FIFA 于 2011年颁布了新版的《足球场》标准，足球场照明增加了不能布置灯具区域，意在保障运动员、裁判员避免眩光的影响，具体是下列部位（见图7）不能布置灯具：

首先，以底线中点为中心，当有电视转播时底线两侧各15°角范围内的空间；当没有电视转播时底线两侧各10°角范围内的空间。

其次，场地中心25°仰角球门后面空间内。

第三，以底线为基准，禁区外侧75°仰角与禁区短边向外延长线20°角围合的空间，但图7中所示区域除外。当然，综合性体育场布置灯具不受此限制，但足球模式时这些限制区域不能开灯。

图7 足球场不应布置灯具区域示意图