游泳馆设计注意事项.docx
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游泳馆设计注意事项
游泳馆照明设计
对于游泳馆和浴室，国际电工委员会（ＩＥＣ）标准和国家ＪＧＪ／Ｔ１６－９２规范都把它们列入特殊环境。
国家对这类场所的灯具安全也有专门的规范、《游泳池和类似场所用灯具安全要求》（ＧＢ７０００．８－１９９７）。
我们在进行灯光设计时，渲染空间气氛的同时，既要满足照明要求，又要避免眩光效应。
主要是看灯具安装位置与灯具投射方向的设计，包括灯具配光的选择。
１游泳馆照明的特殊性
游泳馆是特别潮湿的浸水场所。
这种场所充满潮气并常有凝结水出现，易使灯具绝缘水平下降造成漏电或短路，人体阻抗也因皮肤浸湿而显著降低，电击危险大大增加。
因此这种场所的电气安全应予以足够重视。
按电气危险程度，游泳池划分为四个区域：
０区——水池内部；
１区——离水池边缘２ｍ，其高度止于人能达到的高度２．５ｍ处，对于跳台或滑槽，该区的范围包括其边缘１.５ｍ，高度２.５ｍ处；
２区——１区至离１区１.５ｍ的水平垂直面内，其高度止于离地面或人能达到的２.５ｍ处；
３区——２区至离１区２.４ｍ的水平垂直面内和０区、１区、２区高于２.５ｍ至顶面处。
在０区内只允许用１２Ｖ及以下的隔离特低电压（ＳＥＬＶ，即不接地的特低电压）供电，其电源（如特低电压变压器）应设在０区以外，０区、１区内不允许设插座，在２区内设插座应由隔离特低电压供电或用额定动作电流ＩΔｎ≤３０ｍＡ的漏电保护器保护。
在０区、１区、２区内应作局部等电位联结（ＬＥＢ），做法见《等电位联结安装》（０２Ｄ５０１－２）第１０页国家标准图。
灯具等电气应具备以下防水等级：
０区内为ＩＰＸ８级（能按制造厂规定的条件长期潜水）；
１区内为ＩＰＸ４级（任何方向溅水无有害影响）；
２区内为ＩＰＸ２级（当外壳从正常位置倾斜１５°以内时，垂直滴水无有害影响）；
３区内为ＩＰＸ１级（垂直滴水无有害影响）。
２游泳馆的照明方式
首先，我们要处理好游泳池水面反射引起的眩光效应。
眩光的强度和光线与水面形成的入射角大小成正比。
所以，要避免采用安装在墙上的光源作为游泳池照明。
因为入射角大的光线，光不能很好地透入水中，会反射出眩光。
最好在吊棚上安装9830作为泳池照明或在泳池边柱子上用9200huozhe9251/9210朝吊棚照射并通过反射使光线射入水池的入射角减小，同时在水池内设置ＩＰ６８级１２Ｖ防水点光源作泳池照明。
如果资金允许的话，建议水池内采用led点光源,包括地沟与水管等位置，这样既安全（LED光源采用低电压），又便于维修还能根据需要将水渲染成蓝色、绿色、黄色等产生较好的意境，甚至能使装饰效果起到画龙点睛的作用。
宾馆内游泳池的照度宜控制在１５０ｌｘ左右，游泳馆的照度标准要按照各种比赛项目、比赛级别来确定。
一般训练用游泳池的水面照度控制在６００ｌｘ左右，比赛用游泳池的水面照度控制在１２００ｌｘ左右，需彩电转播的游泳池的水面照度控制在１８００ｌｘ左右。
另外业余的游泳池主要是验收走路部位的照度，比赛的游泳池主要验收是整体的照度。
泳池外１区、２区的地灯和打树的射灯应采用ＩＰ65级防水灯具，有条件采用LED点光源最好。
洗墙灯应采用满足ＩＰ65级的防水灯座装70Ｗ9300或者小功率LED灯，投射方向应与泳池相背。
顶棚应考虑应急照明，采用满足ＩＰ65级的防水点光源灯具，并结合做一些灯槽或采用在柱子上装设满足ＩＰ65级的防水射灯打顶棚做发光顶棚。
０区、１区、２区、３区的照明和插座均应采用ＩΔｎ≤３０ｍＡ的漏电保护。
线路的敷设应采用非金属管以达到使导线双重绝缘的目的。
总之要保证泳池类照明的安全性一是要做好ＬＥＢ；二是在０区内尽量采用无电压的光纤光源或者低电压的LED；三是０区、１区、２区的灯具一定要达到国家有关规范要求的防护等级。
要做好游泳馆的照明设计，一是要避免水面反射造成的眩光；二是要根据游泳馆的使用功能确定相应的照度标准。
实际案例：
根据现在游泳馆的结构设计，现在灯具布置大多是两侧布灯，以下介绍08年北京奥运会游泳馆作为案例来简述照明设计。
平面图：
3D建模：
灯具位置：
灯具的型号以9140为主，9230、9131与9140的外壳是一样的，配光与功能不一样，可以配合使用。
9230是专门打4个角落，提高均匀度，9131为挂UPS用，起应急照明作用。
9131一般需要4~6个。
9230需要4或者8个。
以上为主要游泳馆的结构，适用于大部分游泳馆的照明设计，游泳馆尽量避免吊顶安装灯具。
模拟结果
实际现场：
推荐灯具型号：
如果有马道，推荐9251（带外置防眩板）
没有马道，推荐9140、9700、9720
吊杆安装，推荐9830、9810
注意事项：
1、灯具角度的调节很重要，一定要与方案一致。
2、非比赛用，注意岸上的照明。
3、安装位置主要是考虑维修的方便。
4、方案设计主要考虑地面与墙面的反射率。
5、地沟与其他位置可以采用我司的其他灯具。
其他案例介绍：
低矮天棚游泳馆的设计
大部分业余的游泳馆都是在建筑物的底部或者中部，所以，他的高度不是很高，可以采用类似上图的满天星的布灯方式。
推荐灯具型号：
9700、9251、9140
9251可以走特配的形式申请4角吊装的安装方式，优点是，高度低，灯具效率高，分体结构，维修方便。
不推荐9810的原因是：
本来楼层的高度就比较低，9810又比较高，并且采用吊杆安装，灯具距离水面的高度太低，给人以压抑感。
高大游泳池的照明设计：
类似上图这样宽敞高大的游泳馆，最好是采用两侧布灯，原因是方便维修，由于灯具安装高度比较高，升降车无法进入水池，灯具维修比较麻烦。
或者考虑安装升降杆等装置，方便日后的维护。
推荐产品：
9810、9830、9210
照明设计注意事项：
1、主要是考虑维修的方便性；
2、注意其他区域照明对游泳池的影响；
3、注意游泳池照明对其他场所的影响，特别注意游泳池的档次与装修格调。
标准体育馆的设计：
奥运会游泳馆：
英东游泳馆
设计思路与奥运篮球馆等等设计思路基本一致，主要是考虑摄像机的需要，同时考虑灯具眩光问题，特别是二次眩光的问题，所以在灯具入射角度上，要给与特别注意。
奥运会国家游泳馆泳池照明设计
奥运会国家游泳馆体育照明的标准和设计方案，为了确保比赛时照明的可靠所采取的方法。
同时对体育照明提出了新的建议和思路。
国家游泳馆像一个巨大的晶莹通透水分子晶体，人们赐它一个美名——“水立方”。
建筑面积８００００ｍ２，长１７３ｍ，宽１７３ｍ，高３１ｍ。
地下2层，地上4层。
建筑物外墙及屋顶均用ＥＴＦＥ充气泡环抱，是一种新思维、新概念和新材料最佳组合的结果。
国家游泳馆内设竞赛池，跳水池，热身池及赛后嬉水乐园等部分。
担负了２００８年第２９届奥运会的游泳、跳水、水球及花样游泳等比赛任务。
赛后它将成为全民健身和水上娱乐的场所。
游泳馆的照明设计分为泳池照明、室内照明和景观照明三部分，本文只对泳池照明设计进行粗浅的论述和探讨。
１泳池照明的照度标准
奥运会的游泳、跳水、水球及花样游泳比赛，每个比赛项目都有自己的照度要求。
为了简化设计，应用对立统一、一分为二的方法，对游泳、跳水、水球及花样游泳比赛的照度要求进行分析、比较，找出各项比赛照度的共同点和不同点，抓住主要矛盾，从一般到特殊，逐步解决。
在具体照明设计中，以共性为基础，计算出统一的照度参数值，再用分场控制灯具开启的方法进行科学布光和“调光”，以满足各个比赛项目的不同照度要求，达到理想的效果。
２格栅间隔的确定
尽管游泳、跳水、水球及花样游泳比赛项目的场地照度有一个基准值，但在电视节目转播中，不同项目的比赛动作和技巧表现的空间位置是有区别的。
为了使其动作画面清晰，就要求具体比赛现场空间位置的照度符合本项目技术特点，也就是说，照度标准反映在不同的空间位置上。
各项比赛现场有各自的格栅间隔划分的原则，用于体现本项目比赛的特点，并且在各场灯光的布光和调光中，根据各项比赛的格栅间隔，设计出各个项目理想的照度。
２．１游泳
游泳格栅间隔为２ｍ。
（１）比赛场地：
水面上０.３ｍ的水平照度和垂直照度。
（２）起点和结束处：
０.３ｍ和１．５ｍ水平面的水平照度，２．５ｍ处高的垂直照度。
（３）游泳池周围区：
泳池周围表面的水平照度，１．５ｍ高的垂直照度。
２．２跳水
跳水格栅间隔为１ｍ。
（１）跳水池延伸至跳水池一半的水平平面：
高出水面１ｍ和２ｍ的水平照度和垂直照度。
（２）跳水垂直下落区：
与跳板/跳台之前端长轴一致，水面上８ｍ和１２ｍ处的水平照度和垂直照度。
（３）起跳区：
格栅间隔为１ｍ，１０ｍ跳台之纵中线上２ｍ高的垂直照度。
３ｍ跳板前端５ｍ高的垂直照度。
（４）比赛场地外围区：
格栅间隔为２ｍ，外围区地面上的水平照度和１．５ｍ高处的垂直照度。
２．３水球
水球格栅间隔为２ｍ。
（１）比赛场地：
水面上０．３ｍ处的水平照度和垂直照度。
（２）动作回放区（球门区）：
水面上０．３ｍ处的水平照度和垂直照度。
（３）比赛场地外围区：
地面上的水平照度和地面上１．５ｍ高处的垂直照度。
２．４花样游泳
花样游泳格栅间隔为２ｍ。
（１）比赛场地：
水面上０．３ｍ处的水平照度和垂直照度。
（２）比赛场地外围区：
地面上的水平照度和地面上１．５ｍ高处的垂直照度。
３照度计算和灯具选择
游泳馆泳池照明的照度计算与灯具选择、场地大小及空间高度等因素有关，奥运游泳馆各项比赛对泳池尺寸要求如表２所示。
场地照度分解为水平照度分量和垂直照度分量。
水平照度分量指场地水平方向某个高度的水平照度值。
垂直照度分量常采用面向场地四个边界垂直面的照度值。
照度计算公式为：
Ｅ＝■
即被照面单位面积所通过的光通量，是衡量被照面光的强弱的物理概念。
在一定范围内，增加照度可使人眼睛的视觉功能提高，对运动员的动作观察得更清楚。
同样，均匀度不但可提高人眼睛的视觉能力，还可增加人眼睛辨别能力，一般局部照度不得高于平均照度的２５％，也不得低于最小照度标准值。
照度均匀度应在０．７以上，通常在０．７~０．８之间。
如果低于０．５５，不均匀度就特别明显，眼睛会感到不舒适。
体育场馆照明照度计算考虑墙面反射较少，一般只计算灯光直射部分的照度，所以采用逐点计算法。
最常用的逐点计算法是平方反比法，就是在距离点光源Ｄ一点的照度Ｅ等于光源在该点方向的光强（ｃｄ）除以光源与测量点之间距离Ｄ（ｍ）的二次方。
公式为：
Ｅ＝■
本公式只适用于入射光垂直平面情况，当入射光不垂直时，与垂直平面有一个夹角β，这样斜面上的照度遵守余弦定理，如图１所示。
水平照度：
Ｅｈ＝■cｏｓβ
垂直照度：
ＥＶ＝■sｉｎβ
水平照度和垂直照度之间关系为：
ＥＶ＝Ｅｈ·tｇβ
以游泳池为例（如图２所示）。
池长６０ｍ，宽３０ｍ，把长均分成８等份，宽均分成６等份，共形成６３个点，分别计算各点的水平照度和垂直照度，垂直照度要计算各点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ四个方向的值，将６３个点四个方向值分别相加求和，再被４除，得到场地的平均垂直照度值。
Ｅｖａｖｅ＝■＋■＋■＋■
Δp＝■＝■＝７．５ｍ
Δq＝■＝■＝５ｍ
各点水平照度Ｅｈ相加取其平均值，即：
Ｅｈ＝■（Ｅ１ｈ＋Ｅ２ｈ＋Ｅ３ｈ+…+Ｅｎｈ）
影响现场电视转播因素除照度外，还有以下几个方面：
（１）水平照度的均匀度：
Ｕ１＝■（最小值）
Ｕ２＝■（最大值）
（２）垂直照度的均匀度：
Ｕ１＝■（最小值）
Ｕ２＝■（最大值）
根据照度计算，确定场地照度值，再用灯具的配光曲线，把每台灯具照在场地的光斑边缘在划分的格栅间隔上相互叠加，得到所要求的照度，并求得相应灯具的数量。
当然，这些繁琐的计算利用计算机帮助显得更为方便。
４灯具安装高度和角度
泳池照明灯具安装的高度和角度，与运动员和观众有直接关系，对游泳馆泳池照明质量起着非同小可的作用。
灯具安装低或较大的入射角可以得到较高的垂直照度，相应也带来了眩光。
室外体育场灯具高度（如图３所示）。
泳池照明灯具的安装高度和位置与泳池建筑结构特点相关。
无论是沿墙还是吸顶安装，都要遵守使眩光最小的原则。
眩光有直接眩光和反射眩光，而眩光指数和灯具位置、高度、数量，投射角、光源发光强度及光束宽窄有关。
灯光光束与水面形成的入射角与眩光强度成非线性函数关系，为一条曲线，据此分析，入射角在５０°左右为适中。
这种状况下，反射眩光也避开了观众席上观众的眼睛（看台与场地水平面成３０°夹角），如图４所示。
本泳池照明灯具安装高度为２６~２７ｍ，入射角在５０°~５５°之间，使眩光指数小于３０，运动员和观众视觉才舒适。
５灯具选择和布置
游泳池和跳水池相邻并排列在一条直线上。
可以认为是一个泳池，灯具选择和布置可以共同考虑。
根据这一特点，设计选择了灯带照明布置形式。
安装灯具的灯架悬在屋架下，上面设有马道和电缆桥架，便于安装和调试。
要使泳池周边3m地带得到与泳池一样的照度，同时前１２排观众席照度值为泳池平均照度的１０％，且不高于水平照度２５％，而且照度均匀，灯具布置原则应为：
以泳池中心为轴线，左右两侧各设两排灯架，两端各设一排灯架。
两侧两排灯架相距１０ｍ，第一排灯架距泳池边界１０ｍ，第一排灯架上灯具距地高度为２６ｍ，第二排灯架上的灯具距地２７ｍ，如此布置，可使灯具间相互不遮挡，也便于调节灯具的角度，如图５所示。
本工程共选１ｋＷ金属卤化物灯具３８０套，色温５６００Ｋ。
事故照明灯（卤钨灯）１０套。
色温３２００Ｋ，显色指数均大于９０。
６灯光控制
奥运游泳馆的主要任务是２００８年第２９届奥运会游泳、跳水、水球及花样游泳比赛，赛时为１８天。
游泳馆泳池照明的焦点是以奥运会比赛为主，一切服从于比赛。
而奥运会后，预计大规模的比赛活动甚少，所以考虑了将来经济运营，本工程设计了赛时和赛后两个阶段。
无论是灯具布置，灯具控制，灯具电源都分为赛时和赛后两大类，并且分别处理。
比赛时灯光正常运行是很重要的，不得出现故障。
比赛可以重复，而比赛成绩一般是不可重复的，第一次创造出的纪录，第二次不一定能取得。
因此，比赛中一旦因为灯光事故，影响了成绩，那是令人非常痛心的，会留下历史的遗憾。
所以，保证灯光正常照亮，是第一重要的。
为了保证灯光系统万无一失，奥运会比赛期间，全部灯具的1/2数量由临时租用的柴油发电机组供电。
当然，柴油发电机组供电的可靠性是有先决条件的，那就是奥组委与供应商签订一项严格的合同。
其余1/2数量的灯具则由市电供电，这部分灯具又分别由两台变压器供电，如果其中一台变压器故障，通过母联开关切换，由另一台变压器承载全部负荷。
这样，赛时另一半灯具的电源也是可靠的。
综上所述，任何情况下造成停电事故，都能保证比赛现场有７００lｘ的照度，不会中断比赛。
奥运会后，利用租用柴油发电机组供电的灯具将被拆除，剩余的灯具仍能保证比赛和彩色电视节目转播所需的照度要求。
游泳、跳水、水球及花样游泳项目分为训练、比赛、彩色电视转播和高清晰度电视转播四种情况。
所以，布光也有１２种模式，即１２个场景，每一场景都要有固定的灯具照明。
由于金卤灯不宜用调光器调光，只能用开启灯具数量的多少控制每场的照度，再利用灯具的角度和焦距，对各场水平照度和垂直照度进行细调。
当每一场调好以后，计算机就把每一场所开启的灯位和灯数储存起来，在今后的赛事中，需要哪场灯光，就调用哪一场，做到快速、准确、方便。
灯光控制原理如图６所示。
在彩色电视的转播中，要得到清晰、色彩柔和颇有立体感的图像，主光、逆光、侧光应有适当的比例，以１∶１．５∶０．７为宜，对比度为３０∶１。
这个比例光束是来自至少三个方向灯具光束进行配光的结果，调光方法也是通过开关开断，控制灯具点亮的数量进行的。
游泳、跳水、水球、花样游泳项目在训练、比赛、电视转播、高清晰度电视转播各种模式用灯数如表３~表５所示。
７建议和设想
体育场馆通常是用于体育锻炼和体育比赛的场所，然而随着社会不断发展，人们的社会交往也相应增多，它逐渐变成了群众集会，文娱演出的舞台。
活动内容的翻新，灯光的变化也就要增多，这样，当前灯具的功能就适应不了新的需求，所以，体育场馆（主要是体育馆）在向多功能方向发展时，灯具应有以下改进：
（１）选用电动灯具。
在控制台控制下，可自动调焦，旋转、俯仰，便于调节灯光照射角度和照度。
（２）灯具能在灯架轨道上滑动。
在控制台的控制下，灯具可以沿轨道左右移动，便于布光。
改进后的体育馆灯光就具备多功能，无论是调光还是布光，灵活性、机动性都大大地提高了
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