为世界杯加油：足球场照明应用全解析

借北京奥运会的东风，我国体育建筑有了长足 的发展，各地、各高校，甚至中小学校都在建设体 育建筑和体育设施。体育照明是体育建筑中最重要 的系统之一，备受业界人士的重视。体育照明灯具单 台功率大，所用灯具数量多。表1给出了部分著名足 球场体育照明实际安装容量。表中法国马赛体育场照 明总功率仅为约338 kW即可实现1 500 k平均垂直 照度；而德国安联体育场达到同样照度水平所用照明 总功率约为502kW,是马赛体育场的约1.49倍。由 此可见，同样的照明水平，由于诸多因素，导致体 育照明灯具功率和数量有很大差异，因此，体育照明 节能潜力较大。本文与读者共享体育照明节能的措 施，以抛砖引玉。

表1足球专业场地实际照明功率

需要说明，本文所说的体育照明节能措施没有考 虑建筑、结构的影响，即在建筑和结构专业条件一定不必要的浪费。不同等级其照明标准是不同的，以 足球场地为例（见表2),满足HDTV转播要求时， 主摄像机方向垂直照度不低于2 000 lx;转播 —般国内比赛时，主摄像机方向垂直照度只要 不低于1000 lx即可。照明标准降低一半，用灯数量 也减少一半，初次投资、维护费用都相应减少。因 此，照明设计时应选择合适的照明标准，不应盲目攀高.

表2足球场地的照明标准值

  足球运动，已成为世界上最流行的运动及娱乐项目之一，尤其是在欧洲、南美以及拉丁美洲，足球不仅仅是运动，观看实时转播的比赛已成为人们的主要晚间节目，这也是商业电视台的重要收入来源。我们相信本届世界杯，全球大部分的人包括翻看屏幕的你，也会在屏幕上观战，而并非现场观看，因此，我们看的是比赛，但在精彩的赛事后面，我们要看到很多的专业服务，照明设计就是其中的重要一员。足球是一项对抗性极强的集体竞技项目，在世界范围内广为流行的体育项目。足球运动发展史足以说明起生命力及影响力。根据国际足联的规定，足球场场地长为105~110m，宽为68~75m，球场底线和边线外侧至少5m内不能有障碍物，以保证运动员的安全。

我国关于足球场的照明标准：

1.室外足球场的照明标准

注：应避免对运动员，特别在"角球"时对守门员造成直接眩光。

 

2.室内足球场的照明标准

注：比赛场地上方应有足够的照度，但应避免对运动员造成眩光。

 3.FIFK没有电视转播的足球场人工照明参数推荐值

 

*考虑了灯具维护系数的照度值，即表中数值相乘以1.25等于初始的照度值

 4.FIFK有电视转播的足球场人工照明参数推荐值

注 1.垂直照度值与每台摄像机有关。

       2.照度值应考虑灯具维护系数，推荐灯具维护系数为0.8，因此，照度的初始数值应为表中数值的1.25倍。

       3.每5m的照度梯度不应超过20%。

       4.眩光指数GR≤50。

 5.有电视转播的足球场照明标准

注 1.表中垂直照度为固定（或场地）摄像机方向的垂直照度；

     2.场地摄像机的垂直照度均匀度，可以通过比较各台摄像机之间的垂直照度进行估算；

     3.表中照度值为使用（maintained)照度，推荐维护系数为0.7，因此初始照度值应约为表中数值的1.4倍；

     4.眩光指数GR≤50；

     5.认可并鼓励采用恒流明输出的光源。

 

6.没有电视转播的足球场照明标准

注 1.表中照度值为使用（maintained)照度；

   2.推荐维护系数为o.7，因此初始照度值约为表中数值的1.4倍；

   3.表每10m的照度变化幅度即照度梯度不应超过30%；

   4.应避免在运动员的主视野内产生眩光。

 

 7.GAISF室内足球场照明标准

足球场照明好不好跟谁有关？

关于照明设计，我们一直强调用者为上的基准，因此，足球场照明质量主要根据其使用者的体验来设定，依次为运动员及裁判、现场观众、电视机前的观众三大类，所以，足球场照明的质量取决照度水平、照度均匀度和眩光控制程度。

运动员所需的照明水平与观众不一样，对运动员而言，所需照明水平相对较低，而观众的目的是观看比赛，照明要求是随着观看距离的增加而增加的。

足球场照明水平怎么评判？

对观众而言，运动员的可见度既与垂直照度有关，又与水平照度有关。垂直照度取决于泛光灯的投射方向和位置，由于水平照度易于计算和测量，因此照度推荐值指的是水平照度。观众数量因赛场的不同差异较大，而观看距离与赛场的容量有关，所以赛场所要求的照度按要求随体育场的增大而增加。

此外，照度均匀度、亮度均匀度和立体感（水平和垂直相对成像评判）都是足球场照明水准的评判标准。

图：左图，水平照度标准计算格；右图，垂直照度标准计算格。是用于精准测量计算足球场照明水平的“考卷”。

图：光线角度设置，对眩光控制起着至关重要的作用。

图：泛光灯的不正确使用会对运动员，尤其守门员带来干扰，照明设计时候必须严格依据标准执行。

因此，足球场照明系统的要求必须同时可靠地实现多种功能，首先，必须提供完满的光照条件让球员充分展示自己的技能、让各位裁判可以清晰地作出判断、让位于各个角度的现场观众清晰观看到比赛实况与现场大屏幕报道；此外，必须满足现场录音与电视转播设备的要求；最后，必须遵守规定的参数、考虑光照的经济需求以及光污染情况等方面。

图：蓝色为常规固定赛事摄像机，橙色为动态摄像机。光线的分布必须考虑摄像机位置的设定，才能确保把优质的比赛图像传送到观众的眼中。

国际足球场地应用分级及相应要求

根据足球场的使用功能，国际上最多会将其照明环境需求分为五个等级，但日常通用型分级，只是因应地，以足球场的比赛为基本要求，加入观众观看和电视直播的要求权重和标准高低，依次分为高、中、标准三个级别，微课堂更愿意简单、直观地，按照三个分类的标准向大家阐述：

最高等级

这个等级是目前最高标准的足球场照明标准，适用于国际比赛，全球电视直播，我们目前观看的世界杯，就是这种级别的典型代表

如图中所示，这种方式布灯一般采用环状光带布置，下图这种布置对光线分布质量需求模拟。中心地带对该级别的照明要求是1400LX，然后以比赛场中心地带向观众席环状递减。

中等

该级别适用于国内比赛，国内电视直播，我们平时热追的恒大PK国安之类，用的就是这个标准的照明。

标准

该级别适用于国内比赛，无电视直播

一般来说，这种场地的照度要求在750－1000LX之间，基本只需要关注球员比赛以及现场观众清晰观看即可。

在此基础上，国际足联的等级要求增加了：适用于联赛或俱乐部比赛，无电视直播和适用于日常训练或娱乐，无电视直播两种，这两种和上面三种构成了五种分级。

1．摄像机机位

当足球场需要电视转播时，摄像机机位将会影响到照明水平，主摄像机方向上的垂直照度是重点考察对象。图7-2为常用的国际足球比赛电视转播机位图。需要特别指出，不同的转播公司，对转播的要求是不一样的，机位会有所变化，本图仅参考。对于级别的转播赛事，如国内中超联赛，可以只有三个机位，即1，8，10，这是国际足联允许的最低要求。

图中摄像机机位号及其含义见表7-4。

                            摄像机机位及其功能

足球场布灯方式有以下几种：

一． 四角布置

（1）      灯具以集中形式与灯杆结合布置在比赛场地四角。

a.适用范围：适用于有电视转播的足球场。 

b.技术特点：四个灯塔或灯杆布置在四个角球外，同时，也应布置在运动员正常视线之外。C.对角灯塔通常在足球场场地对角线的延长线上。 

d.灯塔位置：无电视转播时，图7-3中边线外5度和底线外10度是最小值，灯塔只能布置在图中红色区域内。有电视转播的场地，图中底线外的角度不应小于15度。

灯塔高度：灯塔高度按式（7-1）计算

                 h=dtg Ø         （7-1）

h----灯塔的高度

d----球场中心点到灯塔的距离

Ø----球场中心点到灯塔和顶之间的夹角。

e．灯具与灯架：为了控制眩光，灯具的投射角不应大于70度。即灯具的遮光角应大于20度。如图：7-5所示：

    
按照球场均匀不光，布灯与球场四角；装4组灯，每组高杆灯上装5盏投光灯。

二．两侧布置

两侧布置分为光带布置和多杆布置。
每组灯杆上可装5盏金卤灯投光灯，功率一般采用1000W、1500W或2000W金卤灯光源电器；

（1）      光带布置。灯具与建筑马道结合，以连续光带形式或簇状集中形式布置在场地两侧。

a.      适用范围：有电视转播的足球场

b.      技术特点：有电视转播的赛场，一般都有看台，看台顶部雨棚可以支撑照明装置，光带布置是侧向布置的一种，多采用连续光带，现在分段光带布置也时常被应用。与四角布置相比，光带布置的灯具离球场更近，照明效果更好。

c.      光带位置：为了保证守门员及在角球区附近进攻的球员有良好的视线条件，以球门线中点为基准， 

底线两侧至少15度之内不能布置照明装置。2007年，国际足球做出了最新规定，不能装灯的范围有所扩大。图7-7示出不能布灯的最新要求。

底线后向外20度角及与水平面成功率45度角的空间内不能布灯。（这是新要求）

 
d.      光带高度：光带的高度可以采用式（7-1）进行计算，但d值和h的含义发生了变化。

光带的高度比四角布置的要低。

光带照明的均匀度更容易实现，垂直照度如此。水平照度也一样。

造价相对要便宜。光带往往要使用马道，马道的利用率较高，技术性能及经济性均佳。因此，这种布灯方式被广泛应用。 

（2）      多杆布置。灯具与灯杆或灯塔相结合，以簇状集中形式布置在场地两侧。

a.       适用范围：在没有电视转播的足球场，侧向布置照明装置多采用多塔布置方式。

b.      特点：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。多塔布置有四杆布置，或六杆布置，也可以采用八杆布置方式。如图7-9

c.       灯杆位置：为避免对守门员和和进攻队员的视线干扰，以球门线中点为基准点，

底线两侧至少10度之内不能布置灯杆。

灯杆还应布置在无障碍区之外，并不得影响观众正常观看的视线。

d.      灯杆高度：多杆布灯的灯杆高度仍用公式（7-1）进行计算。
 

三．混合布置

两侧布置与四角布置相结合的布置方式。

a.  适用范围：有电视转播的足球场。此种布灯方式被广泛地应用，龙其适用于综合性体育场，旧场改造等情形。

b.   技术特点：融合了两侧布置，四角布置的特点。
 6组灯杆每组装灯2盏

四周均匀不光、按照8组布灯（每组上装2盏金卤灯投光灯）

足球照明分场内足球场照明和场外足球场照明，场地不同安装灯方式是不一样的。标准要根据足球场使用功能来确定照明的标准，训练和娱乐活动照度200lx，业余比赛500lx,专业比赛750lx，一般tv转播1000lx,大型国际比赛高清电视转播1400lx,tv应急的750lx，有电视转播的足球场通常都是观众容量大，建筑等级较高，通常要举行国际级比赛或国家级比赛。因此，体育照明不仅要考虑水平照度，还要衡量其垂直照度及其均匀度。