أخبار

البحث في تصميم وتطبيق الإضاءة الليلية في ملعب كرة القدم

ملخص
يعتمد تصميم الإضاءة لملعب كرة القدم بشكل أساسي على مباريات كرة القدم التي تلبي المعايير الدولية ووظائف الإضاءة المطلوبة للملاعب الرياضية متعددة الوظائف.تحت تأثير ألعاب التدريب المختلفة أو العوامل البيئية المختلفة ، يمكن ضبطها بمرونة لتلبية احتياجات الإضاءة للأحداث الليلية.
يعتمد هذا البحث على دليل FIFA القياسي الدولي للإضاءة الاصطناعية لمواصفات ملاعب كرة القدم ، ومستوى الإضاءة ، وتصميم زاوية الإضاءة ، ومعيار الإضاءة ، وعدم وجود تصميم للإضاءة والوهج للاعبين ومناطق الوسائط ، وإعداد معايير تصميم الإضاءة ، واعتبارات السلامة ، والإضاءة المعدات ، ثمانية متطلبات التصميم والمحاكاة الوظيفية لمعدات السلامة.
نتائج تصميم الإضاءة الليلية التي تم الحصول عليها من خلال المحاكاة هي
1.إن الإضاءة الأفقية والعمودية وتوحيد أداء الإضاءة يمكن أن تلبي المتطلبات الأساسية لإضاءة الاستاد
2. تم تصميم التباين بين التحكم في الوهج والإضاءة لتوفير شعور عالي بالراحة ؛
3- استخدم المصابيح ذات اللون 95 ودرجة حرارة اللون 5600 كلفن لخلق جو البيئة العامة للملعب
4- محاكاة عدد المصابيح وضبطها واختيار مصابيح عالية الكفاءة لتقليل تكاليف التشغيل
5.استخدام مصادر الإضاءة الممتازة لتحسين كفاءة حياة مصادر الضوء لتقليل تكرار الصيانة.

الكلمات المفتاحية: ملعب كرة قدم ، توحيد ، إضاءة أفقية ، إضاءة عمودية ، تظليل ، تجسيد اللون

مقدمة

تقع دراسة الحالة في منطقة التخطيط الحضري التي تبلغ مساحتها حوالي 3.7 هكتار في جنوب غرب حرم Zhubei التابع لجامعة تايوان الوطنية ، في شمال Zhuangjing 1st Road ، والطريق السادس Guangming ، القسم الشرقي ، والجنوب الغربي من حرم Zhubei ، مدينة Zhubei ، Hsinchu مقاطعة.يشتمل المجال الرياضي الثاني لملعب مقاطعة هسينشو بشكل أساسي على ميدان مضمار وميدان بمعايير دولية بطول 400 متر ، مع ملعب كرة قدم قياسي ، وحوض سباحة عوائق بطول 3000 متر ، ومعدات ميدانية قياسية.شهادة المستوى وشهادة جمعية ألعاب القوى لجمهورية الصين.تركز هذه الدراسة على مناقشة تصميم الإضاءة لمعدات الإضاءة الليلية لملاعب كرة القدم.

بيان الخلفية

تعتمد شروط تصميم الإضاءة لمعدات الإضاءة الليلية لملاعب كرة القدم على المعايير الدولية دليل FIFA للإضاءة الاصطناعية لمتطلبات مواصفات ملاعب كرة القدم.المتطلبات التفصيلية هي كما يلي:

فئة الإضاءة
يجب أن يفي تصميم أنظمة الإضاءة الاصطناعية بالمتطلبات التالية: يجب ألا تتداخل أعمدة الإنارة أو الأقواس أو الهياكل ذات الصلة
أنشطة المتسابقين في الميدان وخط رؤية المدرجات لمشاهدة المباراة ؛يجب أن يقلل التصميم من الأنواع الثلاثة للتلوث الضوئي (ضوء اقتحام)
1. تسرب الضوء المباشر من الميدان
2. وهج للناس خارج المكان (غمر سماء الليل)
3. توهج السماء ليلا

أساس تصميم زاوية الشعاع

الجدول 1 الجدول العام لزوايا التشعيع

زاوية الإضاءة

المسافة المحيطية للألعاب الرياضية

إضاءة

الفائض الأفقي

في نطاق 50 مترًا خارج صالة الألعاب الرياضية

25 لوكس

الحد الأقصى الرأسي

في نطاق 50 مترًا خارج صالة الألعاب الرياضية

40 لوكس

الفائض الأفقي

في نطاق 200 متر خارج الملعب

10 لوكس

الحد الأقصى الرأسي

في نطاق 200 متر خارج الملعب

20 لوكس

معيار الإنارة

الجدول 2 الجدول العام لمعايير الإنارة

المسابقةLالمستوى

المعايير

فئة المنافسة الدولية الخامسة (مع البث التلفزيوني)

لا ظلال ووهج على المكان

فئة المنافسة المحلية LV (مع البث التلفزيوني)

لا ظلال ووهج على المكان

فئة المنافسة المحلية lll (لا يوجد بث تلفزيوني)

تم وضع أعمدة الإنارة في مكان الحدث في 8 مجموعات بدون وهج

فئة المنافسة الإقليمية الثانية (لا يوجد بث تلفزيوني)

تم وضع أعمدة الإنارة في مكان الحدث في 6 مجموعات بدون وهج

فئة الراحة والممارسة l (لا يوجد بث تلفزيوني)

تم وضع أعمدة الإنارة في مكان الحدث في 4 مجموعات بدون وهج

ملاحظات: ارتفاع المصباح يطابق زاوية المسافة القصوى لملعب كرة القدم من حيث المبدأ 25°~ 45°

توفير بيئة بصرية جيدة للاعبين والوسائط ، مع عدم وجود متطلبات تصميم الإضاءة والوهج في المجالين التاليين

1- منطقة الركلات الركنية
بناءً على مركز المرمى ، في حدود 15 درجة يسار ويمين خط المرمى ، ولن يكون هناك تلوث ضوئي.

2. خلف منطقة المرمى
يجب استخدام منطقة ركلة الزاوية على كلا الجانبين كنقطة مرجعية ، ويجب ألا يكون هناك ضرر في حدود 20 درجة و 45 درجة من الخط العمودي على كلا الجانبين.

Grgsdr

الشكل 1: رسم تخطيطي لملعب خالي من التلوث الضوئي

يجب أن تفي معايير تصميم الإضاءة بالمعايير الموضحة في الجدول التالي

من أجل تجنب التلوث الضوئي الناجم عن الإضاءة الليلية للملعب إلى المنطقة المحيطة ، تستخدم جميع مصابيح الإضاءة الكاشفة زاوية متوسطة / ضيقة.إذا لزم الأمر ، سيتم تركيب لوحة توجيه ضوء خاصة لتوجيه الحزمة بالكامل إلى الاستاد دون التعرض المباشر.
اذهب إلى المنازل المجاورة ، حتى لا تثير اشمئزاز الجمهور.يتم أيضًا مراعاة بيئة الإضاءة للجمهور لتجنب الوهج.
تحكم في زاوية الإسقاط في نطاق 65 درجة من الارتفاع ، واجعل الظلال تتداخل في الاتجاه لإجراء المراجعة الأكثر اتساقًا لجعل هذا المجال
1 تشير الإضاءة العمودية المدرجة في الجدول إلى الإضاءة التي تواجه الكاميرا.

الجدول 3 الجدول المعياري لتصميم الإضاءة

 

الإنارة الرأسية

إضاءة أفقية

مصدر ضوء

إيف

U0

إيف

U0

CCT

CRI

فصل

آلة تصوير

لوكس

U1

U2

لوكس

U1

U2

Tk

Ra

IدوليCالمنافسةالفئة الخامسة

مُثَبَّت

2400

0.5

0.7

3500

0.6

0.8

> 4000 كيلو

> 70

مجال

1800

0.4

0.65

IدوليCالمنافسةالفئة الرابعة

مُثَبَّت

2000

0.5

0.65

2500

0.6

0.8

> 4000 كيلو

> 70

مجال

1400

0.35

0.6

2-قيمة الإنارة المدرجة في الجدول هي الإنارة التي يجب الحفاظ عليها أثناء الحدث ؛يجب حساب كفاءة المصباح على أنها 0.7 ، لذلك يجب أن يكون العدد الفعلي للتركيبات
ثلاثة أضعاف المعيار المذكور في الجدول
3 درجة الوهج لجميع الدرجات المدرجة في الجدول: GR 50
4- فرق الإضاءة (كل 5 أمتار) لجميع الدرجات المدرجة في الجدول: 20٪

الجدول 4 الجدول المعياري لتصميم الإضاءة

الإنارة الرأسية

إضاءة أفقية

مصدر ضوء

إيف

U0

إيف

U0

CCT

CRI

فصل

آلة تصوير

لوكس

U1

U2

لوكس

U1

U2

Tk

Ra

فئة المنافسة المحلية الثالثة

-

-

-

-

750

-

0.7

> 4000 كيلو

> 70

فئة المنافسة الدولية الرابعة

-

-

-

-

500

-

0.6

> 4000 كيلو

> 70

التدريب والترفيه

-

-

-

-

250

-

0.5

> 4000 كيلو

> 70

1.فرق الإضاءة لجميع المستويات المدرجة في الجدول (لكل 10 أمتار): ≤30٪
2-قيمة الإنارة المدرجة في الجدول هي الإنارة التي يجب الحفاظ عليها أثناء الحدث ؛يجب حساب كفاءة الإضاءة على أنها 0.7 ، لذلك يجب أن يكون العدد الفعلي للتركيبات 1.4 ضعف المعيار المذكور في الجدول.

مخاوف تتعلق بالسلامة
نظرًا لوقوع تايوان في منطقة زلزال الإعصار ، تسببت كل من الأعاصير والزلازل في إلحاق أضرار جسيمة بأعمدة الإنارة الكبيرة.لذلك ، في حساب هيكل مقاومة الرياح لقطب الضوء ، يتم استخدام معادلة الحساب الأمريكية AASHTO 1985 ، وهي كافية لمقاومة الإعصار القوي للغاية بمتوسط ​​سرعة رياح تبلغ 75 م / ثانية وأقصى عاصفة لحظية 91 م / ثانية ، وضغطها المقاوم للرياح أكبر من ضغط اللوائح الفنية للبناء.لوائح الرياح.وفقًا للوائح الفنية للبناء ، تنتمي تايوان إلى منطقة الزلزال.بالإضافة إلى الامتثال للوائح البناء في التصميم الزلزالي لأعمدة الإنارة ، يجب تقوية الهيكل بشكل خاص لزيادة عامل الأمان لمقاومة الزلازل الكبيرة غير المتوقعة.
معدات الإضاءة
عمود
وفقًا لمعايير المنافسة الدولية ، هناك أربعة أعمدة إنارة مصممة في هذا المجال ، ويجب أن يكون ارتفاع العمود 46 مترًا ، ومتوسط ​​ارتفاع مركز الأضواء الكاشفة لكل عمود 43 مترًا.يوجد 366 مصباح كشاف معدني مركب 2000 واط مثبت في المنطقة بأكملها ، و 84 مصباحًا في كل من الأعمدة الأربعة ، بحيث يمكن لإضاءة المكان أن تلبي متطلبات التصميم.عمود الإنارة مصنوع من صفيحة فولاذية عالية الشد ، وهي معالجة مقاومة للتآكل مجلفنة بالغمس الساخن وفقًا لـ ASTM A123.يجب أن يكون سمك الفيلم المجلفن 70 ميكرون أو أكثر ، وذلك للحفاظ على مقاومة التآكل لمدة 30 عامًا أو أكثر.قوة مقاومة الزلازل لعمود الإنارة تلبي تمامًا متطلبات القوة الزلزالية المنصوص عليها من قبل إدارة البناء بوزارة الداخلية.يستخدم الجزء الأساسي الخرسانة المسلحة بقيمة تزيد عن 4000 رطل لكل بوصة مربعة لضمان سلامة عمود الإنارة.يتم إرفاق شاحنة صيانة المصعد ، بحيث يمكن لأفراد الصيانة الصعود إلى الأعلى لإصلاح المصباح أو ضبط الزاوية.

2

مصباح LED
خذ منتجات مقاومة للرياح ومقاومة للماء والصدمات ومضادة للتآكل.مصدر الضوء عبارة عن لمبة هاليد معدنية 2000 وات ذات تجسيد عالي للون ، مع تجسيد اللون> Ra 90 ، ودرجة حرارة اللون 5000K أو أعلى ، وكفاءة الإضاءة 85Lum / W.بشكل عام ، يستغرق الأمر من 15 إلى 20 دقيقة لإعادة تشغيل لمبة الإضاءة المعدنية في حالة انقطاع التيار الكهربائي بعد الإضاءة.لذلك ، من أجل ضمان عدم توقف اللعبة في المستقبل ولأسباب تتعلق بالسلامة ، من المخطط استخدام بعض المصابيح الكهربائية لإعادة التشغيل على الفور ، حتى تتمكن الإضاءة من استئناف إمداد الطاقة.، يضيء بدء الانقسام.تشتمل المصابيح التي تم تكوينها في المنطقة بأكملها على النوع المنتشر والنوع المركّز ونوع منحنى شدة الضوء المختلف ومصابيح من النوع الساخن الفوري.تتميز المصابيح بمساحة صغيرة لمقاومة الرياح ، وخفيفة الوزن ، وتتناسب مع ضغط الرياح في عمود المصباح لحساب قدرة التحمل.يتم تحديد ظروف الإضاءة الأكثر ملاءمة بواسطة نظام التحكم بالكمبيوتر.تستخدم المصابيح مصابيح لومن عالية الكفاءة (100 لومن / وات) ، جنبًا إلى جنب مع كوابح ومكثفات عالية الكفاءة ، وذلك لتوفير الطاقة وتقليل وزن عمود المصباح.، مما يحسن الأمن.عند انقطاع التيار الكهربائي ، سوف يقفز مصدر الطاقة في حالات الطوارئ للموقع تلقائيًا فوق المولد ، وسيتم إشعال مصابيح البدء الساخن الفوري في فترة زمنية قصيرة جدًا ، وبالتالي الحفاظ على سلامة إخلاء الموقع.

3

يقودها سائق
استخدم نوع الطاقة العالية ، يجب أن يكون عامل الطاقة 90٪ أو أعلى ، ومناسب لنظام إمداد الطاقة AC 220 / 380V 60HZ.توضع كوابح كل عمود إنارة في صندوق صابورة فولاذي ، وتضاف مروحة تهوية لتبديد الحرارة.

معدات السلامة

مانعة الصواعق
وفقًا للأحكام ذات الصلة من اللوائح الفنية للبناء ، يتم وضع مجموعة من قضبان الصواعق في الجزء العلوي من كل عمود إنارة لحماية العمود الفولاذي وتركيبات الإضاءة.نظرًا للارتفاع العالي لعمود الإنارة ، فإن نصف قطر الحماية الخاص به كافٍ لتغطية معظم المكان ، وقد تم إعداد قضبان الصواعق لحماية المناطق التي لا يمكن تغطيتها.

تأريض القطب
بالإضافة إلى تأريض قضيب الصواعق ، تم تعيين مجموعة أخرى من الأعمدة على الأرض لمنع تسرب الكهرباء وإيذاء الناس ، أو عندما يضرب البرق العمود ، يمكن إدخال الكهرباء ذات الجهد العالي بسلاسة في نظام التأريض من أجل السلامة.

ضوء تحذير الطيران
يتم وضع مجموعة من أضواء التحذير للطيران في الإضاءة المنخفضة أعلى كل عمود إنارة.تم تصميم خصائص وطرق ضبط المصابيح والفوانيس وفقًا للمعايير والمواصفات الفنية المرورية لإعداد أضواء إعاقة النقل الجوي.

السياج الأمني
لمنع المتفرجين من تسلق أعمدة الإنارة ، أقيمت أسوار أمان بارتفاع حوالي 2 متر وعلامات تحذير حول الأعمدة لضمان السلامة.

ضوء الطوارئ
تمت إضافة أربعة كشافات كوارتز 1000 وات على كل عمود إنارة ، ومتصلة بنظام إمداد طاقة الإضاءة المستقل.عندما يتم إيقاف تشغيل نظام إمداد الطاقة عالي الجهد من Taipower ، يمكن للنظام على الفور توفير الحد الأدنى من الإضاءة الآمنة البالغة 5LUX أو أعلى في الميدان.

أداء الإضاءة

لإقامة مباريات كرة القدم الدولية ، يجب أن تفي الإضاءة باحتياجات معايير الإضاءة الدولية للمستخدمين من مختلف المناسبات والخصائص ، مثل
1- اللاعبون
2- الفنيون والحكام وطاقم الاستاد
3- الجمهور: بما في ذلك عند دخول الملعب ، وعندما تكون اللعبة جارية ، وعندما تنتهي اللعبة
يجب أن يكون اللاعبون والحكام والموظفون الفنيون قادرين على فهم ورؤية كل ما يحدث على أرض الملعب بوضوح حتى يتمكنوا من تقديم أفضل أداء ؛ويجب أن يكون المتفرجون قادرين على رؤية اللاعبين والحكام في الملعب والموظفين الفنيين الآخرين بوضوح مع البيئة المحيطة بها ، أي على الرغم من أن المتفرجين بعيدون عن وسط الملعب ، إلا أنه لا يزال بإمكانهم الرؤية بوضوح. اللاعبين ومحيطهم في نفس الوقت.بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون معدات الإضاءة في الملعب آمنة عند الدخول والخروج من الملعب.إرشاد الجمهور.لذلك ، لا توفر الإضاءة في هذه الحالة الإضاءة لنهائيات ملعب كرة القدم فحسب ، بل يمكنها أيضًا توفير احتياجات الإضاءة لمختلف رياضات المضمار والميدان والأنشطة المدنية في المستقبل.
4 معايير الإضاءة المتعلقة بتصميم الإضاءة لهذه العلبة تشمل الإضاءة الأفقية والإضاءة الرأسية وتوحيد مستويات الإضاءة وحدود التوهج ووضع عرض الضوء والظل ودرجة حرارة اللون وتجسيد اللون.من بينها ، الإضاءة الأفقية والعمودية لها التأثير الأكبر على الملعب بأكمله.
مستوى الراحة
لخلق راحة جيدة ، تعد جودة الإضاءة مهمة جدًا ، ولخلق جودة إضاءة جيدة ، من الضروري أن يكون لديك توحيد إضاءة جيد والتحكم في الوهج.
التوحيد
السبب الرئيسي هو منع نسبة الضوء إلى الظلام من أن تكون كبيرة جدًا ، مما يجعل من الصعب على اللاعبين أو المتفرجين تحديد الكرة أو الأشياء الأخرى في الملعب ، كما هو موضح في الشكل 2 أدناه.

3141

التحكم في الوهج
الوهج هو الموقف الذي تنبعث فيه بعض أركان الملعب أو المصابيح سطوعًا عاليًا للغاية ، مما يتسبب في إزعاج أعين اللاعبين والحكام وحتى المتفرجين.ترجع هذه الظاهرة بشكل أساسي إلى ضعف التحكم في الوهج للمصابيح نفسها وزاوية إسقاط المصابيح.بسبب السيئة.لذلك ، من الضروري تحقيق تناسق جيد في الإضاءة والتحكم في الوهج من أجل تحقيق أفضل جودة للراحة في جميع أنحاء الملعب.لتحقيق 70٪ من التحكم في هذين العاملين ، يجب النظر إلى تقنية الانعكاس وزاوية المصباح نفسه.

أ- استخدم عاكسات مختلفة وزوايا انعكاس مختلفة لتتناسب مع أفضل تكوين للإضاءة

أ

ب- زوايا انعكاس مختلفة الشكل

ب

جيم توزيع ضوء مختلف

ج

د- عاكس عالي الكفاءة

د

هاء اختيار متعدد لزاوية توزيع الضوء

ه

جو الإضاءة
يعتمد الجو الجيد بشكل أساسي على تجسيد اللون ودرجة حرارة اللون لمصدر ضوء المصابيح.يمكن لمصدر الضوء مع عرض الألوان الجيد أن يجعل جو الاستاد بأكمله أكثر حيوية ، ويمكنه أيضًا نقل الكاميرا من التلفزيون لالتقاط صورة رائعة وواقعية بسهولة.تتحكم درجة حرارة اللون في لون الملعب بأكمله.مصدر الضوء ذو درجة حرارة اللون المرتفعة سيجعل المكان يبدو أكثر برودة ، بينما مصدر الضوء ذو درجة حرارة اللون المنخفضة سيجعل الملعب يبدو أكثر دفئًا.تجسيد اللون للتصميم الفعلي هو 95 لونًا ودرجة الحرارة 5600 كلفن.

1

الشكل 4 رسم تخطيطي لعرض اللون ودرجة حرارة اللون

تعليمات تركيب إنارة LED

2

الشكل 5 رسم تخطيطي لتركيب المصباح

حساب الإضاءة لوكس

3
4
5
6

رسم تخطيطي لمحاكاة ثلاثية الأبعاد لملعب كرة القدم

 

ahahtsh

نتائج الاستنتاج
من أجل تلبية معايير التصميم المفاهيمي الأولية ، تم تصميم هذه الحالة البحثية بشكل جوهري من خمسة جوانب.
يتم وصف محتوى تصميم الإضاءة والبيانات ذات الصلة على النحو التالي:
1. أداء الإضاءة
من نتائج الحساب لحساب مفهوم الإنارة السابق ذكره ، من المعروف أن الإنارة الأفقية والعمودية والتوحيد يفيان بالمتطلبات الأساسية لإضاءة الاستاد.
2. الراحة
التباين بين التحكم في التوهج والإضاءة هو التركيز على فحص راحة إضاءة الاستاد.في هذه الدراسة ، تم استخدام عاكسات مختلفة وزوايا انعكاس مختلفة لمطابقة تكوينات المصباح وزوايا الانعكاس المختلفة وتوزيعات الضوء المختلفة.
يمكن تخطيطه عن طريق القماش ، وعاكس عالي الكفاءة ، واختيار متعدد لزوايا توزيع الضوء.
3. تشكيل الغلاف الجوي
من تجسيد اللون للضوء إلى 95 ودرجة حرارة اللون 5600K للتحكم في الجو العام للملعب.
4. تكاليف التشغيل
من خلال تقليل عدد المصابيح وزيادة كفاءة المصابيح لتقليل تكلفة العملية بأكملها.
5. استخدام الصيانة
استخدم مصدر إضاءة جيد لزيادة عمر مصدر الضوء وتقليل تكرار الصيانة.


الوقت ما بعد: مارس 20-2022