１ 簡介
足球場照明質(zhì)量主要取決于照度水平、照度均勻度和眩光控制程度。運(yùn)動(dòng)員所需的照明水平與觀眾不一樣，對運(yùn)動(dòng)員而言，所需照明水平相對較低，而觀眾的目的是觀看比賽，照明要求是隨著觀看距離的增加而增加的。
表中給出的是照度正常使用值，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，要考慮到燈具使用壽命期內(nèi)因灰塵或光源衰減而造成的光輸出減少。光源的衰減取決于安裝地點(diǎn)的環(huán)境條件和所選擇的光源類型，因此，新燈具的初始照度為表中推薦值的１．２～１．５倍。
燈具產(chǎn)生眩光的程度取決于燈具的密度、投射方向、數(shù)量、在賽場中觀看的位置、環(huán)境亮度等。
事實(shí)上，燈具的數(shù)量與賽場觀眾席的多少有關(guān)。相對而言，訓(xùn)練場只要安裝簡單的燈具即可；而大型體育場要安
裝更多的燈具，通過控制光束，以達(dá)到高照度、低眩光的目的。
除了對運(yùn)動(dòng)員和觀眾眩光外，燈具也能在賽場外產(chǎn)生眩光。但不要將燈光照射到足球場或體育場周圍的道路或居民區(qū)。
關(guān)于彩色電視轉(zhuǎn)播的照明要求，在"ＣＩＥ２８號出版物（１９７５）--體育比賽彩色電視轉(zhuǎn)播照明要求"中已提出。
２ 觀眾較少或沒有觀眾的娛樂、訓(xùn)練場照明
２．１ 照度
2.1.1 照度水平
比賽場地內(nèi)平均水平照度值為５０～１５０Ｌｕｘ。
2.1.2 照度均勻度
訓(xùn)練場最小水平照度與平均水平照度之比不小于１∶４。
２．２ 光源
足球場照明光源可采用金屬鹵化物燈、高壓鈉燈和鹵鎢燈，光源的選擇由每年使用的時(shí)間、工程初次投資和維護(hù)成本決定。
３ 有觀眾席的場地照明
３．１ 照度
3.1.1 照度水平
對觀眾而言，運(yùn)動(dòng)員的可見度既與垂直照度有關(guān)，又與水平照度有關(guān)。垂直照度取決于泛光燈的投射方向和位置，參見圖４。由于水平照度易于計(jì)算和測量，因此照度推薦值指的是水平照度。觀眾數(shù)量因賽場的不同差異較大，而觀看距離與賽場的容量有關(guān)，所以賽場所要求的照度按上表要求隨體育場的增大而增加。
3.1.2 照度均勻度
事實(shí)上，照度絕對均勻是不可能達(dá)到的。照度均勻度既可用照度的最小值Ｅｍｉｎ與最大值Ｅｍａｘ之比表示，也可用照度的最小值Ｅｍｉｎ與平均值Ｅａｖｅ之比表示。照度均勻度至少應(yīng)為Ｅｍｉｎ／Ｅａｖｅ＝１∶１．５，對上表中低照度的情形，由于多種實(shí)際因素的制約，理想的照度均勻度很難達(dá)到。這種情況下，只要燈具布置位置和經(jīng)濟(jì)條件允許，照度均勻度應(yīng)不低于１∶２．５，前提是假定燈具的位置滿足４．１的規(guī)定。盡管賽場的照度均勻度符合要求，但要避免在短距離里照度發(fā)生突變。
3.1.3 亮度均勻度
除上面所述的照度均勻度外，值得注意的是人眼睛看到的是亮度而不是照度。賽場的外觀將隨觀看方向、賽場條件和天氣而變化。
3.1.4 立體感
由于水平照度易于說明、計(jì)算、測量，３．１．１給出了水平面上照度推薦值。然而，運(yùn)動(dòng)員和觀眾的可見度取決于水平照度值和垂直面的照度值，因此，物體的立體感與水平照度和不同方向的垂直照度的比例有關(guān)。對任一點(diǎn)來說，有無數(shù)個(gè)垂直面，而很方便地只考慮適當(dāng)角度的兩個(gè)垂直面，如圖１所示。
如果Ｅｈ、Ｅｖ１、Ｅｖ２、Ｅｖ３、Ｅｖ４比較接近，燈光下的運(yùn)動(dòng)員或物體的立體感較差，很難看清三維空間的物體。另一方面，如果這五個(gè)參數(shù)差別較大，就會造成物體立體感失真，運(yùn)動(dòng)員或物體外形變形或扭曲。由于視點(diǎn)來自各個(gè)方向，對于場地照明來說，通常采用某一點(diǎn)各個(gè)面的平均照度值。一般地說，如果水平照度不大于四個(gè)面中任一面垂直照度的兩倍，這時(shí)的立體感是可以接受的。
３．２ 光源
選擇光源時(shí)，要考慮下列因素：
（１）發(fā)光效率；
（２）每盞燈的光通輸出；
（３）利用率、賽場上所接受的燈光；
（４）光源的色溫和顯色性；
（５）啟動(dòng)和再啟動(dòng)特性；
（６）每年使用的時(shí)間；
（７）初次投資和運(yùn)行成本。
鹵鎢燈、金屬鹵化物燈和高壓鈉燈都可用于場地照明，如果要求高照度，鹵鎢燈是不合適的，除非每年使用的時(shí)間較短。如果可能的話，可以將照明裝置等級提高，以滿足日后彩色電視轉(zhuǎn)播的需要，高壓鈉燈不適合彩色電視轉(zhuǎn)播，只有金屬鹵化物燈才滿足要求。關(guān)于運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目彩色電視轉(zhuǎn)播用的照明要求參見"ＣＩＥ２８號出版物（１９７５）--體育比賽彩色電視轉(zhuǎn)播照明要求"。
４ 照明技術(shù)
４．１ 安裝方式
場地照明有兩個(gè)基本布置方式：四角布置--燈具裝在球場對角延長線附近的高塔上；側(cè)向布置--燈具安裝相對較低，燈具位于球場的兩側(cè)。后者又可細(xì)分成兩種方式：
（１）多塔（桿）安裝，球場一邊設(shè)２、３或４個(gè)塔；
（２）光帶安裝，燈具安裝在頂棚或馬道上，照明時(shí)燈形成與球場邊線相平行的光帶。
4.1.1 四角布置
角塔結(jié)構(gòu)安裝方式，這種方式是可接受的。燈塔高度應(yīng)保證塔上最下面一排燈具到球場中心點(diǎn)與球場的夾角不小于２０°，為了減少對運(yùn)動(dòng)員和觀眾的眩光，可以將這個(gè)角度放寬到３０°，但是這樣燈塔的投資又會增加，而且垂直照度與水平照度之比會減小。球場邊線中點(diǎn)處向外偏至少５°，以確保邊線附近的運(yùn)動(dòng)員身上的垂直照度。通過增加這個(gè)角度，對向底線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)員來說，眩光減小了，垂直照度同時(shí)增加。增加角度的極限取決于妨礙燈具照明的看臺頂棚和在球場上的陰影（參見４．３）。球門中點(diǎn)向外至少１５°以限制踢角球時(shí)球門區(qū)運(yùn)動(dòng)員的眩光。
兩個(gè)角度限制線確定了燈塔的位置，理想的辦法是燈塔盡可能靠近球場對角線的延長線。為了保證整個(gè)球場都有照明，燈塔最下面一排燈至球場的角與球場的夾角不大于７０°，這樣可以有效地確定燈塔到球場一角的最小距離。
事實(shí)上，現(xiàn)場的條件常常對燈塔有所限制，上述因素是解決問題的折中方案。
4.1.2 側(cè)向布燈
側(cè)向布燈推薦位置，泛光燈的要求既適合多塔（一側(cè)為２、３、４個(gè)塔），又適合光帶。
從球場縱軸方向看過去，α的最小值２０°只適用于訓(xùn)練場和低級別的賽場，因?yàn)榇藭r(shí)眩光控制水平較低。α為２５°時(shí)，眩光控制得較好，同時(shí)又有較高的垂直照度。盡管α增大有利于控制眩光，但垂直照度分量減小，燈塔或馬道的投資將大大增加，不可能為了增大α角而加高看臺頂棚，盡管結(jié)構(gòu)可以承受泛光照明裝置。
邊線附近對泛光燈的仰角由角度β確定，如果水平照度與垂直照度之間有恰當(dāng)?shù)谋壤瑒tβ角不應(yīng)大于７５°。如果看臺頂棚邊緣的燈具沒有合適的β值，可以將泛光燈安裝在頂棚下或采取其它特殊方式。
圖４所示，球場每邊設(shè)３組或４組泛光燈。當(dāng)β值在７５°～６０°之間，有必要用每側(cè)４塔方案，以保證有合適的照度均勻度。當(dāng)β值在６０°～４５°之間，則要考慮采用每側(cè)３塔布置。當(dāng)β值接近４５°時(shí)，滿足α推薦值的燈塔高度變得與四角布置方式相類似。事實(shí)上，每側(cè) ２塔也能成功地應(yīng)用。
泛光燈近似連續(xù)布置。圖中光帶超過球場底線，以維持球場兩端的照度。在不好安裝燈具的地方，端部的泛光燈盡可能靠近中部。
４．２ 眩光控制
燈具安裝高度和泛光燈的位置影響眩光控制，這在前面已經(jīng)討論過。然而，還有其它一些相關(guān)因素影響眩光控制。
對每個(gè)工程泛光燈的數(shù)量由場地內(nèi)的照度確定。四角布置方式，燈塔數(shù)量比側(cè)向布燈少，因此，光線進(jìn)入運(yùn)動(dòng)員或觀眾的視野內(nèi)也較少。另一方面，四角布燈用的泛光燈數(shù)量比側(cè)向布燈要多，從球場任一點(diǎn)看，四角布燈每個(gè)燈塔泛光燈的光強(qiáng)之和比側(cè)向布燈多塔或光帶方式的光強(qiáng)要大。實(shí)驗(yàn)表明，很難在兩種布燈方式間作出選擇。通常，布燈方式的選擇和燈塔的準(zhǔn)確位置更多地取決于造價(jià)或場地條件而不是照明因素。
建議不要將眩光與照度聯(lián)系在一起，因?yàn)樵谄渌蛩叵嗤瑫r(shí)，隨著照度增加，人眼的適應(yīng)水平也在增加，實(shí)際上，對眩光的敏感程度不受影響。
還有三個(gè)影響眩光的因素：
（１）泛光燈的光強(qiáng)分布；
（２）泛光燈的投射方向；
（３）賽場環(huán)境亮度。
4.2.1 泛光燈光強(qiáng)分布
無論四角布燈還是側(cè)向布燈，泛光燈一定要采用窄光束的燈具，以照射到離燈最遠(yuǎn)的賽場區(qū)域，光束最大光強(qiáng)的１／１０與最大光強(qiáng)之間的夾角不應(yīng)大于１２°，超出這個(gè)范圍過多的溢出光也能產(chǎn)生眩光。
4.2.2 燈具的投射方向
為有效地滿足４．２．１的要求，泛光燈必須在其整個(gè)壽命期內(nèi)準(zhǔn)確瞄準(zhǔn)并保持設(shè)計(jì)位置。對運(yùn)動(dòng)員來說，守門員最易受攻擊。至于眩光，對觀眾而言，球場側(cè)面公共區(qū)域的前部和球門后面觀看條件最差，在設(shè)計(jì)泛光燈的投射方向時(shí)，這些位置都是被用來考核眩光控制優(yōu)劣的地點(diǎn)。
4.2.3 環(huán)境亮度
運(yùn)動(dòng)員和觀眾所看到的泛光燈外表亮度取決于人的視線從明亮的球場移到燈具時(shí)的亮度梯度。球場周圍有看臺、平臺、圍欄，它們的反射系數(shù)適中，只要這些區(qū)域的照度大約為賽場照度的１／４，眩光的影響將大為減少，因此，重要的是看臺的顏色不要太暗。這些區(qū)域的照度值通常能用泛光燈的溢出光實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然，泛光燈要滿足４．
２．１部分的光強(qiáng)控制要求。
在沒有看臺和平臺的小場地，常見的問題是環(huán)境亮度較低，少數(shù)能提高環(huán)境亮度。然而，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)球場周圍的較淺色的圍欄可以顯著改善泛光燈的視覺效果。
４．３ 看臺結(jié)構(gòu)的陰影
對于四角布燈方式，重要的是要核查看臺結(jié)構(gòu)不要妨礙照明。圖６顯示了如何預(yù)測頂棚陰影的位置，陰影是平行于頂棚邊緣的平行線。選擇燈具的安裝位置應(yīng)避免在比賽區(qū)域內(nèi)產(chǎn)生陰影，但是陰影是不可避免的，這時(shí)要增加額外泛光燈給陰影區(qū)照明。事實(shí)上，不可能完全消除陰影，但最好結(jié)果是附加照明的投射方向盡可能接近主泛光燈的照明方向。
４．４ 除足球外的其它運(yùn)動(dòng)
大多數(shù)大型戶外運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目都可應(yīng)用上述照明技術(shù)，這些推薦值能用于田徑場，如圖７所示場地外有一環(huán)形跑道。同樣原理，照明技術(shù)可以用在橄欖球、曲棍球、長曲棍球、美式足球、澳式足球、環(huán)形的馬術(shù)表演、列隊(duì)表演等。
５ 安裝、操作和維護(hù)
５．１ 安裝和操作
當(dāng)已安裝完可調(diào)節(jié)的泛光燈，應(yīng)標(biāo)記燈的投射位置，以便日后燈具要維護(hù)或維修，燈具可以容易地恢復(fù)原位。對場地上舉行其它運(yùn)動(dòng)，例如投擲和徑賽項(xiàng)目，建議不要改變原有泛光燈的瞄準(zhǔn)點(diǎn)，經(jīng)驗(yàn)表明，準(zhǔn)確再設(shè)定瞄準(zhǔn)點(diǎn)既浪費(fèi)時(shí)間又增加投資。建議設(shè)置兩套獨(dú)立的照明系統(tǒng)，各系統(tǒng)根據(jù)各自需要自行控制。
燈塔及其基礎(chǔ)應(yīng)符合當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)的法規(guī)、規(guī)范，未經(jīng)權(quán)威認(rèn)可的人不能從事這種工作。要保證在沒有危險(xiǎn)的情況下維護(hù)照明裝置。
５．２ 維護(hù)
照明裝置要定期清潔，如果燈泡、燈具或鎮(zhèn)流器停止工作或功能顯著下降時(shí)，應(yīng)分別更換，確保照度符合有關(guān)規(guī)定。成批清潔、更換燈泡優(yōu)點(diǎn)較明顯，這樣可以減少更換燈泡的勞動(dòng)力成本，減少使用期內(nèi)燈泡損壞的機(jī)會。根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件，確定比賽場最低、可接受的平均照度值，這是制定維護(hù)規(guī)定的依據(jù)。
