Berita

Penyelidikan Reka Bentuk dan Aplikasi Pencahayaan Malam di Padang Bola Sepak

Ringkasan
Reka bentuk pencahayaan padang bola sepak adalah berdasarkan perlawanan bola sepak yang memenuhi piawaian antarabangsa dan fungsi pencahayaan yang diperlukan untuk padang sukan pelbagai fungsi.Di bawah pengaruh pelbagai permainan latihan atau faktor persekitaran yang berbeza, ia boleh ditetapkan secara fleksibel untuk memenuhi keperluan pencahayaan acara malam.
Penyelidikan ini adalah berdasarkan piawaian antarabangsa FIFA-Panduan untuk pencahayaan Buatan untuk spesifikasi padang bola sepak, tahap pencahayaan, reka bentuk sudut pencahayaan, piawaian pencahayaan, tiada pencahayaan dan reka bentuk silau untuk pemain dan kawasan media, tetapan penanda aras reka bentuk pencahayaan, pertimbangan keselamatan, pencahayaan peralatan, Lapan keperluan reka bentuk dan simulasi fungsi peralatan keselamatan.
Hasil reka bentuk pencahayaan waktu malam yang diperoleh melalui simulasi ialah
1. pencahayaan mendatar dan menegak dan keseragaman prestasi pencahayaan boleh memenuhi keperluan paling asas pencahayaan stadium
2. kontras antara kawalan silau dan pencahayaan direka untuk memberikan rasa selesa yang tinggi;
3.Gunakan lampu dengan rendering warna 95 dan suhu warna 5600K untuk mewujudkan suasana persekitaran keseluruhan stadium
4.Simulasikan dan laraskan bilangan lampu dan pilih lampu berkecekapan tinggi untuk mengurangkan kos operasi
5.Gunakan sumber cahaya yang sangat baik untuk meningkatkan kecekapan hayat sumber cahaya untuk mengurangkan kekerapan penyelenggaraan.

Kata kunci: padang bola sepak, keseragaman, pencahayaan mendatar, pencahayaan menegak, lorekan, rendering warna

pengenalan

Kajian kes ini terletak di kawasan perancangan bandar kira-kira 3.7 hektar di barat daya Kampus Zhubei Universiti Nasional Taiwan, di utara Jalan Pertama Zhuangjing, Bahagian Timur Jalan Ke-6 Guangming, dan barat daya Kampus Zhubei, Bandar Zhubei, Hsinchu Daerah.Padang sukan kedua Stadium Daerah Hsinchu terutamanya termasuk padang trek dan padang standard antarabangsa 400 meter, dengan padang bola sepak standard, kolam berhalangan 3,000 meter dan peralatan padang standard.Pensijilan peringkat dan pensijilan Persatuan Olahraga Republik China.Fokus kajian ini adalah untuk membincangkan reka bentuk pencahayaan peralatan lampu malam untuk padang bola sepak.

Pernyataan Latar Belakang

Keadaan reka bentuk pencahayaan peralatan pencahayaan malam untuk stadium bola sepak adalah berdasarkan piawaian antarabangsa Panduan FIFA untuk pencahayaan tiruan untuk keperluan spesifikasi padang bola sepak.Keperluan terperinci adalah seperti berikut:

Kelas pencahayaan
Reka bentuk sistem pencahayaan buatan hendaklah memenuhi keperluan berikut: Tiang lampu, kurungan atau struktur yang berkaitan tidak boleh mengganggu
Aktiviti-aktiviti peserta di padang dan garisan penglihatan tempat duduk untuk menonton permainan;reka bentuk mesti meminimumkan tiga jenis pencemaran cahaya (Cahaya Obtrusive)
1. Cahaya langsung tertumpah keluar dari padang
2. Silau orang di luar venue (banjir langit malam)
3. Cahaya langit malam

Asas Reka Bentuk Sudut Rasuk

Jadual 1 Jadual umum sudut penyinaran

Sudut Pencahayaan

Jarak Pinggiran Gimnasium

Pencahayaan

Limpahan mendatar

Dalam 50m di luar gim

25lux

menegak maksimum

Dalam 50m di luar gim

40lux

Limpahan mendatar

Dalam 200m di luar stadium

10 lux

menegak maksimum

Dalam 200m di luar stadium

20 lux

Standard Pencahayaan

Jadual 2 Jadual am piawaian pencahayaan

KejohananLevel

Piawaian

Pertandingan Antarabangsa Kelas V (dengan siaran TV)

Tiada bayang dan silau di tempat itu

Pertandingan domestik Kelas lV (dengan siaran TV)

Tiada bayang dan silau di tempat itu

Pertandingan domestik Kelas lll (tiada siaran TV)

Tiang lampu di tempat acara ditetapkan dalam 8 kumpulan tanpa silau

Kelas Pertandingan Serantau ll (tiada siaran TV)

Tiang lampu di tempat acara ditetapkan dalam 6 kumpulan tanpa silau

Kelas Rehat dan Amalan l (tiada siaran TV)

Tiang lampu di tempat acara ditetapkan dalam 4 kumpulan tanpa silau

Catatan: Ketinggian lampu sepadan dengan sudut jarak maksimum padang bola mengikut prinsip 25°~ 45°

Sediakan persekitaran visual yang baik untuk pemain dan media, tanpa keperluan reka bentuk pencahayaan dan silau dalam dua kawasan berikut

1.Kawasan sepakan sudut
Berdasarkan pusat gol, dalam 15° kiri dan kanan garisan gol, dan tidak akan ada pencemaran cahaya.

2.Belakang kawasan gol
Kawasan sepakan sudut pada kedua-dua belah hendaklah digunakan sebagai titik rujukan, dan tidak akan ada bahaya dalam 20° dan 45° garisan menegak pada kedua-dua belah.

grgsdr

Rajah 1: Gambarajah skematik stadium bebas pencemaran cahaya

Kriteria reka bentuk pencahayaan mesti memenuhi piawaian dalam jadual berikut

Bagi mengelakkan pencemaran cahaya yang disebabkan oleh pencahayaan malam stadium ke kawasan sekitar, semua lekapan lampu banjir menggunakan sudut sederhana/sempit.Jika perlu, plat panduan cahaya khas akan dipasang untuk memandu sepenuhnya rasuk ke dalam stadium tanpa pendedahan langsung.
Pergi ke rumah-rumah jiran di sekeliling, supaya tidak menimbulkan rasa jijik orang ramai.Persekitaran pencahayaan penonton selanjutnya dipertimbangkan untuk mengelakkan silau.
Kawal sudut unjuran dalam julat 65° ketinggian, dan buat bayang-bayang bertindih ke arah untuk membuat semakan yang paling seragam untuk membuat medan ini
1. Pencahayaan menegak yang disenaraikan dalam jadual merujuk kepada pencahayaan yang menghadap kamera.

Jadual 3 Jadual Penanda Aras Reka Bentuk Pencahayaan

 

Pencahayaan Menegak

Pencahayaan Mendatar

Sumber cahaya

Eav

U0

Eav

U0

CCT

CRI

Kelas

Kamera

Lux

U1

U2

Lux

U1

U2

Tk

Ra

IantarabangsaCpersainganKelas V

tetap

2400

0.5

0.7

3500

0.6

0.8

>4000k

>70

Padang

1800

0.4

0.65

IantarabangsaCpersainganKelas IV

tetap

2000

0.5

0.65

2500

0.6

0.8

>4000k

>70

Padang

1400

0.35

0.6

2.Nilai kecerahan yang disenaraikan dalam jadual ialah kecerahan yang perlu dikekalkan semasa acara;kecekapan lampu hendaklah dikira sebagai 0.7, jadi bilangan lekapan sebenar sepatutnya
Tiga kali ganda standard yang disenaraikan dalam jadual
3.Gred silau semua gred yang disenaraikan dalam jadual: GR 50
4. Perbezaan pencahayaan (setiap 5 meter) semua gred yang disenaraikan dalam jadual: ≤ 20%

Jadual 4 Jadual Penanda Aras Reka Bentuk Pencahayaan

Pencahayaan Menegak

Pencahayaan Mendatar

Sumber cahaya

Eav

U0

Eav

U0

CCT

CRI

Kelas

Kamera

Lux

U1

U2

Lux

U1

U2

Tk

Ra

Pertandingan Dalam Negeri Kelas III

-

-

-

-

750

-

0.7

>4000k

>70

Pertandingan Antarabangsa Kelas IV

-

-

-

-

500

-

0.6

>4000k

>70

Latihan dan Rekreasi

-

-

-

-

250

-

0.5

>4000k

>70

1. Perbezaan pencahayaan semua peringkat yang disenaraikan dalam jadual (setiap 10 meter): ≤30%
2.Nilai kecerahan yang disenaraikan dalam jadual ialah kecerahan yang perlu dikekalkan semasa acara;kecekapan pencahayaan hendaklah dikira sebagai 0.7, jadi bilangan lekapan sebenar hendaklah 1.4 kali standard yang disenaraikan dalam jadual.

Kebimbangan Keselamatan
Oleh kerana Taiwan terletak di zon gempa taufan, kedua-dua taufan dan gempa bumi telah membawa kerosakan besar kepada tiang lampu besar.Oleh itu, dalam pengiraan struktur rintangan angin tiang lampu, formula pengiraan AASHTO Amerika 1985 digunakan, yang mencukupi untuk menahan taufan super kuat dengan kelajuan angin purata 75 m/s dan tiupan serta-merta maksimum. 91 m/s, dan tekanan rintangan anginnya lebih besar daripada peraturan teknikal bangunan.Peraturan angin.Mengikut peraturan teknikal bangunan, Taiwan tergolong dalam zon gempa bumi.Di samping mematuhi peraturan bangunan dalam reka bentuk seismik tiang lampu, struktur itu mesti diperkukuh khas untuk meningkatkan faktor keselamatan untuk menahan gempa bumi besar yang tidak dapat diramalkan.
Peralatan Pencahayaan
tiang
Mengikut piawaian pertandingan antarabangsa, terdapat empat tiang lampu yang direka dalam bidang ini, ketinggian tiang hendaklah 46 meter, dan purata ketinggian tengah lampu limpah bagi setiap tiang ialah 43 meter.Terdapat 366 lampu limpah logam komposit 2000W dipasang di seluruh kawasan, dan 84 lampu di setiap empat tiang, supaya pencahayaan tempat dapat memenuhi keperluan reka bentuk.Tiang lampu diperbuat daripada plat keluli tegangan tinggi, dan rawatan anti-karat bergalvani panas mengikut ASTM A123.Ketebalan filem tergalvani dikehendaki 70 Mircon atau ke atas, untuk mengekalkan rintangan kakisan selama 30 tahun atau lebih.Kekuatan anti-gempa tiang lampu memenuhi sepenuhnya keperluan daya seismik yang ditetapkan oleh Jabatan Pembinaan Kementerian Dalam Negeri.Bahagian asas menggunakan konkrit bertetulang dengan nilai lebih daripada 4000 PSI untuk memastikan keselamatan tiang lampu.Trak penyelenggaraan lif dipasang, supaya kakitangan penyelenggaraan boleh naik ke atas untuk membaiki mentol atau melaraskan sudut.

2

Lampu LED
Ambil produk kalis angin, kalis air, kalis kejutan dan anti-karat.Sumber cahaya ialah mentol logam halida 2000W dengan pemaparan warna tinggi, dengan pemaparan warna > Ra 90, suhu warna 5000K atau lebih tinggi, dan kecekapan bercahaya 85Lum/W.Secara amnya, ia mengambil masa 15-20 minit untuk memulakan semula mentol lampu logam jika kuasa terputus selepas dinyalakan.Oleh itu, untuk memastikan permainan tidak akan terganggu pada masa hadapan dan atas sebab keselamatan, ia dirancang untuk menggunakan beberapa mentol lampu untuk dimulakan semula dengan segera, supaya pencahayaan dapat menyambung semula bekalan kuasa., permulaan perpecahan menyala.Lampu yang dikonfigurasikan di seluruh kawasan termasuk jenis tersebar, jenis pekat, jenis lengkung keamatan cahaya yang berbeza dan lampu jenis permulaan panas serta-merta.Lampu mempunyai kawasan rintangan angin yang kecil, ringan, dan sepadan dengan tekanan angin tiang lampu untuk mengira kapasiti galas.Keadaan pencahayaan yang paling sesuai ditetapkan oleh sistem kawalan komputer.Lampu menggunakan mentol lumen berkecekapan tinggi (100 LM/W), bersama-sama dengan balast dan kapasitor berkecekapan tinggi, untuk menjimatkan tenaga dan mengurangkan berat tiang lampu., yang meningkatkan keselamatan.Apabila kuasa terputus, bekalan kuasa kecemasan tapak akan secara automatik melompat ke atas penjana, dan lampu hot-start segera akan dinyalakan dalam tempoh yang sangat singkat, dengan itu mengekalkan keselamatan pemindahan tapak.

3

Pemacu LED
Gunakan jenis kuasa tinggi, faktor kuasa hendaklah 90% atau lebih tinggi, dan sesuai untuk sistem bekalan kuasa AC 220/380V 60HZ.Balast setiap tiang lampu diletakkan di dalam kotak balast keluli, dan kipas pengudaraan ditambah untuk menghilangkan haba.

Peralatan keselamatan

Rod kilat
Selaras dengan peruntukan yang berkaitan dalam peraturan teknikal bangunan, satu set batang petir ditetapkan di bahagian atas setiap tiang lampu untuk melindungi tiang keluli dan lekapan lampu.Disebabkan ketinggian tiang lampu yang tinggi, jejari pelindungnya mencukupi untuk menampung kebanyakan tempat, dan penangkal kilat disediakan untuk melindungi kawasan yang tidak boleh dilindungi.

Pembumian Tiang
Sebagai tambahan kepada pembumian batang petir, satu lagi set tiang ditetapkan ke tanah untuk mengelakkan kebocoran elektrik dan mencederakan orang ramai, atau apabila petir menyambar tiang, elektrik voltan tinggi boleh dimasukkan dengan lancar ke dalam sistem pembumian untuk keselamatan.

Lampu amaran penerbangan
Satu set lampu amaran penerbangan cahaya rendah ditetapkan di bahagian atas setiap tiang lampu.Ciri-ciri dan kaedah tetapan lampu dan tanglung direka bentuk mengikut piawaian teknikal lalu lintas dan spesifikasi untuk penetapan lampu halangan pengangkutan udara.

Pagar Keselamatan
Bagi mengelak penonton memanjat tiang lampu, pagar keselamatan setinggi kira-kira 2 meter dan papan tanda amaran dipasang di sekeliling tiang bagi memastikan keselamatan.

Lampu kecemasan
Empat lampu limpah kuarza 1000W ditambah pada setiap tiang lampu, dan disambungkan kepada sistem bekalan kuasa pencahayaan bebas.Apabila sistem bekalan kuasa voltan tinggi Taipower dimatikan, sistem boleh segera membekalkan pencahayaan selamat minimum 5LUX atau ke atas di lapangan.

Prestasi Pencahayaan

Untuk mengadakan perlawanan bola sepak antarabangsa, pencahayaan mesti memenuhi keperluan standard pencahayaan antarabangsa untuk pengguna pelbagai majlis dan hartanah, seperti
1.Pemain
2. Juruteknik, pengadil, kakitangan stadium
3.Penonton: termasuk semasa memasuki padang, semasa permainan sedang berlangsung, dan apabila permainan tamat
Pemain, pengadil dan kakitangan teknikal mesti dapat memahami dengan jelas dan melihat segala yang berlaku di atas padang supaya mereka boleh beraksi pada tahap terbaik mereka;dan penonton mesti dapat melihat dengan jelas pemain dan pengadil di atas padang dan kakitangan teknikal lain Dengan persekitaran sekelilingnya, maksudnya, walaupun penonton berada jauh dari pusat stadium, mereka mesti dapat melihat dengan jelas. pemain dan persekitaran mereka pada masa yang sama.Selain itu, peralatan pencahayaan stadium juga perlu selamat ketika keluar masuk stadium.membimbing penonton.Justeru, pencahayaan dalam hal ini bukan sahaja menyediakan pencahayaan untuk perlawanan akhir padang bola sepak, malah masih boleh menyediakan keperluan pencahayaan untuk pelbagai aktiviti sukan trek dan padang serta sivik pada masa hadapan.
4. Piawaian pencahayaan yang berkaitan dengan reka bentuk pencahayaan kes ini termasuk pencahayaan mendatar, pencahayaan menegak, keseragaman tahap pencahayaan, had silau, mod unjuran cahaya dan bayang-bayang, suhu warna dan pemaparan warna.Antaranya, pencahayaan mendatar dan menegak mempunyai kesan yang paling besar pada keseluruhan stadium.
Tingkat Keselesaan
Untuk mewujudkan keselesaan yang baik, kualiti pencahayaan adalah sangat penting, dan untuk mencipta kualiti pencahayaan yang baik, perlu mempunyai keseragaman pencahayaan yang baik dan kawalan silau.
Keseragaman
Sebab utama adalah untuk mengelakkan nisbah terang-gelap cahaya daripada terlalu besar, yang menyukarkan pemain atau penonton untuk mengenal pasti bola atau objek lain di atas padang, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2 di bawah.

3141

Kawalan Silau
Silau adalah keadaan di mana beberapa sudut gelanggang atau lampu mengeluarkan kecerahan yang terlalu tinggi, menyebabkan ketidakselesaan kepada mata pemain, pengadil dan juga penonton.Fenomena ini disebabkan terutamanya oleh kawalan silau yang lemah pada lampu itu sendiri dan sudut unjuran lampu.disebabkan oleh buruk.Oleh itu, adalah perlu untuk mencapai keseragaman pencahayaan yang baik dan kawalan silau bagi mencapai kualiti keselesaan terbaik di seluruh stadium.Untuk mencapai 70% daripada kawalan kedua-dua faktor ini adalah dengan melihat teknologi pantulan dan sudut lampu itu sendiri.

A.Gunakan pemantul yang berbeza dan pelbagai sudut pantulan untuk memadankan konfigurasi pencahayaan terbaik

a

B.Bentuk sudut pantulan yang berbeza

b

C.Taburan Cahaya Berbeza

c

D. Reflektor kecekapan tinggi

d

E.Pelbagai pilihan Sudut taburan cahaya

e

Suasana pencahayaan
Suasana yang baik adalah berdasarkan pemaparan warna dan suhu warna sumber cahaya lampu.Sumber cahaya dengan rendering warna yang baik boleh menjadikan suasana seluruh stadium lebih meriah, dan ia juga boleh membuat kamera dipindahkan dari TV untuk menangkap gambar yang indah dan realistik dengan mudah.Suhu warna mengawal warna keseluruhan stadium.Sumber cahaya dengan suhu warna yang tinggi akan menjadikan tempat itu kelihatan lebih sejuk, manakala sumber cahaya dengan suhu warna yang rendah akan menjadikan stadium kelihatan lebih panas.Paparan warna reka bentuk sebenar ialah 95 warna dan suhu ialah 5600K.

1

Rajah 4 Diagram skematik pemaparan warna dan suhu warna

Arahan pemasangan Luminaire LED

2

Rajah 5 Gambarajah skematik pemasangan lampu

Pengiraan Lux Pencahayaan

3
4
5
6

Gambar rajah simulasi 3D padang bola sepak

 

ahahtsh

Kesimpulan keputusan
Bagi memenuhi piawaian reka bentuk konsep awal, kes penyelidikan ini direka bentuk secara substantif daripada lima aspek.
Kandungan reka bentuk pencahayaan dan data berkaitan diterangkan seperti berikut:
1. Prestasi pencahayaan
Daripada hasil pengiraan pengiraan konsep pencahayaan yang disebutkan di atas, diketahui bahawa pencahayaan dan keseragaman mendatar dan menegak memenuhi keperluan paling asas pencahayaan stadium.
2. Keselesaan
Perbezaan antara kawalan silau dan pencahayaan adalah fokus untuk mengkaji keselesaan pencahayaan stadium.Dalam kajian ini, pemantul yang berbeza dan pelbagai sudut pantulan digunakan untuk memadankan konfigurasi lampu, sudut pantulan yang berbeza dan taburan cahaya yang berbeza.
Ia boleh dirancang dengan menggunakan kain, reflektor kecekapan tinggi, dan pelbagai pilihan sudut pengedaran cahaya.
3. Pembentukan suasana
Daripada pemaparan warna cahaya kepada 95 dan suhu warna 5600K untuk mengawal suasana keseluruhan stadium.
4. Kos operasi
Dengan mengurangkan bilangan lampu dan meningkatkan kecekapan lampu untuk mengurangkan kos keseluruhan operasi.
5. Gunakan penyelenggaraan
Gunakan sumber cahaya yang baik untuk meningkatkan hayat sumber cahaya dan mengurangkan kekerapan penyelenggaraan.


Masa siaran: Mac-20-2022