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摘要:北京老山自行车馆的照明设计完全按BOB高清电视转播的要求设计，是国内第一个完全满足高清电视转播要求的专业场地自行车馆。 由于自行车赛道为三维斜面, 坡度从8度到45度不等，因此在设计中将全场车道根据不同坡度分成16个平面，利用16个平面组成全场的赛道。对16个平面分别进行水平照度和全场15个固定摄像机的垂直照度计算，16个平面上的照明设计均满足要求。老山自行车馆场地照明设计详解。
项目名称
老山自行车馆
设计单位
飞利浦(中国)投资有限公司
施工单位
中国新兴建设开发总公司
业主单位
国家体育总局自行车击剑运动管理中心
项目简介
老山自行车馆位于北京西五环内、石景山游乐园对面，北京奥运会和残奥会的场地自行车比赛在这里举行。从远处看， 巨大的飞碟形屋顶凌驾于南北贯穿的群芳平台之上，气势恢宏，在阳光下的照射下更是显得熠熠生辉。
老山自行车馆建筑面积33320平方米，地上分成三层，建筑高度为33.8米，赛时可容纳观众6000人，其中3000是临时的座席。走进场馆，头顶为巨大的如蜘蛛网般的钢结构圆形穹顶，穹顶周围分布着200余盏照明灯具，250米长、11米宽的椭圆形全天候木质赛道横卧在底部，赛道周围是一排排整洁的淡蓝色座席。
老山自行车馆的屋顶是一个弧形圆顶屋面，钢屋架为双层球面网壳结构，钢结构就像树木的年轮一样从里向外逐圈延伸，从中心最小的年轮至最外的大圈跨度达60米，鳞次栉比的各种大小钢架环环相扣、密密麻麻，整个钢屋面总重达到了1400吨。
在穹顶中心、距地面33米高的部分，有一个直径为56米的大天窗。为安全及自然采光考虑，天窗采用双层面聚碳酸酯板构造，散光作用也很明显。平日的日常训练，只需屋顶的自然采光就可满足照明要求，场馆可以不用开灯。
这座外形似车轮一般的体育馆是目前国内最先进、最专业的现代化场地自行车馆，同时也是世界上同类场馆的技术领先者。
如果你有详细的图文案例需要展示，阿拉丁照明网案例频道为你提供这个平台。联系人：陈晓航 邮箱：cxh@alighting.com.cn
项目详细内容
1、详细的照明技术指标(包括照明质量与数量)：
场地自行车比赛不论是场地还是照明方式都不同于其它普通的体育项目的比赛，比赛场地为斜面, 坡度从13度到47度不等，运动员自身的运动速度非常快(设计时速:大于85 km/h)，车与车之间的距离非常近(30cm)，比赛项目较多(争先赛、追逐赛、计时赛、凯林赛)，多个起点和终点，而奥运会的场地自行车馆照明又与普通的场地照明有着非常大的区别，不仅仅体现在照明水平的提高，要充分考虑运动员、裁判员/官员、现场观众的视觉环境，控制眩光，尤其要降低照明在运动员前方产生的阴影;还要考虑更多的摄像机要求，为电视观众(摄像机)、媒体读者(照相机)等多方面人士的视觉需求提供最佳照明。同时满足照度梯度、照度比、照明立体感和光源色温、显色性等要求。
老山自行车馆的照明设计完全按照BOB的照明要求、CIE No.169、CIE No.112的照明标准，同时参照UCI的照明推荐， 以HDTV为目标，整个体育馆的照明不但满足运动员/裁判及观众的要求，同时也满足了许多个摄像机的转播要求，为更多的电视观众提供了最佳的转播画面，保证图像画面传送清晰、色彩逼真，也考虑了赞助商、广告商、媒体等对现场灯光的要求
在为比赛场地提供照明设计的同时，也为混合区、新闻发布厅、颁奖台、升旗区、万国旗等提供了符合BOB要求的照明设计，保证奥运比赛的顺利进行。
自行车馆照明系统不仅要满足赛时自行车比赛要求，还要满足各种大型活动的要求，因此设计了多种照明开关模式，并对照明灯具进行科学、合理的控制，保障照明光源和灯具及其所配的整流器的安全长期使用，同时节能省电。
照明设计全面考虑了自行车比赛项目的特点及对照明的特殊要求，遵循绿色、人文、科技的奥运理念，满足并优于BOB技术要求。
照明产品选择：
设计中选用先进、节能、成熟的飞利浦体育照明专用光源飞利浦大功率双端短弧高显色MHN-LA1KW/956金卤灯，色温Tc=5600K，Ra>90，完全满足标书及BOB要求，光效90lm/W，光源体积小，控光更精确，更节能、绿色，光源在灯具内部工作位置固定，冷端温度稳定，光源色温、显色指数、光通量、工作电流、电压等光电参数稳定。而独特的两次封接技术，及配合灯具设计的全新的线型电气压紧连接技术，使光源寿命更长，光通更稳定。配以飞利浦大功率专业体育照明灯具MVF403，其优异的配光性能，配套高效反射器及双端短弧光源，灯具发光效率可达80%以上，更节能;灯具体积小巧，很好地与建筑及马道配合。
照明马道位置设计：
考虑到自行车馆的圆形钢结构及中间透明屋顶天窗，照明设计时充分考虑了马道与结构的呼应，在中间设计了高度为24.5米、半径为29米的圆形马道，在两侧设计了高度从17.5米到20.5米、长度约为100米的悬挂式马道，主要满足两条直道的照明，同时在两条马道之间设计了4条连通的小马道，高度从19米到24.5米，以进一步满足弯道的照明要求。
为满足弯道部分X方向的垂直照度，在弯道后侧的顶部选择了4个高度为16.5米的安装点。
自行车馆马道布置(平面)
自行车馆马道布置(剖面)
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照明灯具布置
由于场地自行车赛道呈一定坡度的弧形，外道要比内道高，而不像田径跑道那样处于水平内，因此每套灯具的投射角度都有所不同，以保证将使弧形赛道上每一个点的光都是均匀的，同时为避免运动员前进方向前方出现阴影，灯具的投射方向跟随运动员位置的变化而变化，因此全场的照明灯具布置基本上是非对称的。
在圆形马道上布置了80套MVF403/1KW 灯具
在长形马道上布置了99+75=174套MVF403/1KW灯具
在小马道上布置了21+22+23+22=88 套MVF403/1KW灯具
在16.5米的安装点上安装了14套MVF403/1KW灯具。
总共设计了356套MVF403/1KW 投光灯具为场地提供专业体育照明。
同时，42套400W投光灯具被设置在长形马道上作为观众席照明;
44套1000W卤钨光源灯具被设置在长形马道上作应急安全照明用。
自行车馆场地照明灯具布置
自行车馆照明灯具投射图(3D)
场地应急安全照明灯具布置
场地观众席照明灯具布置
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自行车馆照明开关模式
老山自行车馆主场地照明系统工程项目包括比赛场地照明、观众席照明、应急照明和混合区照明。开灯方案模式有进退场照明模式、日常清扫、自行车训练、国内比赛、彩电转播国内比赛、彩电转播国际比赛、自行车奥运高清转播比赛、自行车奥运应急电视转播照明、观众席照明、应急安全照明、混合区照明等11种开关模式。
各主要模式的灯具用量及耗电量见下表：
灯具型号及数量
自行车馆照明设计摄像机考虑及最小垂直照度保证：
设计中共考虑了18个固定摄像机及多个移动摄像机(四边垂直照度)的照明需求，满足不同比赛项目的要求。
--- 全部固定摄像机的最小垂直照度大于1400lx;
--- 全部移动摄像机的最小垂直照度大于1000lx。
设计奥运场地自行车体育照明时考虑的转播用摄像机位
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自行车馆照明设计时计算平面及网格的选取：
由于场地坡度不断变化，因此将全场的赛道分成16个相对较平稳的小平面，再进行照明计算。所有水平照度、垂直照度均以这16个分赛段为计算区域。
体育馆照明设计中照度均匀度及梯度考虑：
--- 全场区域水平照度均匀度大于0.7/0.8,垂直照度均匀度大于0.7/0.8;
--- 照度梯度满足要求：不大于20%(4米格栅)，10%(1米和2米格栅);
体育馆照明设计中对重点区域的考虑：
---针对场地自行车比赛中不同的比赛项目(如争先赛、追逐赛)，照明设计中分别考虑了争先赛的起点/终点线、2个追逐赛的起点/终点线，这些区域的照明指标全部满足并优于要求，保证重点区域的照明。
---初考虑了7米宽的赛道外，还考虑了4米宽的安全车道的照明，并计算了中央支持区的照明，也为中央支持区考虑了赛后利用的照明。
体育馆照明设计中眩光考虑：
设计中全面考虑了照明眩光的控制，以提供最佳的照明效果。
--- 场地自行车比赛时，在运动员赛道前方，无阴影。
---由于自行车比赛时车速非常快，车与车之间的距离非常近，降低照明对高速运动的运动员的眩光非常重要。根据标书及BOB要求，设计中合理布置灯具位置及高度，同时选择合适功率和配光的灯具，自行车场照明的全部光源功率均不大于1000W，并严格控制灯具投射角及瞄准点。设计中计算了赛道内对16个运动员的眩光值，最大眩光29.8，及赛事支持区内对6个典型观察点的眩光值，最大眩光29.6，全部满足小于50的要求。同时计算了对全部15个有效摄像机的眩光值，最大眩光值小于17.5，满足小于40的要求。
体育馆照明设计中场地溢散光考虑：
设计中充分遵循绿色、人文、科技的奥运理念，设计中已充分考虑照明对场地内设备的影响：
--- 为减小场地照明的干扰光及溢散光，方案中计算了全部每个灯具的上射光比例ULR，各个灯具的最大上射光比例ULR不大于2%，而各场地照明模式下开启所有灯具时最大上射光比例ULR仅为全部灯光的2%，充分满足绿色奥运的要求，同时提高运动物体与背景的对比度，保证电视转播画面质量。
--- 在大显示屏上的垂直照度小于250 lx, 影响较小。
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奥运自行车比赛时照明设计结果：表1
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奥运自行车比赛时照明设计结果：表2
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奥运自行车比赛时照明设计结果：表3
奥运比赛时中央支持区最大眩光：
奥运自行车比赛时运动员最大眩光：
奥运自行车比赛时运动员眩光观察点：
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奥运自行车比赛时摄像机最大眩光：
1号摄像机
2 号摄像机
4号摄像机
5 号摄像机
摄像机基本位置
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自行车比赛应急电视转播照明结果：
场地应急安全照明：
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国际电视转播自行车比赛时照明设计结果：
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2、 照明设计理念、方法等的创新点：
1) 北京老山自行车馆的照明设计完全按BOB高清电视转播的要求设计，是国内第一个完全满足高清电视转播要求的专业场地自行车馆。
2) 由于自行车赛道为三维斜面, 坡度从8度到45度不等，因此在设计中将全场车道根据不同坡度分成16个平面，利用16个平面组成全场的赛道。
3) 对16个平面分别进行水平照度和全场15个固定摄像机的垂直照度计算，16个平面上的照明设计均满足要求。
4) 针对场地自行车比赛中不同的比赛项目(如争先赛、追逐赛)，照明设计中分别考虑了争先赛的起点/终点线、2个追逐赛的起点/终点线，这些区域的照明指标全部满足并优于要求，保证重点区域的照明。
5) 除比赛赛道外，还特别考虑了安全车道、中央支持区的照明，满足赛时的功能要求和赛后的综合利用的要求。
6) 在体育馆照明设计中兼顾15个固定摄像机和许多移动摄像机的垂直照度要求，固定摄像机/移动摄像机的最小垂直照度大于1400lx/1000lx。
7) 设计中在满足照度均匀性的同时，正式考虑了照度梯度的要求，并在全场的每一点满足奥运会BOB的照明要求。
8) 场地照明设计中专设了应急电视转播照明模式，满足奥运应急彩电转播的要求和赛后综合利用时的应急转播要求。
9) 在体育馆照明设计中提出了向上光比例的概念，并满足CIE No.126 的要求，ULR仅为2%。同时又降低了照明对大显示屏的影响。
10) 在体育馆照明设计中提出前12排观众席的垂直照度要求，并满足BOB的要求。
11) 在体育馆照明设计中同时提出对运动员/裁判和摄像机的眩光要求，并全部满足BOB的要求。
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3. 照明设计中节能措施：
1) 采用高光效的光源，光源光效90lm/W。并且光衰小，燃点2000小时后，光维持率大于85%。
2) 选用高效率的投光灯具，MVF403/1KW投光灯具的最高光效可达80%以上。全部灯具防护等级高达IP65，最小限度地减少灰尘对光的衰减。
3) 合理布置照明马道，平衡马道位置(灯具数量)与照明眩光(马道越低，眩光越大，灯具数量较少)的矛盾，灯具数量最佳化。
4) 非传统的对称灯具布置，较少灯具数量。
5) 充分考虑了场地水平照度和垂直照度之比，最大化地减少灯具数量。
6) 充分理解BOB照明标准，合理满足照度指标要求。
7) 充分利用照明设计技术，利用场地的宽度合理布置灯具，科学地设计灯具瞄准点，提高场地的垂直照度值，并经量减少各照明模式中在单一控制模式的灯具数量，减少灯具数量。
8) 充分利用照明控制技术，11种照明开关模式的设计，满足不同功能需求，节约能源。
9) 尽量减少场地溢散光，将灯具光线最大化地投射到有效场地范围内。
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4、设计中使用了哪些新技术、新材料、新设备、新工艺：
1) 由于自行车赛道为三维斜面, 坡度从8度到45度不等，因此将全场车道根据不同坡度分成16个平面，利用16个平面组成全场的赛道，16个平面上的照明设计均满足要求。
2) 对场地自行车比赛中不同的比赛项目(如争先赛、追逐赛)，照明设计中分别考虑了争先赛的起点/终点线、2个追逐赛的起点/终点线，这些区域的照明指标全部满足并优于要求，保证重点区域的照明。
3) 照明设计时兼顾15个固定摄像机和许多移动摄像机的垂直照度要求，固定摄像机/移动摄像机的最小垂直照度大于1400lx/1000lx。
4) 首次对摄像机的眩光提出要求。
5) 设计中采用的双端大功率金属卤化物光源采用独特的双封接技术，将光源温度从电极的2800o经第一次封接降到550o, 再经第二次降到250o(灯脚接线处)，有效地保证光源寿命。
6) 设计中采用大功率椭圆型投光灯具，为目前世界上最先进的专业体育照明灯具，为2004雅典奥运和2006都灵冬奥会体育馆照明的主要产品。
7) 由于自行车比赛时车速非常快，车与车之间的距离非常近，降低照明对高速运动的运动员的眩光非常重要。通过灯具位置的合理布置和灯具瞄准点的严格控制，控制眩光，尤其是在运动员前进方向车道上阴影。
5、照明设计中使用了那些环保安全措施：
1) 选用效率高的灯具。
2) 选用上射光、溢散光小的投光灯具。
3) 设置11种开关模式，充分降低能耗。
4) 充分理解照明标准，合理布置灯具，减少灯具数量。
5) 照明设计中提出了上射光比例ULR的概念，并满足CIE No.126 溢散光限制的要求，ULR仅为2%，对周围的环境影响非常小。
6) 照明设计中选用高效低汞的光源，以减少对环境的污染。
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