LED osvětlení stadionuPožadavky na jas pro sport

Světelné instalacepro sportovní zařízení musí splňovat specifické normy jasu. Tyto standardy zajišťují optimální viditelnost pro účastníky, funkcionáře a diváky. Definují také požadavky na kvalitu televizního vysílání. Tento dokument popisuje základní parametry jasu a metodiky návrhu osvětlení sportovních hřišť.
Porozumění klasifikacím a standardům osvětlení
Společnost Illuminating Engineering Society (IES) poskytuje primární rámec pro sportovní osvětlení. Klasifikace IES jsou založeny na úrovni hry a přítomnosti diváků. Zařízení třídy I hostí profesionální nebo velké univerzitní akce s více než 5 000 diváky. Třída II se vztahuje na soutěžní místa na vysokých školách nebo středních školách s až 5 000 diváky. Třída III zahrnuje rekreační ligy s omezeným počtem míst k sezení. Třída IV zahrnuje tréninková a komunitní hřiště bez stálého zajištění diváků.
Každá klasifikace má definované cíle osvětlenosti měřené v footcandles (fc) nebo luxech. Horizontální osvětlení označuje světlo dopadající na hrací plochu. Vertikální osvětlení je rozhodující pro vnímání hloubky hráče a televizní kamery. Poměry stejnoměrnosti, jako je U1 (minimum k průměru) a U2 (minimum k maximu), určují konzistenci světla. Špatná rovnoměrnost vytváří stíny a nebezpečí viditelnosti.
Cíle osvětlení podle úrovně sportu a soutěže

Požadované úrovně jasu se výrazně liší mezi sportovními a soutěžními úrovněmi. Následující tabulka uvádí klíčové hodnoty osvětlení pro hlavní sporty podle směrnic IES.
Tabulka 1: Standardní požadavky na osvětlení pro vybrané sporty
|
Sport |
Úroveň soutěže |
Třída IES |
Prům. Horizontální osvětlení (fc) |
Jednotnost (U2) |
Vertikální osvětlení (fc) pro TV |
|---|---|---|---|---|---|
|
fotbal (americký) |
Profesionální / TV vysílání |
I |
100 fc |
0.7 |
140 fc (hlavní fotoaparát) |
|
fotbal (americký) |
Vysoká škola / Vysoká škola Univerzita |
II |
50 fc |
0.6 |
Není vyžadováno |
|
Fotbal |
Profesionální / TV vysílání |
I |
75 fc |
0.7 |
100 fc (hlavní fotoaparát) |
|
Fotbal |
Klubová/amatérská liga |
III |
30 fc |
0.5 |
Není vyžadováno |
|
Baseball (v poli/v poli) |
Profesionální / TV vysílání |
I |
100/70 fc |
0.7 |
140 fc (hlavní fotoaparát) |
|
Baseball |
Střední škola |
II |
50/30 fc |
0.6 |
Není vyžadováno |
|
Tenis |
Profesionální turnaj |
I |
75 fc |
0.7 |
100 fc |
|
Tenis |
Rekreační klub |
IV |
20 fc |
0.4 |
Není vyžadováno |
Zařízení pro pořádání více sportů musí být navrženo tak, aby vyhovovalo nejpřísnějším požadavkům. Víceúčelové hřiště používané pro noční fotbal a fotbal vyžaduje osvětlení splňující vyšší fotbalový standard.
Případová studie designu: Kolegiátní fotbalové hřiště třídy II
Fotometrická analýza ověřuje shodu před instalací. Tento případ zkoumá regulované vysokoškolské fotbalové hřiště (360 stop x 225 stop) navržené pro soutěž IES Class II.
Parametry projektu:
Sport:Fotbal
Úroveň:Collegiate (NCAA)
Třída IES:II
Cílová udržovaná osvětlenost:50 fc průměr horizontální
Cílová uniformita (U2):> 0,6
Rozměry pole:360 stop x 225 stop
Navrhovaný systém osvětlení:
Typ svítidla:1000W LED asymetrický světlomet
Množství přípravku:48 jednotek
Montáž:Šest (6) tyčí, 80 stop vysokých
Rozložení paprsku:Typ V (pro sloupové{0}}obvodové osvětlení)
Řídicí systém:Stmívatelný ovladač (0-10V) pro provoz ve více scénách
Přehled fotometrických výsledků:
Průměrné horizontální osvětlení:52,4 fc
Minimální horizontální osvětlení:36,7 fc
Jednotnost (U2): 0.70
Maximální-k-minimálnímu poměru: 1.43:1

Výsledky potvrzují, že návrh překračuje cíle IES třídy II. Systém poskytuje dostatečné vertikální osvětlení pro regionální vysílání. Možnost stmívání umožňuje snížení na 30 fc pro tréninky, což šetří energii.
Klíčové technické faktory ovlivňující dosažení jasu
O tom, zda systém splňuje standardy jasu, rozhoduje několik hardwarových a konstrukčních faktorů.
Světelná účinnost a distribuce svítidla:Výkon svítidla se měří v lumenech. Účinnost (lumeny na watt) určuje potřebný elektrický výkon. Optická distribuce (typ paprsku NEMA) směřuje lumeny na pole. Asymetrická optika (typy III, IV a V) je standardní pro konstrukce obvodových sloupů, aby maximalizovala pokrytí pole a minimalizovala rozlité světlo.
Umístění tyče a montážní výška:Umístění a výška tyče jsou odvozeny z geometrie pole. Vyšší montážní výšky (70-100 stop) zlepšují jednotnost pro velká pole, ale vyžadují svítidla s vyšší intenzitou. Uspořádání musí zabránit oslnění hráčů a diváků. Standardní konstrukce používají čtyři nebo šest tyčí umístěných za okrajem hřiště.
Faktory ztráty světla a plánování údržby:Vypočítané cílové hodnoty osvětlení jsou „udržované“ hodnoty, které zohledňují budoucí snížení hodnoty světla. Návrháři aplikují faktory pro znehodnocení nečistot svítidla (LDD), znehodnocení světelného toku (LLD) a okolní teplotu. Faktor LLD založený na hodnocení výrobce L70/L90 je kritický. Systém navržený bez vhodných faktorů údržby nebude během své provozní životnosti splňovat normy.
Ověřování shody a profesionální designové služby
Facility manažeři musí ověřit soulad s příslušnými normami. Řada IES RP-6 je hlavní směrnicí v Severní Americe. Mezi další normy patří směrnice UEFA pro fotbal a příručky NCAA pro vysokoškolské sporty.
Pro jakýkoli projekt třídy I, II nebo III je nezbytné zapojit profesionálního designéra osvětlení. Projektant vypracuje fotometrickou studii pomocí akreditovaného softwaru (např. AGi32, Dialux). Tato studie je definitivním důkazem výkonu. Poskytuje mřížky osvětlení, výpočty uniformity a analýzu oslnění. Slouží také jako dokument specifikace pro konkurenční nabídky.
Slovník technických pojmů
Footcandle (fc):Jednotka osvětlení na povrchu. Jedna footcandle je jeden lumen na čtvereční stopu.
Lumen:Jednotka měření pro celkové množství viditelného světla vyzařovaného zdrojem.
Jednotnost (U1 a U2):Poměry popisující rovnoměrnost světla na povrchu. U1=E_min / E_avg. U2=E_min / E_max.
Vertikální osvětlení:Osvětlení měřené ve svislé rovině, klíčové pro ovládání kamery a rozpoznání obličeje hráče.
Fotometrická studie:Počítačem-vygenerovaná simulace osvětlení předpovídající metriky výkonu pro navrhovaný návrh.
Typ paprsku NEMA:Klasifikační systém pro rozložení světla světlometu.

Reference a průmyslové standardy
Společnost pro osvětlující inženýrství. *ANSI/IES RP-6-20: Osvětlení sportovních a rekreačních oblastí*. New York: IES, 2020.
Národní vysokoškolská atletická asociace.Pokyny NCAA pro sportovní osvětlení. Indianapolis: NCAA, 2019.
Fédération Internationale de Football Association.Fotbalové stadiony FIFA: Technická doporučení a požadavky. Curych: FIFA, 2021.
Mezinárodní komise pro osvětlení (CIE).Průvodce CIE 150:2017 o omezení účinků rušivého světla z instalací venkovního osvětlení. Vídeň: CIE, 2017.




