李 農，于 猛

(北京工業(yè)大學城市照明規(guī)劃設計研究所，北京 100124)

北京-張家口冬奧會體育場館的照明設計標準研究

李 農，于 猛

(北京工業(yè)大學城市照明規(guī)劃設計研究所，北京 100124)

體育比賽的場地照明作為重要的賽事系統(tǒng)和技術支撐，為保障冬奧會賽事的正常進行和轉播發(fā)揮著至關重要的作用。本文通過對國內外相關規(guī)范和標準的梳理，在對冬奧會體育場館照明設計的需求特性進行分析的基礎上，最終提出我國舉辦冬奧會場館應有的照明設計標準。

冬奧會體育場館；照明設計；照明標準

引言

我國已成功申辦2022年冬奧會，相應的體育場館建設改造工程也已提上議事日程。由于比賽項目的多樣性及賽事的重要性，冬奧會場館的照明設計要求更加嚴格。除為運動員、裁判員、現(xiàn)場觀眾及其他各類人員提供充足、均勻的水平照度和垂直照度外，還應考慮攝像要求及更嚴格的眩光控制，以便充分為各方面使用人群提供最佳照明。

由于我國首次成功申辦冬奧會，缺少高標準體育場館建設的經(jīng)驗和指導，因此有必要進行針對性的研究。當然首先需要針對照明標準進行系統(tǒng)科學的研究，以便獲得既符合國際通行標準又符合我國國情的照明設計標準。

1 第24屆冬奧會體育場館簡介

冬奧會比賽項目傳統(tǒng)分為冰上和雪上兩大類：冰上項目包括速度滑冰、短道速滑、花樣滑冰、冰球、冰壺；雪上比賽項目包括越野滑雪、跳臺滑雪、北歐兩項、高山滑雪、自由式滑雪、單板滑雪、冬季兩項、雪車和鋼架雪車。

據(jù)北京冬奧會申辦委員會官方網(wǎng)站顯示[1]，第24屆北京-張家口冬奧會共設十五大比賽項目，計劃使用25個場館。場館分布北京、延慶和張家口3個賽區(qū)。北京賽區(qū)將舉行全部冰上項目，具體是國家游泳中心(冰壺)、國家體育館(冰球)、首都體育館(花樣滑冰和短道速滑)以及準備新建的國家速滑館(速度滑冰)。雪上項目將分別在延慶賽區(qū)和張家口崇禮賽區(qū)舉行，比賽場地分別為北歐兩項和冬季兩項中心(越野滑雪、跳臺滑雪、北歐兩項、冬季兩項)、國家高山滑雪中心(高山滑雪)、云頂滑雪公園(自由式滑雪、單板滑雪)和國家雪車雪橇中心(雪車、鋼架雪車、雪橇)。

2 冬奧會照明標準分析

2.1 參考照明標準和要求

為了充分了解國內外有關冬季運動體育項目照明標準的情況，以及我國目前標準的水平，本文選取了如下國內外重要且典型的照明標準和要求進行比較：

1)《體育場館照明設計及檢測標準》(JGJ 153—2007)[2]及其最新修訂版JGJ 153—2016(征求意見稿)[3];

2)《建筑照明設計標準》(GB 50034—2013)[4];

3)《體育場所開放條件與技術要求第7部分：滑冰》(GB 19079.7—2013)[5];

4)《天然材料體育場地使用要求及檢驗方法 第3部分：運動冰場》 (GB/T 19995.3—2006)[6];

5)《冰上運動照明》(CIE 45—1979)[7];

6)《體育賽事中用于彩電和攝影照明的實用設計準則》(CIE 169—2005)[8];

7)《關于彩色電視和電影系統(tǒng)用體育比賽照明指南》(CIE 83—1989)[9];

8)《室內外體育場館人工照明指南》(GAISF—2006)[10];

9)《北美照明手冊》(IESNA—2011)[11];

10)《體育場所開放條件與技術要求 第6部分：滑雪場所》(GB 19079.6—2013)[12];

11)2014年索契冬奧會相關照明要求。

2.2 國內外冰上運動體育場館照明標準比較

國內外冰上運動各照明標準的比照表見表1。其中體育場館照明使用功能依照JGJ 153分級，即Ⅰ：訓練和娛樂活動；Ⅱ：業(yè)余比賽、專業(yè)訓練；Ⅲ：專業(yè)比賽；Ⅳ：TV轉播國家、國際比賽；Ⅴ：TV轉播重大國家、國際比賽；Ⅵ：HDTV轉播重大國際比賽。GB 50034和GAISF的分級方法與JGJ 153相同，但IESNA—2011的分級方法有所不同，其中四個等級I、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ中，Ⅰ為觀眾超過5 000人的專業(yè)比賽，Ⅱ為觀眾不超過5 000人的比賽，Ⅲ為有少數(shù)觀眾的比賽，Ⅳ為對觀眾數(shù)量沒有要求的低水平比賽或者娛樂活動，且未提及電視轉播的照明要求。另外，照明的參考平面及其高度分別為：無電視轉播是冰面，有電視轉播是冰面上1.5 m。

由于《體育場所開放條件與技術要求第7部分：滑冰》僅提到室內滑冰場所水平照度不低于600 lx，《天然材料體育場地使用要求及檢驗方法 第3部分：運動冰場》提到競賽用冰面照度應不小于1 500 lx和訓練用冰面照度應不小于300 lx,故沒有放入比照表中。CIE 45里面只涉及訓練和比賽兩項，沒有進一步細分，并且只有部分照明標準(訓練時水平照度：速滑100 lx、花樣滑冰200 lx、冰球200 lx;比賽時水平照度：速滑200 lx、花樣滑冰500 lx、冰球500 lx)，故也沒有放入。根據(jù)比照表1的比較結果，有以下特征：

1)JGJ 153相較于GB 50034和IESNA《照明手冊》，其照明標準體系更為完善；JGJ 153修編的征求意見稿在冰上運動方面相較于修編前版本標準變化不大，僅在水平照度與垂直照度比，以及觀眾席前排垂直照度與場地垂直照度之比方面做了微調；

2)GAISF的相關照度標準值與JGJ 153修編征求意見稿相比，個別指標雖有差異但總體相當；

3)總體上看我國冰上運動照度標準值較為適中。

2.3 國內外雪上運動照明標準比較

國內外雪上運動各照明標準的比照表見表2。由于雪上項目的正式比賽一般在室外白天舉行，一般無要求。但是考慮到天氣變化(如天氣起霧等)、比賽訓練、電視轉播，以及賽后利用等方面因素，也可以考慮設置電氣照明。

GB 50034、JGJ 153—2007等國家標準、行業(yè)標準及體育組織對這部分照明標準涉及甚少，多數(shù)只是少許概括，只在《體育場所開放條件與技術要求第6部分：滑雪場所》(GB 19079.6—2013)規(guī)定開放夜場水平照度不低于100 lx；且在CIE 169和CIE 83中對滑雪僅有部分要求,如不同拍攝距離的垂直照度及照度均勻度等；而索契冬奧會安排越野滑雪、冬季兩項和北歐兩項在白天舉行，對照明無要求，僅對有攝像要求的場所提出了照明要求(平均垂直照度Evave規(guī)定主攝像相機≥1 400，輔攝像機≥1 000；光源色溫≥5 600，顯色指數(shù)≥90)。根據(jù)比照表2的結果，有以下特征：

表1 國內外冰上運動項目照明設計標準的比較
Table 1 Comparison of the ice sports lighting design standards at home and abord

注：(1)◆表示速度滑冰的標準值，無特殊說明的速度滑冰與其他冰上運動的取值相同； (2)JGJ 153—2007規(guī)定：①冰球、花樣滑冰、冰上舞蹈、短道速滑應提供足夠的照明消除圍板產(chǎn)生的陰影，并應保證在圍板附近有足夠的垂直照度，應增加對球門區(qū)的照明;②速度滑冰對觀眾和攝像機，冰面的反射眩光應減至最小。內場照明應至少為賽道照明水平的1/2;③征求意見稿規(guī)定為節(jié)約成本，TV應急照明適用于國際和重大國際比賽，其照度標準值宜為HDTV轉播照明的50%，且不應低于750lx； (3)Eh和Ev分別表示水平照度與垂直照度； (4)Evmai和Evaux分別表示主攝像機方向垂直照度和輔攝像機方向垂直照度； (5)Uh和Uv分別表示水平照度均勻度和垂直照度均勻度； (6)Uvmai和Uvaux分別表示主攝像機方向垂直照度均勻度和輔攝像機方向垂直照度均勻度； (7)U1和U2分別表示最小照度與最大照度之比和最小照度與平均照度之比； (8)Ehave/Evave表示場地水平照度與垂直照度的平均值之比； (9)Evfs/Ev表示觀眾席前排的垂直照度與場地垂直照度之比。

表2 CIE及JGJ 153—2016(征求意見稿)的比較
Table 2 Comparison of the snow sports lighting design standards of CIE and JGJ153—2016

注： (1)A類、B類、C類表示運動項目分類： A類：射箭、田徑、臺球、保齡球、冰上冰壺、標槍、跳水、跳水、馬術、射擊、落袋臺球、游泳； B類：羽毛球、棒球、雪橇、足球、體操、手球、曲棍球、滑冰、柔道、空手道、草地網(wǎng)球、賽跑、輪軸、高山滑雪、滑雪、壘球、速度滑冰、排球、摔跤； C類：拳擊、板球、擊劍、冰球、長曲棍球、橡皮球、乒乓球； (2)JGJ 153—2016(征求意見稿)規(guī)定：雪上運動包括：自由式滑雪 、高山滑雪、跳臺滑雪和雪車(越野滑雪、冬季兩項和北歐兩項一般在白天舉行，對照明無要求)；高山滑雪、跳臺滑雪場 、雪車(雪橇)Ⅰ、Ⅱ級無照明要求；*表示跳臺滑雪的標準值，●表示雪車的標準值，無特殊說明的跳臺滑雪及雪車與其他雪上運動取值相同；跳臺滑雪起跳區(qū)及其周圍的亮度比至少為5∶1，以保證邊界清晰可見； (3)表中各符號含義與表1相同。

1)CIE 83—1989與CIE 169—2005的攝像方面的照明要求大致相同，但在垂直照度的數(shù)值和光源要求等方面略有不同；

2)JGJ 153—2016(征求意見稿)中新增了雪上運動的照明標準，其相較于CIE的標準雖表述方式有所差異，不僅相對詳細，而且整體上看，要求相對較高；

3)總體上看JGJ 153—2016(征求意見稿)給出的雪上運動照明標準較為適中。

3 各類照明標準分析結論

體育照明標準的制定首先需要考慮的是保障體育比賽的正常進行，其次需要考慮裁判員可以準確迅速做出判斷，并使在場的觀眾得以輕松地欣賞運動員的技術動作和使彩色電視轉播的畫面清晰逼真，除此之外還需要考慮國家的整體實力或經(jīng)濟發(fā)展水平。總之，照明設計標準必須綜合全面考慮多方面的影響因素。

根據(jù)表1和表2的比較分析，我國JGJ 153—2016(征求意見稿)所確定的照明標準基本合適，若屆時存在HDTV轉播的計劃，建議Evaux由1 400 lx提高到1 500；建議Ehave/Evave控制在1.75左右為宜。

4 結束語

通過上述針對冬季體育運動照明的比較分析研究，可以發(fā)現(xiàn)我國目前制訂的JGJ 153—2016(征求意見稿)的照明標準基本符合國際的水平，這足以體現(xiàn)了我國的經(jīng)濟實力和照明科技水平。通過本研究不但可以使照明設計師全面了解國內外冬季體育運動場館的相關標準，而且還可以根據(jù)運動場館建設或改造的實際情況，參考本研究的相關結果展開相關設計，從而設計出高質量的冬季運動體育場館的照明，最終為運動員、裁判員和觀眾帶來高品質的視覺感受。

[1] 北京2022年冬奧會和冬殘奧會組織委員會.賽區(qū)場館 [EB/OL].http://www.beijing2022.cn/.

[2] 體育場館照明設計及檢測標準:JGJ 153—2007[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[3] 體育場館照明設計及檢測標準：JGJ 153—2016(征求意見稿)[S].

[4] 中國建筑科學研究院. 建筑照明設計標準：GB 50034—2013[S]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，2013.

[5] 體育場所開放條件與技術要求第7部分：花樣滑冰場所：GB 19079.7—2013[S]. 北京：中國標準出版社，2013.

[6] 天然材料體育場地使用要求及檢驗方法 第3部分：運動冰場：GB/T 19995.3—2006[S]. 北京：中國標準出版社，2006.

[7] Lighting for ice sports: CIE 45—1979[S]. CIE，1979.

[8] Practical design guidelines for the lighting of sport events for color television and filming: CIE 169—2005[S]. CIE，2005.

[9] Guide for the lighting of sports events for color television and film systems: CIE 83—1989 [S]. CIE，1989.

[10] 國際體育聯(lián)合會(GAISF).室內體育場館人工照明指南[M].2006.

[11] IES. THE LIGHTING HANDBOOK [M]. Tenth Edition. IESNA，2011.

[12] 體育場所開放條件與技術要求 第6部分：滑雪場所：GB 19079.6—2013[S].北京：中國標準出版社，2013.

Research on Lighting Design Standards of the Winter Olympic Sports Venues in Beijing and Zhangjiakou

LI Nong, YU Meng

(UrbanLightingPlanningandDesignResearchInstitute,BeijingUniversityofTechnology，Beijing100124，China)

The sports venue lighting as an important tournament system and technical support for sports competitions play a crucial role. This article through the national norms and industry standards, analysis of the demand characteristics of winter sports stadium lighting design, finally, we put forward the China host the Winter Olympics venues lighting recommended standards.

winter olympic sports stadium; lighting design; lighting standards

TM923

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2017.02.015