Введение

Схема освещения спортивного поля включает в себя гораздо больше, чем просто установку светильников; она напрямую влияет на качество спортивных мероприятий, эффективность телевизионных трансляций и визуальный комфорт спортсменов. Распространенные конфигурации освещения спортивных полей включают в себя четырехстороннюю высокую башенную схему, установку на краю крыши, смешанные системы и независимые опоры с двух сторон. Выбор схемы напрямую определяет выбор моделей светильников, кривых распределения света (Что такое распределение света?) и вспомогательных аксессуаров, являясь фундаментальной предпосылкой для всего процесса проектирования освещения. Схемы освещения спортивных полей значительно различаются в зависимости от конкретного типа спортивного объекта — от освещения футбольных полей и теннисных кортов до освещения бейсбольных полей и, наконец, полей для софтбола. Используя футбольные стадионы в качестве примера, эта статья рассматривает несколько типичных схем освещения и анализирует, как эти различные конфигурации влияют на ключевые оптические показатели, такие как равномерность, вертикальная освещенность и контроль бликов. Теперь перейдем к основному тексту, чтобы дать вам более глубокое понимание этих важных принципов проектирования.

Различные схема освещения спортивного поля

Схема освещения спортивного поля с четырехугольной высокой башней

Четырехугольная компоновка с башнями является наиболее распространенной конфигурацией среди крупных спортивных стадионов, особенно тех, которые используются как многоцелевые площадки для легкоатлетических соревнований, так и для футбола. Реализация проста: на каждом из четырех углов стадиона возводится высокая башня — обычно высотой от 30 до 50 метров — с мачтовыми светильниками (Высокомачтовые прожекторы ZGSM), сконцентрированными на вершинах башен или установленными на специальных светильниках вдоль башен. Такой подход предлагает ряд преимуществ: освещение проецируется по диагонали на поле с четырех разных направлений, обеспечивая обширное покрытие. Кроме того, поскольку светильники расположены на расстоянии как от зрителей, так и от спортсменов и используются в сочетании со специальными фотометрическими кривыми распределения света (асимметричное распределение света), разработанными для спортивных сооружений, проблемы, связанные с бликами на поле, могут быть эффективно решены. Также упрощается плановое техническое обслуживание, поскольку нет необходимости в работе персонала на большой высоте по всей территории стадиона. Однако недостатки столь же очевидны: поскольку основной источник света находится в углах поля, такие зоны, как ворота и середина поля, где требования к освещенности выше, требуют точного наведения каждого отдельного светильника; несоблюдение этого требования может легко привести к образованию теней или недостаточному уровню освещенности. В целом, такая компоновка успешно соответствует строгим стандартам качества освещения, необходимым для телевизионного вещания высокой четкости, что делает ее надежным и распространенным выбором для проведения крупных международных спортивных соревнований. Типичный пример такой конструкции можно увидеть на спортивном стадионе в Ганьнане, как показано на рисунке ниже.

Независимая схема освещения спортивного поля

Независимая схема освещения спортивного поля с двух сторон широко используется на спортивных объектах с ограниченным бюджетом и скромными требованиями к освещению, таких как школьные игровые площадки, общественные корты и тренировочные базы. Процесс установки относительно прост: вдоль внешних краев двух боковых линий площадки возводится несколько независимых опор, обычно четыре, шесть или восемь, высотой от 10 до 20 метров. Традиционный подход предполагает установку веерообразных кронштейнов для светильников на каждой опоре, к которым непосредственно крепятся несколько прожекторов. Это решение отличается низкой стоимостью и быстрой установкой; оно не требует использования трибун или навесов, а расположение светильников не требует чрезмерной точности. В настоящее время стандартная практика ZGSM включает в себя дальнейшую оптимизацию углов проекции (точек наведения и того, на что направлены прожекторы) светильников — сочетание профессионального светового дизайна с изготовленными на заказ монтажными кронштейнами — для обеспечения соответствия уровня освещенности объекта нормативным стандартам. Однако такая схема имеет существенные ограничения: высота опор ограничена, количество светильников невелико, а общая равномерность освещения хуже, чем у других схем, и часто сопровождается некоторой степенью бликов. Следовательно, она обычно подходит только для ежедневных тренировок, любительских соревнований и занятий фитнесом. Тем не менее, после оптимизации это решение оказывается вполне адекватным для большинства школьных и общественных площадок (при этом значительно улучшаются как равномерность освещения, так и проблема бликов); кроме того, оно предлагает отличную общую экономическую эффективность — практично, не требует сложностей и удобно для долгосрочного обслуживания.

Схема освещения спортивного поля на крыше

Схема освещения спортивного поля с использованием двусторонних световых полос (расположение светильников по периметру крыши) — это конфигурация освещения, которая в настоящее время пользуется популярностью на многих профессиональных футбольных стадионах. В этой схеме спортивные светильники обычно устанавливаются под конструкцией крыши или большими выступами — в частности, вдоль переднего края навеса трибун или на технических переходах. Главное преимущество такого подхода заключается в том, что он исключает необходимость возведения дополнительных высоких мачт исключительно для целей освещения; кроме того, поскольку светильники относительно рассредоточены, каждый уголок поля может быть эффективно освещен. Более того, матчи, проводимые на таких стадионах, часто транслируются по телевидению; поскольку камеры трансляции обычно располагаются вдоль боковой линии или за линиями ворот, свет, исходящий от окружающего периметра, освещает лица и тела спортсменов с исключительной четкостью, в результате чего изображение кажется более объемным. Важно отметить, что когда освещение стадиона обеспечивается одним рядом линейных светильников, опоясывающих крышу, эти светильники должны быть расположены на достаточном боковом расстоянии от края поля, чтобы обеспечить требуемый уровень вертикальной освещенности (Что такое вертикальная освещенность?) и равномерность освещения.

Схема освещения спортивного поля для смешанных видов спорта

Еще один вариант компоновки освещения спортивных площадок — гибридная схема, которая обычно сочетает в себе осветительные вышки (или опоры) с системой крепления на краю крыши. На профессиональных стадионах часто используется комбинация из четырех угловых вышек и светильников на краю крыши для обеспечения более высокого уровня освещения. В определенных сценариях — в частности, когда одна сторона периметра стадиона занята осветительными опорами, а другая — зданиями или трибунами — осветительные приборы устанавливаются вдоль края крыши трибун с одной стороны и монтируются на опорах с противоположной стороны. Основная причина такого подхода — либо экономия средств, либо непригодность противоположной стороны для установки осветительных вышек. Эта конкретная гибридная схема хорошо подходит для профессиональных стадионов; ярким примером является стадион «Айнтрахт» в Брауншвейге. Во время реконструкции таких старых стадионов, где существующая конструкция крыши может не обладать достаточной несущей способностью для поддержки большого количества светильников, на четырех углах устанавливаются дополнительные осветительные вышки для обеспечения необходимого уровня освещения. В результате была внедрена совершенно новая схема освещения, предусматривающая установку знаковых прожекторных башен. Конечно, из-за таких ограничений, как бюджетные ограничения или специфические условия участка, может быть также принята схема освещения, использующая расположение светильников по периметру крыши с одной стороны и светильников на опорах с другой.

Влияние различных схем освещения на эффективность освещения.

Ниже представлены результаты освещения, основанные на четырех вариантах схемы освещения спортивных площадок. Пожалуйста, уделите немного времени краткому обзору сравнительных результатов; далее мы проанализируем — по отдельности — различия между этими четырьмя вариантами, а также потенциальные причины этих различий, уделяя особое внимание равномерности, вертикальной освещенности, бликам, стоимости и другим фотометрическим параметрам.

Схема освещения	4 высокие башни	6 независимых полюсов	Расположение краев крыши	Смешанная схема освещения
Eh ave	1588	646	2008	1805
U1	0.76	0.61	0.64	0.63
U2	0.83	0.77	0.85	0.83
GRmax	46	48	48	39
Ev ave	Около1200люксов	550люксов	Около1300люксов	Около1300люксов
Ev U2	0.5	0.3	0.6	0.6

Различия в равномерности освещения, вызванные схема освещения спортивного поля.

Данные таблицы наглядно демонстрируют различия в равномерности освещения между четырьмя вариантами компоновки: компоновка с четырьмя высокими опорами (4 высокие опоры) показывает наилучшую общую равномерность (Что такое равномерность освещения?), со значениями U1 0,76 и U2 0,83, что значительно лучше, чем компоновка с шестью независимыми опорами (U1: 0,61, U2: 0,77), а также компоновка по краю крыши (U1: 0,64, U2: 0,85) и смешанная компоновка освещения (U1: 0,63, U2: 0,83). В компоновке с четырьмя высокими опорами используется диагональная проекция на большие расстояния, позволяющая свету полностью перекрываться в пределах поля, эффективно уменьшая колебания яркости и обеспечивая превосходную равномерность по всему спортивному полю. Из-за ограниченной высоты опор и необходимости борьбы с бликами, компоновка с шестью опорами имеет ограниченные углы рассеивания света, что приводит к самой низкой равномерности среди четырех конфигураций. Хотя равномерность освещения можно улучшить, добавив больше светильников, снижение бликов незначительно (большой угол наклона), что делает эту схему в целом подходящей только для непрофессиональных тренировочных сценариев. Значение U2 (0,85) схемы освещения спортивного поля на крыше немного выше, чем у схемы освещения на четырех угловых высоких башнях, и в целом равномерность освещения отличная. Однако для соответствия требованиям вертикальной освещенности для телевизионных трансляций значение U1 невысокое, что требует особого внимания. Значения U1 и U2 гибридной схемы аналогичны значениям схемы освещения на крыше, обеспечивая среднюю равномерность. В то же время, ее GRmax (39) значительно ниже, чем у трех других схем. Она обеспечивает превосходный контроль бликов, гарантируя при этом равномерность, балансируя между эффективностью освещения и визуальным комфортом.

Разница в вертикальной освещенности, вызванная схема освещения спортивного поля.

Вертикальная освещенность — это интенсивность света, попадающего в плоскость, перпендикулярную земле; единицей измерения также является люкс. Как ключевой показатель в освещении стадионов, изображения, запечатленные вещательными камерами, по сути, представляют собой визуальное отображение игроков в вертикальной плоскости. Величина вертикальной освещенности, наряду с ее равномерностью, определяет четкость и трехмерную глубину изображения игроков в транслируемом видеоматериале. Как показано на диаграмме, стадион с шестистоечной схемой освещения демонстрирует самые низкие уровни вертикальной освещенности. Хотя эти уровни, безусловно, можно улучшить, увеличив количество светильников, равномерность вертикальной освещенности остается сложной для повышения, особенно в случаях, когда опоры освещения расположены внутри лицевых линий. Спортивные поля с четырехстоечной схемой освещения демонстрируют значительные улучшения как вертикальной освещенности, так и равномерности; однако равномерность вертикальной освещенности все еще не является идеальной. В таких случаях моделирование освещения обычно требует оптимизации, что влечет за собой многократную корректировку точек наведения светильников на четырех высоких опорах для достижения желаемого уровня равномерности. Напротив, спортивные поля, использующие схему освещения «по периметру крыши», легче соответствуют требованиям стандартов, таких как FIFA, UEFA и RP-6-15 (Что такое стандарт спортивного освещения RP-6-15?). Основная причина этого заключается в том, что такая конфигурация лучше подходит для светильников с асимметричным распределением света.

Разница в бликах, вызванная различными схема освещения спортивного поля.

Компания ZGSM собрала статистические данные, полученные в результате моделирования освещения четырех различных схем освещения спортивных площадок; представленные результаты показывают существенные различия между этими четырьмя схемами освещения в отношении контроля ослепления. Смешанная схема освещения спортивного полядемонстрирует максимальный коэффициент ослепления (GRmax) всего 39 — показатель, значительно ниже, чем у трех других конфигураций. Эти превосходные характеристики в первую очередь обусловлены особым подходом к проектированию: прожекторы, расположенные вдоль края крыши, используют асимметричное распределение света (Что такое асимметричное распределение света?), в то время как прожекторы, установленные на высоких опорах, имеют узкий угол луча, что обеспечивает исключительное подавление ослепления. Схема освещения спортивного поля с четырьмя угловыми высокими опорами показывает GRmax 46, демонстрируя относительно хорошие показатели ослепления; однако уровень ослепления можно дополнительно снизить, оснастив светильники защитными экранами или используя часть асимметричного прожектора. Как схема освещения вдоль края крыши, так и схема с шестью независимыми опорами показывают GRmax 48 — самый высокий показатель среди четырех схем освещения. Следует отметить, что шестиполюсная схема освещения особенно склонна к возникновению бликов из-за ограниченной высоты опор и, как следствие, чрезмерных углов наклона, необходимых для светильников. В схеме освещения спортивных площадок на крыше полагаться исключительно на асимметричное распределение света недостаточно для достижения требуемых стандартов равномерности освещенности; следовательно, возникает необходимость в использовании определенного количества стадионных светильников с симметричным распределением света, что неизбежно приводит к более высоким значениям бликов. Для получения дополнительной информации о том, как уменьшить блики, пожалуйста, обратитесь к нашей статье в блоге: «Снижение бликов – UGR, GR и Ti в проектировании освещения».

Разница в цене обусловлена ​​схема освещения спортивного поля.

Исходя исключительно из стоимости самих осветительных приборов, угловое освещение обходится дороже всего; при одинаковых требованиях к освещенности большая часть излучаемого этими светильниками света рассеивается в нецелевые зоны (Что такое рассеивание света?). Расположение по периметру крыши занимает второе место по стоимости; хотя светильники расположены относительно близко к игровому полю, для обеспечения необходимых стандартов вертикальной освещенности требуется сравнительно большее количество единиц. Стоимость двух других вариантов освещения примерно одинакова и находится в нижнем диапазоне. Что касается стоимости опор освещения, то существуют значительные различия между различными вариантами периметрального освещения. В порядке возрастания стоимости, наиболее экономичным вариантом является независимая схема освещения с 6 опорами, характеризующаяся простыми конструкциями опор и относительно простыми процедурами строительства. Схема освещения с четырьмя угловыми башнями влечет за собой самые высокие затраты на опоры, представляя значительные сложности при строительстве фундамента, хотя сам процесс установки светильников относительно прост. Конструкция освещения по краю крыши, хотя и не требует опор освещения, предъявляет жесткие конструктивные требования к краю крыши здания и создает сложности как в размещении светильников, так и в прокладке электропроводки. В случае смешанной схемы освещения спортивных сооружений — особенно той, которая сочетает в себе осветительные вышки и пешеходные мостики — общая стоимость оказывается самой высокой; однако, если одна сторона схемы использует существующий навес трибун стадиона для крепления светильников, стоимость будет относительно ниже, поскольку потребуется потратить лишь половину количества опор освещения.

Есть ли разница между CRI, TLCI и коэффициентом мерцания?

Индекс цветопередачи (CRI) показывает способность источника света точно воспроизводить истинные цвета объектов; чем выше значение, тем естественнее выглядит цветопередача. Индекс согласованности телевизионного освещения (TLCI) особенно важен для HD-вещания и профессиональной киносъемки, поскольку он напрямую влияет на точность цветопередачи, получаемую через объектив камеры, что делает его критически важным показателем для освещения спортивных сооружений. Коэффициент мерцания, в свою очередь, количественно определяет степень мерцания света, производимого источником; более низкое значение минимизирует вероятность появления визуальных артефактов, таких как горизонтальные полосы или мерцание, во время замедленного воспроизведения и прямых телевизионных трансляций. Вместе эти три показателя определяют фактическое визуальное качество спортивного освещения, а также его пригодность для целей вещания. Стоит отметить, что хотя схема освещения спортивного поля не влияет на эти три параметра, их эффективность в основном зависит от качества светодиодных чипов светильников и производительности их драйверов. Высококачественные светодиодные чипы могут улучшить показатели CRI и TLCI — часто за счет таких методов, как оптимизация состава люминофоров, — хотя это обычно влечет за собой определенный компромисс с точки зрения световой эффективности. Для получения более подробной информации, пожалуйста, ознакомьтесь с нашими статьями в блоге: «CRI против световой эффективности» и «Почему TLCI важен в спортивном освещении?». Коэффициент мерцания, напротив, в основном определяется качеством драйверов светодиодов; чем стабильнее и надежнее работа драйвера, тем ниже процент мерцания, что значительно снижает вероятность появления визуальных артефактов в виде мерцания или полос во время телевизионных трансляций и профессиональной видеосъемки.

Спортивные решения для освещения на основе светодиодов ZGSM

Краткое содержание

В данной статье представлен всесторонний анализ схема освещения спортивного поля. Вначале устанавливается, что схема освещения спортивного поля является критически важным элементом проектирования, определяющим качество спортивных мероприятий, эффективность трансляций и визуальный комфорт спортсменов. Затем подробно описываются четыре основные схемы освещения: четырехстоечные высокие мачты, независимые опоры освещения, освещение по периметру крыши и смешанная схема освещения, с описанием структурных характеристик, сценариев применения, а также соответствующих преимуществ и недостатков каждой из них. Опираясь на это, статья использует эмпирические данные для сравнительного анализа влияния этих различных схем освещения спортивных полей на ключевые параметры освещения: схема освещения с четырехсторонней высокой мачтой демонстрирует наилучшую общую равномерность освещенности; схема освещения с независимыми опорами освещения показывает наихудшую равномерность (Как улучшить равномерность освещения в спортивном освещении?) и вертикальную освещенность; схема освещения по периметру крыши наиболее эффективно соответствует профессиональным стандартам вещания в отношении вертикальной освещенности и равномерности; а смешанная схема освещения демонстрирует наилучшие показатели с точки зрения контроля бликов. Одновременно с этим, схемы освещения четырех башен значительно различаются по стоимости строительства: схема с независимыми опорами освещения обходится дешевле всего, а комбинированная схема требует наибольших общих инвестиций. Кроме того, в статье отмечается, что ключевые показатели, такие как CRI, TLCI и коэффициент мерцания (Что такое коэффициент мерцания?), в основном определяются качеством самих осветительных приборов и не зависят от схемы освещения спортивного поля. В целом, разумный выбор схемы освещения позволяет сбалансированно оптимизировать основные показатели, включая равномерность, вертикальную освещенность, контроль бликов и стоимость, тем самым предоставляя практическое руководство по проектированию освещения и выбору решений для футбольных полей и различных других спортивных сооружений. Если вам требуются решения по освещению для спортивного объекта, пожалуйста, свяжитесь с ZGSM для получения дополнительной информации о схемах освещения, выборе светильников, вариантах линз и смежных вопросах.

Сопутствующие товары

Похожие блоги

Связанные дела

Люди также спрашивают