李维克
中元国际工程有限公司 北京 100871
摘要 结合体育建筑电气设计规范中对体育场馆的负荷分级及体育场馆照明设计及检测标准中网球场馆的照明指标实施照明设计与配电设计，依据国家制定的照明标准，检验此设计预期效果达到设计指标。
关键词：网球馆；场馆照明设计；灯光控制；场馆照明供配电系统
引言 自2008年奥运会以来，全国各省市大力推动体育运动的发展，建设各式各样的体育场馆以承担各种体育赛事以及满足群众日益高涨的运动热情。大型体育场馆不仅对建筑空间及建筑结构有一定要求，也需要一套安全可靠的配电系统以保证比赛正常有序的进行，同时也要求具有一套良好的场馆照明系统以提供给运动员、裁判员、观众良好的视觉感，为电视观众带来高质量的视频转播。本文介绍了乌兰察布市网球馆比赛电气设计过程中遇到的难题以及解决方案，重点论述了场馆照明的灯具布置、光源选择及其供配电可靠性的设计。
一.工程简介及供配电方案
二.1、项目概况
乌兰察布市网球馆定位为承接第18届内蒙古自治区级运动会，同时满足赛后作为群众健身场地的使用。建筑面积10569 m2。建筑地上二层，局部设置夹层。建筑最高点高度为22.05 m。网球馆建筑等级为丙级，可容纳491座（含普通坐席458座，普通无障碍座席及陪护各2座，贵宾席31座）。
2、负荷分级
根据JGJ 354-2014《体育建筑电气设计规范》，供配电系统负荷分级：特级及甲级体育场（馆）及游泳馆中非比赛用电、乙级及以下体育建筑比赛用电为二级负荷；本网球馆建筑等级为丙级，故本项目中比赛厅、主席台、贵宾室、计时记分装置、场馆照明用电为二级负荷。
3、市政电源
根据国家现行规范要求、城区电力公司的咨询结果以及以往乌兰察布项目设计经验，本项目电源来自市政电网，为双路10kV电源供电，但其中第二路10kV电源为多用户共用，很不稳定。
4、内部电源
在本建筑内设置柴油发电机房，以保证消防负荷用电，该柴油发电机房内安装 1 台额定电压为230/400V、600kW柴油发电机组；设置1m3的日用油箱。将应急电源供电至变电所的应急母线段。柴油发电机组与市电之间进行切换，并设电气、机械联锁。
5、赛时电源
根据建筑条件及平时场馆使用情况，本设计采用举办重大比赛时临时租用柴油发电机组,停靠在离10kV变电所较近的室外地面。并在此处预留断路器箱，临时租用的柴油发电机组与该断路器箱相连，断路器箱与变电所赛时低压母线相连。
6、变电所设置
根据负荷计算，在网球馆一层设置10kV总配变电所，变压器安装容量为2x800kVA，为网球馆内观众大厅、运动员大厅、比赛大厅、及其配套用房供电。
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场馆照明设计
1、场馆照明等级确定
依据GB 50034—2013 《建筑照明设计标准》、JGJ 153—2016《体育场馆照明设计及检测标准》、国际单项体育联合会总会(GAISF)的照明标准，《体育照明设计手册》等针对各类体育运动项目给出的相关照明标准和指标，网球馆照度标准值见表1。
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同时根据赛事委员会要求：本场馆进行淘汰赛时需进行高清转播，以及根据体育工艺建议：电视台从事网球比赛高清转播需要至少1400lx照度要求以保证转播画面质量，故本项目预赛照明按照Ⅲ级设计，淘汰赛照明按照V级设计。
2、场馆照明马道设置
网球馆比赛大厅赛时可布置4片网球场地，场地尺寸40.6m（南北向）x80.2m（东西向），预赛时同时使用4片场地进行比赛，淘汰赛时使用中间两片场地进行比赛。
结构形式上网球馆比赛大厅最大柱跨47.7m，采用为双下弦单榀桁架+稳定索，桁架间平面外支撑为交叉拉索，钢桁架上弦采用H型钢。
根据JGJ153-2007《体育场馆照明设计及检测标准》第6.3.3条对灯具安装设置的要求：网球馆灯具宜平行布置于赛场边线两侧，布置总长度不应小于36m；同时根据建筑专业以及体育工艺条件：预赛时4片场地同时进行比赛，淘汰赛按中央两片场地同时进行比赛；
经CalcuLuX Area照明设计软件进行计算后，马道具体布置设置如下
a.在网球馆4片场地两侧上空桁架间次梁上吊装6条南北向马道，安装高度16m，比赛照明灯具安装于马道上，便于调整灯具角度使比赛场地灯光叠加以达到规定照度，节省灯具安装数量；
b.在南侧观众席上空桁架上安装一条东西向马道，安装高度16m，上部安装观众席照明及场馆应急照明灯具，同时此马道将南北向6条马道连通，便于电缆走线及后期灯具维护。
3、场馆照明灯具设置
为确保体育馆运动场地的照明效果，提高彩电转播的颜色还原性，本设计4片场地场馆照明共采用126套1000W金属卤化物投光灯，沿东西向马道布灯及观众席上空马道布灯。具体配置见表2所示，预赛及淘汰赛时所需灯具数量见表3所示；
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图1网球馆淘汰赛场地照度 图2网球馆预赛场地照度
网球馆淘汰赛场地平均照度为1375lx，符合V级照度标准值要求；预赛场地平均照度为876lx，符合III级照度标准值要求
相应的比赛照明灯具布置如图3所示
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图3 场馆照明灯具及马道布置图
4、场馆照明供配电系统
大型体育赛事直播如市电骤停会造成照明出现中断的情况，由于金卤灯的特性：熄灭后再次点亮往往需要10-30min不等，长时间中断照明会产生如下后果:
a 会使观众情绪混乱产生踩踏事故;
b 影响比赛结果，因为体育赛事本身具有不可重复性，运动员的竞技状态甚至会因为一次短暂停产生影响；
c 本体育场馆由于需承接2018年内蒙古自治区第十四届运动会比赛，中断照明会造成不好的政治及社会影响；
为避免此类情况发生需要一套安全可靠的照明供配电系统来保障。由于乌兰察布市本地特殊情况，双路市电中第二路电源为多用户共用，很不稳定，故仅靠双路市电互为备用难以保证场馆照明的可靠性，为解决此问题，本项目采用如下设计：
a 举办重大比赛时临时租用柴油发电机组；在10kV配变电所低压侧设赛时母线段，向比赛场地照明、计时记分装置、新闻发布、电视转播等赛时负荷供电；
b 设置两个场地灯光互投柜，两个互投柜各为50%的场地照明供电。重大比赛时，50%的场馆灯光由赛时母线段作为主电源、市电作为备用电源供电；另50%的场馆灯光由市电作为主电源、赛时母线段作为备用电源供电,方案如图4所示：
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这种设计的特点在于:场馆照明源头采用三种电源供电以保证任何情突发状况均可帮正50%的场馆照明，电源分别为：市政电源1、市政电源2、赛时柴油发电机。进行重大比赛前起动赛时柴油发电机为赛时母线段供电，将双电源切换装置切换至赛时柴油发电机端，当出现市政电源1、市政电源2均无法正常供电或赛时柴油机组本身出现故障时，均可保证存在50%的场馆照明灯具正常工作，使场馆内照度依旧保持III级标准，可以保证比赛继续进行，仅影响转播的画面质量，待市政电源或柴油机修复后可正常进行转播。
5、场馆照明供控制
在网球馆中部设置灯光控制室，能有效观察主席台、比赛场地和观众席上空的全部灯光，控制台通过分布式智能照明控制总线将运动场地照明连成网络，同时采用单独回路为每套灯具进行供电，实现单灯单控，以保证照明的灵活性；预置多种亮灯模式：TV转播重大国际比赛，TV转播国家、国际比赛，无转播专业比赛，业余比赛、专业训练，训练和娱乐活动，清扫，满足不同使用功能要求。每回路装设坏灯检测装置，在控制室能实时监测灯光实际工况。
结束语
通过本项目，笔者总结出以下网球馆照明供配电设计要求及体会：
a 市政电源可能不稳定的情况下采用双市电、柴油机配合的方式为场馆照明供电可有效的提高照明的可靠性，保障比赛的顺利进行
b 根据网球馆场地的使用功能及赛时转播需求，确定照明等级，同时了解场地的建筑结构形式以确定照明马道的安装位置及方式
c 正确的选择光源及灯具类型，合理的安装灯具，保证照度满足规定要求的同时能带来更好的电视转播效果
d 场馆照明采取单灯单控，在提供给各类体育运动的照明方案时带来灵活性和规范性。
参考文献
[1] 中华人民共和国建设部《建筑照明设计标准》GB 50034—2013
[2] 中国建筑科学研究院《体育场馆照明设计及检测标准》JGJ 153—2016
[3] 李炳华，董青 《体育照明设计手册》. 北京：中国电力出版社,2009
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[4] 李炳华，王玉卿 《现代体育场馆照明指南》.北京：中国电力出版社,2004
[6] 北京照明协会照明设计专业委员会 《照明设计手册》（第三版）.北京：中国电力出版社,2016
[6] 中国航空工业规划设计研究院 《工业与民用配电设计手册》（第四版）. 北京：中国电力出版社，2016.