1 概述
近年来，作者在编制《体育建筑电气设计规范》过程中认真地研读和学习了国际上相关体育照明标准，尤其国际照明委员会CIE的标准、国际足联FIFA和国际田联IAAF的标准将引起同仁们高度重视，这些国际上知名组织影响力很大，影响面很广，对其他运动项目会产生示范效应。认真研究和分析这些新技术的变化有助于吸取他人所长为我所用，继而服务于我国的体育场馆建设和运动会的举行。
在介绍体育照明新技术之前，先介绍体育照明的术语， 目前尚无官方定义，但约定俗成，体育照明系指为比赛场地提供的人工照明，简称场地照明。
2 国际体育照明的新技术
2.1 标准的变化
2.1.1 足球场场地照明新标准
2011年国际足球联合会FIFA颁布新的《足球场》[1]标准，其中第9章是体育照明。其足球场地的照明标准值见表1。
需要说明，该标准一直由足球发达国家参与编制，这些国家足球比赛等级及体系非常完善。表中第Ⅲ等级“国内比赛” 与我国的“专业比赛” 接近;第Ⅱ等级的“联赛和俱乐部比赛” 属于低级别的比赛，与我国“业余比赛、专业训练”相似。
2.1.2 田径场场地照明新标准
国际田径联合会IAAF的最新标准于2008年颁布，即《国际田联田径设施手册》2008年版[2]，其中5.1节是关于体育照明， 其田径场地的照明标准值见表2。
与足球相类似，田径国际标准也是由欧美发达国家进行编制，田径各等级比赛比较完善。表2中第Ⅲ等级“国内、国际比赛”尽管没有电视转播，但它是专业比赛，与我国的“专业比赛”等级接近;第Ⅱ等级的“俱乐部比赛”也是低级别的比赛，属于业余比赛，与我国“业余比赛、专业训练”等级相似。
2.1.3 国际照明委员会的照明新标准
国际照明委员会CIE第169号技术文件[3] ——《体育赛事用于彩电和摄影照明的实用设计准则》颁布于2005年，文件要求169号文件应与1989年颁布的CIE83文件[4][7] 结合起来阅读，83号文件许多技术内容仍然有效。169号文件指出，CIE83—1989文件所示照明水平适用于现代CCD—HDTV的摄像系统。表3和表4列出了照明指标。
北美照明工程协会IES在2009年IESNA RP一6—01文件中，关于体育比赛电视转播照明的有关参数与CIE 169号文件一致，这说明由于高清电视转播后，CIE 83文件的有关参数仍然适用。
眩光指数GR<50，仅用于户外相关方向，参见CIE112-1994.CIE 83号文件给出光源的要求，如表5所示。
2.1.4棒球及垒球场场地照明新标准
美国棒球、垒球比较发达，职业化水平高，其棒垒球场地照明标准可谓国际领先.2009年新修订的《体育和娱乐场地照明》[5]标准IESNA RP -6-01R2009规定，无论标清电视还是高清电视转播，一般显色指数Ra≥65。相关色温Tc=3000K~6000K。
2.2 灯具布置的新要求
2.2.1 足球场场地照明的布灯方式
国际足球天河会FIFA2011年版的《足球场》标准对足球场照明布置有所调整，主要变化时增加了许多不能布置灯具区域，以保障运动员、裁判员避免眩光的影响，具体是下列部位不能布置灯具：
(1)、以底线重点为中心，当有点事转播时底线量测各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。
(2)、场地中心25°仰角球门后面空间内。
(3)、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1中所示区域除外。
当然，对于具有足球运动项目的综合性体育场，第1.、2、3所述范围内可布置灯具，但足球模式时不应开灯。
2.2.2 棒球及垒球场场地照明的布灯方式
绑垒球场灯具布置有如下要求：
(1)、棒球场灯具宜采用6杆或8杆布置方式，垒球场灯具宜采用不少于4杆布灯方式。当挑篷能满足要求时，宜利用挑篷安装灯具。
(2)、灯杆应布置在图2阴影区以外区域。
2.3其他变化
2.3.1 恒流明技术
“恒流明”一词早在2007版的国际足联标准中就已经推荐使用，英文为“Constant illumination lamp technology”，也可称为“恒照度”。国际足联2011版本标准中继续推荐使用该技术。恒流明的含义是在光源寿命周期内，光源的光通量保持不变或在很小范围内变化。因此，恒流明实际上是光源光通量保持不变的现象。毋庸置疑，使用恒流明技术的灯具，可以保持场地内照度不变。
2.3.2 光污染的控制要求
足球场场地照明经常会出现灯光外溢现象，大功率的场地照明照射到体育场外，不仅造成能源浪费，而且产生令人反感的光污染，为此国际足联对场地照明外溢光提出限制性指标，如表6所示，外溢光在体育场外50m和再向外200m作为计算点和测量点，既考核水平照度，也要考核垂直照度。示意图见图4。
3 体育照明新技术分析
3.1 标准分析
3.1.1 照度的变化
标准变化最大的当属国际足联， 从2002版到2011版，国际足联颁布j个版本的足球标准， 以最高等级的比赛为例，将2002版、2007版、2011版三部标准进行比较，同时与我国体育场馆照明设计及检测标准JGJ 153进行对比，列表如表7所示。
需要说明FIFA 2002版有慢动作摄像机Slow Motion Cam.(对应照度18001x) 和移动摄像机Mobile cam.(对应照度lO001x)，而2007版、2011版只有场内摄像机Field cam，两类摄像机性质不同，本文取FIFA 2002版中慢动作摄像机方向上的垂直照度18001x参与比较，详见图5。
由图5可知，固定摄像机方向上的垂直照度2002年版只需1400Ix即可，2007版达到不可思议的24001x，到了2011年版回落到20001x，与我国标准[6]相一致。场内摄像机方向上的垂直照度基本持平，没有变化，略高于我国标准。水平照明维持在3000～35001x水平，低于我国40001x的要求。
3.1.2 光源色度参数的变化
光源的色度参数对电视转播至关重要，主要有显色性和色温。国际足联在这方面有明显的变化，如表8所示。
由图6可知，国际足联从2002版到2007版将一般显色指数Ra的下限值由80调低到65，而2011版本继续维持下限值为65。相关色温的下限值由5500K下调到4000K。很显然，我国标准与2002版本的较接近。3.2.1部分将详细分析这种技术动态的合理性。
结合3.1.1和3.1.2可知，一般显色指数Ra、相关色温T降低了，照度水平没有明显提高，反而FIFA 201l版比FIFA 2007版有所降低。
3.2 技术分析
3.2.1 光源的色度参数
近年来，随着摄像机、电视技术水平的提高，摄像机对人工光的适应能力也在提高，对场地照明的显色指数和相关色温的要求有所降低。表9列出了部分国际标准的最新要求和技术动态。
作者对国际上新技术的变化和动态进行了研究和分析，供读者参考。
第一，科研成果验证了国际上技术的新变化。
在编制《体育建筑电气设计规范》过程中，规范编写组针对国际上新出现的技术动态和变化进行了专项研究，即“关于光源色度参数对体育比赛电视转播图像质量影响的研究”[8]，文献8给出了研究过程和结果，由于篇幅所限， 在此不再赘述。研究表明，对电视观众来说，光源显色指数为65、相关色温为4000K与光源显色指数为90、相关色温为5500这两类人工照明情况下拍摄出的体育比赛节目画面没有明显差别，可以被电视观众和行业专家所接受。
第二，选择适宜色温和显色性的光源符合节能方针，有利于降低工程造价。
表10列出了主流的大功率金属卤化物灯的技术参数[9][10] ，从表中可知，同系列高色温、高显色性与标准色温和标准显色性相比，光源光效降低10%～30%，而且价格相对也较高，一次投资有所增加。
因此，体育照明应根据体育场馆的等级选择合适色温和显色性的光源。
第三，实测全球直播的国际赛事验证了技术动态。
作者对2011年部分全球直播的国际赛事场地实测(见表11)，赛事包括：2011国际泳联短池游泳世界杯赛、2011年意大利足球超级杯赛、第14届国际泳联世界锦标赛、2011年ATP网球大师赛等，赛事均已经圆满结束，其场地照明的实际色温为4553K～5717K，显色指数为61～90.28(见图7和图8)。
3.2.2 恒流明技术
如上所述，恒流明技术是国际足联推荐采用的技术，在光源寿命周期内，其光通量基本保持不变，为场地提供稳定的照明。我国研究机构证明了这一点，复旦大学信息学院光源和照明工程系2009年完成的“恒定照度测试报告” 指出，在长达5000小时的照明测试中，实际照度维持值与设计值的偏差在一5%一十4.5% 。
另一方面，恒流明技术为节能减排、节省投资也能做出不小的贡献。复旦大学的“恒定照度测试报告” 表明， 以恒流明技术的LSG一1500W 灯具为例，测试地点位于复旦大学某网球场，总共测试系统运行5000小时，每隔100小时或250小时测试一次，实测数据汇总于表l2。
将表12转换成图9更加直观，实测表明，单灯能耗基本不变。光源在整个寿命周期内，前2000小时灯具实际电功率(包括镇流器功率)低于灯具的额定功率，2000小时～5000小时灯具电功率略有增加。光源整个寿命周期内灯具实际电功率为其额定功率的86.5% ～I15.4% ，图中右下斜线为实测数据，其围合的面积为实际使用的有功电度，电费支出将以此为依据。红线围合的矩形为恒定功率1500W 运行5000小时，这是理想状态。实际运行围合的面积与红线围合的面积非常接近，仅增加2.91% 。
从分析可以得出如下结论：
第一，恒流明技术可以获得稳定的照明效果。从实测数据看，当采用恒流明技术的灯具时，维护系数可取0。95，为了确保可靠性维护系数可取0.9。
第二，所用灯具数量较少。采用恒流明灯具数量上要少用22%，相应电能也少用22%，且一次投资减少，维护量也相应减小。
第三，单灯能耗基本不变。实测表明，光源在整个寿命周期内，前2000小时灯具实际电功率(包括镇流器功率)低于灯具的额定功率，2000小时～5000小时灯具电功率略有增加，光源整个寿命周期内灯具实际电功率为其额定功率的86.5%～115.4%。因此，场地照明采用恒流明技术的灯具在全寿命周期内总能耗有所降低，单灯能耗基本不变，而照度保持相对稳定。
4 结束语
现在，以国际足联为代表的有些国际标准在技术层面上发生不小的变化， 如果说FIFA 2007版本值得我们关注，那么FIFA 2011版不仅仅是关注的问题，应引起专家、学者高度重视。
