Resumo
O projeto de iluminação do campo de futebol é baseado principalmente em jogos de futebol que atendem aos padrões internacionais e nas funções de iluminação necessárias para campos esportivos multifuncionais.Sob a influência de vários jogos de prática ou diferentes fatores ambientais, pode ser configurado de forma flexível para atender às necessidades de iluminação de eventos noturnos.
Esta pesquisa é baseada no padrão internacional FIFA-Guide para a especificação de iluminação artificial para campos de futebol, nível de iluminação, design de ângulo de iluminação, padrão de iluminação, design sem iluminação e brilho para jogadores e áreas de mídia, definição de benchmark de design de iluminação, considerações de segurança, iluminação equipamentos, Oito requisitos de projeto e simulação funcional de equipamentos de segurança.
Os resultados do projeto de iluminação noturna obtidos por simulação são
1. a iluminância horizontal e vertical e a uniformidade do desempenho da iluminação podem atender aos requisitos mais básicos da iluminação do estádio
2. o contraste entre controle de brilho e iluminação é projetado para proporcionar uma alta sensação de conforto;
3. Use luzes com uma renderização de cor de 95 e uma temperatura de cor de 5600K para criar a atmosfera do ambiente geral do estádio
4.Simule e ajuste o número de lâmpadas e selecione lâmpadas de alta eficiência para reduzir os custos operacionais
5.Use excelentes fontes de luz para melhorar a eficiência da vida útil das fontes de luz para reduzir a frequência de manutenção.
Palavras-chave: campo de futebol, uniformidade, iluminância horizontal, iluminância vertical, sombreamento, reprodução de cores
Introdução
O estudo de caso está localizado na área de planejamento urbano de cerca de 3,7 hectares no sudoeste do Campus Zhubei da National Taiwan University, no norte da Zhuangjing 1st Road, Guangming 6th Road East Section e no sudoeste do Zhubei Campus, Zhubei City, Hsinchu Condado.O segundo campo esportivo do Hsinchu County Stadium inclui principalmente um campo de atletismo padrão internacional de 400 metros, com um campo de futebol padrão, uma piscina de obstáculos de 3.000 metros e equipamento de campo padrão.Certificação de nível e certificação da Associação de Atletismo da República da China.O foco deste estudo é discutir o projeto luminotécnico de equipamentos de iluminação noturna para campos de futebol.
Declaração de antecedentes
As condições de projeto de iluminação de equipamentos de iluminação noturna para estádios de futebol são baseadas nos requisitos de especificação do Guia FIFA de padrões internacionais para iluminação artificial para campos de futebol.Os requisitos detalhados são os seguintes:
aula de iluminação
O projeto de sistemas de iluminação artificial deve atender aos seguintes requisitos: Postes de iluminação, suportes ou estruturas relacionadas não devem interferir com
As atividades dos competidores no campo e a linha de visão das arquibancadas para assistir ao jogo;o projeto deve minimizar os três tipos de poluição luminosa (luz obstrutiva)
1. Luz direta saindo do campo
2. Brilho para as pessoas fora do local (inundação do céu noturno)
3. Brilho do céu noturno
Base do Projeto do Ângulo de Feixe
Tabela 1 Tabela geral de ângulos de irradiação
| Ângulo de Iluminação | Distância Periférica do Ginásio | iluminância |
| Estouro horizontal | Dentro de 50m fora do ginásio | 25lux |
| Máximo vertical | Dentro de 50m fora do ginásio | 40lux |
| Estouro horizontal | Dentro de 200m fora do estádio | 10 lux |
| Máximo vertical | Dentro de 200m fora do estádio | 20 lux |
Padrão de iluminância
Tabela 2 Tabela geral de padrões de iluminância
| TorneioLevel | Padrões |
| Competição Internacional Classe V (com transmissão de TV) | Sem sombras e brilho no local |
| Competição doméstica Classe IV (com transmissão de TV) | Sem sombras e brilho no local |
| Competição doméstica Classe lll (sem transmissão de TV) | Os postes de iluminação do local do evento são dispostos em 8 grupos sem ofuscamento |
| Competição Regional Classe II (sem transmissão de TV) | Os postes de iluminação do local do evento são dispostos em 6 grupos sem ofuscamento |
| Descanso e Prática Classe l (sem transmissão de TV) | Os postes de iluminação do local do evento são dispostos em 4 grupos sem ofuscamento |
Forneça um bom ambiente visual para jogadores e mídia, sem requisitos de design de iluminação e brilho nas duas áreas a seguir
1.A área de cobrança de escanteio
Com base no centro do gol, dentro de 15° à esquerda e à direita da linha do gol, e não deve haver poluição luminosa.
2. Atrás da área de gol
A área de cobrança de escanteio de ambos os lados deve ser usada como ponto de referência e não deve haver dano dentro de 20° e 45° da linha vertical em ambos os lados.
Figura 1: Diagrama esquemático de um estádio livre de poluição luminosa
Os critérios de projeto de iluminação devem atender aos padrões da tabela a seguir
A fim de evitar a poluição luminosa causada pela iluminação noturna do estádio para o entorno, todas as luminárias utilizam ângulos médios/estreitos.Se necessário, uma placa guia de luz especial será instalada para guiar completamente o feixe no estádio sem exposição direta.
Vá para as casas vizinhas ao redor, para não despertar o desgosto do público.O ambiente de iluminação do público também é considerado para evitar ofuscamento.
Controle o ângulo de projeção dentro da faixa de 65° de elevação, e faça com que as sombras se sobreponham na direção para fazer a revisão mais uniforme para fazer esse campo
1.A iluminância vertical listada na tabela refere-se à iluminância voltada para a câmera.
Tabela 3 Tabela de Benchmark de Design de Iluminação
| Iluminância Vertical | Iluminância Horizontal | Fonte de luz | |||||||
| Eav | U0 | Eav | U0 | CCT | CRI | ||||
| Aula | Câmera | Luxo | U1 | U2 | Luxo | U1 | U2 | Tk | Ra |
| IinternacionalCconcorrênciaClasse V | Fixo | 2400 | 0,5 | 0,7 | 3500 | 0,6 | 0,8 | >4000k | >70 |
| Campo | 1800 | 0,4 | 0,65 | ||||||
| IinternacionalCconcorrênciaClasse IV | Fixo | 2000 | 0,5 | 0,65 | 2500 | 0,6 | 0,8 | >4000k | >70 |
| Campo | 1400 | 0,35 | 0,6 | ||||||
2.O valor de iluminância listado na tabela é a iluminância que deve ser mantida durante o evento;a eficiência da lâmpada deve ser calculada como 0,7, portanto, o número real de luminárias deve ser
Três vezes o padrão listado na tabela
3. O grau de ofuscamento de todos os graus listados na tabela: GR 50
4. Diferença de iluminação (a cada 5 metros) de todos os graus listados na tabela: ≤ 20%
Tabela 4 Tabela de Benchmark de Design de Iluminação
| Iluminância Vertical | Iluminância Horizontal | Fonte de luz | |||||||
| Eav | U0 | Eav | U0 | CCT | CRI | ||||
| Aula | Câmera | Luxo | U1 | U2 | Luxo | U1 | U2 | Tk | Ra |
| Competição Nacional Classe III | - | - | - | - | 750 | - | 0,7 | >4000k | >70 |
| Competição Internacional Classe IV | - | - | - | - | 500 | - | 0,6 | >4000k | >70 |
| Treinamento e Recreação | - | - | - | - | 250 | - | 0,5 | >4000k | >70 |
1. Diferença de iluminação de todos os níveis listados na tabela (por 10 metros): ≤30%
2.O valor de iluminância listado na tabela é a iluminância que deve ser mantida durante o evento;a eficiência luminosa deve ser calculada como 0,7, portanto o número real de luminárias deve ser 1,4 vezes o padrão listado na tabela.
Preocupações de segurança
Como Taiwan está localizada na zona do terremoto do tufão, tanto os tufões quanto os terremotos causaram grandes danos aos grandes postes de iluminação.Portanto, no cálculo da estrutura de resistência ao vento do poste de luz, é utilizada a fórmula de cálculo da American AASHTO 1985, que é suficiente para resistir ao super forte tufão com velocidade média do vento de 75 m/s e rajada instantânea máxima de 91 m/s e sua pressão de resistência ao vento é maior que a dos regulamentos técnicos de construção.Regulamentos de vento.De acordo com os regulamentos técnicos de construção, Taiwan pertence à zona do terremoto.Além de cumprir os regulamentos de construção no projeto sísmico de postes de luz, a estrutura deve ser especialmente reforçada para aumentar o fator de segurança para resistir a grandes terremotos imprevisíveis.
Equipamentos de Iluminação
Pólo
De acordo com os padrões de competição internacional, existem quatro postes de iluminação projetados neste campo, a altura do poste deve ser de 46 metros e a altura média do centro dos holofotes para cada poste é de 43 metros.São 366 projetores de metal composto de 2.000 W instalados em toda a área e 84 lâmpadas em cada um dos quatro pólos, para que a iluminação do local atenda aos requisitos do projeto.O poste de luz é feito de chapa de aço de alta resistência e tratamento anticorrosivo galvanizado a quente de acordo com ASTM A123.A espessura do filme galvanizado deve ser de 70 Mircon ou superior, a fim de manter a resistência à corrosão por 30 anos ou mais.A resistência antiterremoto do poste de luz atende totalmente aos requisitos de força sísmica estipulados pelo Departamento de Construção do Ministério do Interior.A parte da fundação usa concreto armado com valor superior a 4000 PSI para garantir a segurança do poste de luz.Um caminhão elevador de manutenção é acoplado, de modo que o pessoal de manutenção possa subir até o topo para consertar a lâmpada ou ajustar o ângulo.
Luminária LED
Leve produtos resistentes ao vento, à prova d'água, à prova de choque e anticorrosivos.A fonte de luz é uma lâmpada de iodetos metálicos de 2000W com alta restituição cromática, com restituição cromática > Ra 90, temperatura de cor igual ou superior a 5000K e eficiência luminosa de 85Lum/W.Geralmente, leva de 15 a 20 minutos para reiniciar a lâmpada de metal se a energia for cortada após o acendimento.Assim, de forma a garantir que o jogo não será interrompido no futuro e por questões de segurança, prevê-se a utilização de algumas das lâmpadas para reiniciar de imediato, de forma a que a iluminação possa retomar o fornecimento de energia., o início dividido acende.As lâmpadas configuradas em toda a área incluem tipo difuso, tipo concentrado, tipo de curva de intensidade de luz diferente e tipo de partida imediata a quente.As lâmpadas têm uma pequena área de resistência ao vento, são leves e combinam com a pressão do vento do poste para calcular a capacidade de carga.As condições de iluminação mais adequadas são definidas pelo sistema de controle do computador.As lâmpadas utilizam lâmpadas de lúmens de alta eficiência (100 LM/W), juntamente com reatores e capacitores de alta eficiência, para economizar energia e reduzir o peso do poste., o que melhora a segurança.Quando a energia é cortada, a fonte de alimentação de emergência do local saltará automaticamente sobre o gerador e as lâmpadas instantâneas de partida a quente serão acesas em um período muito curto de tempo, mantendo assim a segurança da evacuação do local.
Driver de LED
Use o tipo de alta potência, o fator de potência deve ser de 90% ou superior e adequado para o sistema de alimentação AC 220/380V 60HZ.Os reatores de cada poste de luz são colocados em uma caixa de lastro de aço e um ventilador é adicionado para dissipar o calor.
Equipamento de segurança
Pára-raios
De acordo com as disposições relevantes dos regulamentos técnicos de construção, um conjunto de pára-raios é colocado no topo de cada poste de luz para proteger o poste de aço e as luminárias.Devido à grande altura do poste de luz, seu raio de proteção é suficiente para cobrir a maior parte do local, e para-raios são montados para proteger as áreas que não podem ser cobertas.
Poste de Aterramento
Além do aterramento do pára-raios, outro conjunto de postes é aterrado para evitar vazamento de eletricidade e ferir pessoas, ou quando um raio atinge a coluna, a eletricidade de alta tensão pode ser introduzida suavemente no sistema de aterramento para segurança.
Luz de advertência aeronáutica
Um conjunto de luzes de advertência de aviação com pouca luz é colocado no topo de cada poste de luz.As características e métodos de ajuste de lâmpadas e lanternas são projetados de acordo com as normas técnicas de tráfego e especificações para o ajuste de luzes de obstrução de transporte aéreo.
Cerca de Segurança
Para evitar que os espectadores subissem nos postes de luz, cercas de segurança de cerca de 2 metros de altura e placas de alerta foram erguidas ao redor dos postes para garantir a segurança.
Luz de emergência
Quatro holofotes de quartzo de 1000 W são adicionados em cada poste de luz e conectados ao sistema de alimentação de iluminação independente.Quando o sistema de fonte de alimentação de alta tensão Taipower é desligado, o sistema pode fornecer imediatamente a iluminação segura mínima de 5LUX ou superior no campo.
Desempenho de iluminação
Para realizar partidas internacionais de futebol, a iluminação deve atender às necessidades dos padrões internacionais de iluminação para usuários de várias ocasiões e propriedades, como
1.Jogadores
2.Os técnicos, os árbitros, o pessoal do estádio
3.Público: inclusive ao entrar em campo, quando o jogo está em andamento e quando o jogo termina
Jogadores, árbitros e equipe técnica devem ser capazes de entender e ver com clareza tudo o que está acontecendo em campo para que possam ter o melhor desempenho;e os espectadores devem poder ver claramente os jogadores e árbitros em campo e outro pessoal técnico com o ambiente circundante, ou seja, embora os espectadores estejam longe do centro do estádio, eles ainda devem poder ver claramente os jogadores e seus arredores ao mesmo tempo.Além disso, os equipamentos de iluminação do estádio também precisam ser seguros ao entrar e sair do estádio.orientar a audiência.Portanto, a iluminação neste caso não apenas fornece iluminação para as finais do campo de futebol, mas também pode atender às necessidades de iluminação para vários esportes de atletismo e atividades cívicas no futuro.
4. Os padrões de iluminação relacionados ao projeto de iluminação deste caso incluem iluminância horizontal, iluminância vertical, uniformidade dos níveis de iluminação, limite de ofuscamento, modo de projeção de luz e sombra, temperatura de cor e reprodução de cor.Dentre elas, as iluminâncias horizontais e verticais são as de maior impacto em todo o estádio.
Nível Conforto
Para criar um bom conforto, a qualidade da iluminação é muito importante e, para criar uma boa qualidade de iluminação, é necessário ter uma boa uniformidade de iluminação e controle de brilho.
Uniformidade
O principal motivo é evitar que a relação claro-escuro da luz seja muito grande, o que dificulta a identificação da bola ou de outros objetos em campo por jogadores ou espectadores, conforme mostra a Figura 2 abaixo.
Controle de brilho
O ofuscamento é uma situação em que alguns cantos da quadra ou lâmpadas emitem brilho muito alto, causando desconforto aos olhos dos jogadores, árbitros e até mesmo dos espectadores.Este fenômeno se deve principalmente ao fraco controle de ofuscamento das próprias lâmpadas e ao ângulo de projeção das lâmpadas.causado pelo mal.Portanto, é necessário obter uma boa uniformidade de iluminação e controle de ofuscamento para obter a melhor qualidade de conforto em todo o estádio.Alcançar 70% do controle desses dois fatores é observar a tecnologia de reflexão e o ângulo da própria lâmpada.
A. Use diferentes refletores e vários ângulos de reflexão para combinar com a melhor configuração de iluminação
B. Diferentes formatos de ângulos de reflexão
C.Distribuição de luz diferente
D. Refletor de alta eficiência
E. Seleção múltipla de ângulo de distribuição de luz
Atmosfera de iluminação
Uma boa atmosfera baseia-se principalmente na reprodução de cores e na temperatura de cor da fonte de luz das lâmpadas.A fonte de luz com boa renderização de cores pode tornar a atmosfera de todo o estádio mais animada e também pode transferir a câmera da TV para capturar facilmente a imagem maravilhosa e realista.A temperatura da cor controla a cor de todo o estádio.Uma fonte de luz com alta temperatura de cor fará com que o local pareça mais frio, enquanto uma fonte de luz com baixa temperatura de cor fará com que o estádio pareça mais quente.A renderização de cores do design real é de 95 cores e a temperatura é de 5600K.
Figura 4 Diagrama esquemático de renderização de cores e temperatura de cor
Instruções de instalação da luminária LED
Figura 5 Diagrama esquemático da instalação da lâmpada
Cálculo do Lux de Iluminação
Diagrama de simulação 3D do campo de futebol
Conclusão dos resultados
A fim de atender aos padrões preliminares de projeto conceitual, este caso de pesquisa é substancialmente projetado a partir de cinco aspectos.
O conteúdo do projeto de iluminação e os dados relacionados são descritos a seguir:
1. Desempenho de iluminação
A partir dos resultados do cálculo do conceito de iluminância acima mencionado, sabe-se que a iluminância horizontal e vertical e a uniformidade atendem aos requisitos mais básicos da iluminação do estádio.
2. Conforto
O contraste entre controle de ofuscamento e iluminação é o foco do exame do conforto da iluminação do estádio.Neste estudo, diferentes refletores e vários ângulos de reflexão são usados para combinar configurações de lâmpadas, diferentes ângulos de reflexão e diferentes distribuições de luz.
Pode ser planejado por meio de tecido, refletor de alta eficiência e seleção múltipla de ângulos de distribuição de luz.
3. Modelagem da atmosfera
Da renderização de cores da luz a 95 e a temperatura de cor de 5600K para controlar a atmosfera geral do estádio.
4. Custos operacionais
Reduzindo o número de lâmpadas e aumentando a eficiência das lâmpadas para reduzir o custo de toda a operação.
5. Use a manutenção
Use uma boa fonte de luz para aumentar a vida útil da fonte de luz e reduzir a frequência de manutenção.
Horário da postagem: 20 de março de 2022