Résumé
La conception de l'éclairage du terrain de football est principalement basée sur des matchs de football qui répondent aux normes internationales et aux fonctions d'éclairage requises pour les terrains de sport multifonctionnels.Sous l'influence de divers jeux d'entraînement ou de différents facteurs environnementaux, il peut être réglé de manière flexible pour répondre aux besoins d'éclairage des événements nocturnes.
Cette recherche est basée sur la norme internationale FIFA-Guide pour la spécification de l'éclairage artificiel pour les terrains de football, le niveau d'éclairage, la conception de l'angle d'éclairage, la norme d'éclairage, la conception sans éclairage et éblouissant pour les joueurs et les zones médiatiques, le réglage de référence de la conception de l'éclairage, les considérations de sécurité, l'éclairage équipements, Huit exigences de conception et simulation fonctionnelle des équipements de sécurité.
Les résultats de conception d'éclairage nocturne obtenus par simulation sont
1. L'éclairement horizontal et vertical et l'uniformité des performances d'éclairage peuvent répondre aux exigences les plus élémentaires de l'éclairage du stade
2.le contraste entre le contrôle de l'éblouissement et l'éclairage est conçu pour fournir un sentiment élevé de confort ;
3.Utilisez des lumières avec un rendu des couleurs de 95 et une température de couleur de 5600K pour créer l'atmosphère de l'environnement général du stade
4. Simulez et ajustez le nombre de lampes et sélectionnez des lampes à haut rendement pour réduire les coûts d'exploitation
5.Utilisez d'excellentes sources lumineuses pour améliorer l'efficacité de la durée de vie des sources lumineuses afin de réduire la fréquence d'entretien.
Mots-clés : terrain de football, uniformité, éclairement horizontal, éclairement vertical, ombrage, rendu des couleurs
Introduction
L'étude de cas est située dans la zone d'aménagement urbain d'environ 3,7 hectares au sud-ouest du campus de Zhubei de l'Université nationale de Taiwan, au nord de Zhuangjing 1st Road, Guangming 6th Road East Section et au sud-ouest du campus de Zhubei, Zhubei City, Hsinchu Comté.Le deuxième terrain de sport du stade du comté de Hsinchu comprend principalement un terrain d'athlétisme standard international de 400 mètres, avec un terrain de football standard, une piscine d'obstacles de 3 000 mètres et un équipement de terrain standard.Certification de niveau et certification de l'Association d'athlétisme de la République de Chine.L'objectif de cette étude est de discuter de la conception de l'éclairage des équipements d'éclairage nocturne des terrains de football.
Déclaration de contexte
Les conditions de conception de l'éclairage des équipements d'éclairage nocturne des stades de football sont basées sur les normes internationales Guide de la FIFA pour l'éclairage artificiel des exigences de spécification des terrains de football.Les exigences détaillées sont les suivantes :
Classe d'éclairage
La conception des systèmes d'éclairage artificiel doit répondre aux exigences suivantes : Les lampadaires, les supports ou les structures connexes ne doivent pas interférer avec
Les activités des concurrents sur le terrain et la ligne de mire des gradins pour regarder le match ;la conception doit minimiser les trois types de pollution lumineuse (Obtrusive Light)
1. Lumière directe sortant du champ
2. Éblouissement des personnes à l'extérieur de la salle (inondation du ciel nocturne)
3. Lueur du ciel nocturne
Base de conception de l'angle du faisceau
Tableau 1 Tableau général des angles d'irradiation
| Angle d'éclairage | Distance périphérique du gymnase | Éclairement |
| Débordement horizontal | A moins de 50m de la salle de sport | 25lux |
| Verticale maximale | A moins de 50m de la salle de sport | 40lux |
| Débordement horizontal | A moins de 200m du stade | 10 lux |
| Verticale maximale | A moins de 200m du stade | 20 lux |
Norme d'éclairement
Tableau 2 Tableau général des normes d'éclairement
| TournoiLniveau | Normes |
| Compétition Internationale Classe V (avec retransmission TV) | Pas d'ombres et d'éblouissement sur le site |
| Compétition nationale Classe lV (avec diffusion télévisée) | Pas d'ombres et d'éblouissement sur le site |
| Compétition nationale Classe lll (pas de diffusion télévisée) | Les mâts d'éclairage du lieu de l'événement sont répartis en 8 groupes sans éblouissement |
| Compétition Régionale Classe II (pas de diffusion TV) | Les mâts d'éclairage du lieu de l'événement sont répartis en 6 groupes sans éblouissement |
| Classe de repos et d'entraînement l (pas de diffusion télévisée) | Les mâts d'éclairage du lieu de l'événement sont répartis en 4 groupes sans éblouissement |
Fournir un bon environnement visuel pour les joueurs et les médias, sans exigences de conception d'éclairage et d'éblouissement dans les deux domaines suivants
1.La zone de coup de pied de coin
Basé sur le centre du but, à moins de 15° à gauche et à droite de la ligne de but, et il ne doit y avoir aucune pollution lumineuse.
2.Derrière la surface de but
La zone de coup de pied de coin des deux côtés doit être utilisée comme point de référence, et il ne doit y avoir aucun dommage à moins de 20° et 45° de la ligne verticale des deux côtés.
Figure 1 : Schéma de principe d'un stade sans pollution lumineuse
Les critères de conception de l'éclairage doivent respecter les normes du tableau suivant
Afin d'éviter la pollution lumineuse causée par l'éclairage nocturne du stade dans la zone environnante, tous les projecteurs utilisent un angle moyen/étroit.Si nécessaire, une plaque de guidage de lumière spéciale sera installée pour guider complètement le faisceau dans le stade sans exposition directe.
Allez dans les maisons voisines aux alentours, pour ne pas éveiller le dégoût du public.L'environnement d'éclairage du public est en outre pris en compte pour éviter l'éblouissement.
Contrôlez l'angle de projection dans la plage de 65 ° d'élévation et faites en sorte que les ombres se chevauchent dans la direction pour effectuer l'examen le plus uniforme pour créer ce champ
1. L'éclairement vertical indiqué dans le tableau fait référence à l'éclairement face à la caméra.
Tableau 3 Tableau de référence de conception d'éclairage
| Éclairement vertical | Éclairement horizontal | Source de lumière | |||||||
| Eav | U0 | Eav | U0 | CCT | IRC | ||||
| Classe | Caméra | Lux | U1 | U2 | Lux | U1 | U2 | Tk | Ra |
| IinternationalCconcoursClasse V | Fixé | 2400 | 0,5 | 0,7 | 3500 | 0,6 | 0,8 | >4000k | >70 |
| Champ | 1800 | 0,4 | 0,65 | ||||||
| IinternationalCconcoursClasse IV | Fixé | 2000 | 0,5 | 0,65 | 2500 | 0,6 | 0,8 | >4000k | >70 |
| Champ | 1400 | 0,35 | 0,6 | ||||||
2. La valeur d'éclairement indiquée dans le tableau est l'éclairement qui doit être maintenu pendant l'événement ;l'efficacité de la lampe doit être calculée comme 0,7, de sorte que le nombre réel de luminaires doit être
Trois fois la norme indiquée dans le tableau
3. Le degré d'éblouissement de tous les grades répertoriés dans le tableau : GR 50
4. Différence d'éclairage (tous les 5 mètres) de toutes les qualités répertoriées dans le tableau : ≤ 20 %
Tableau 4 Tableau de référence de conception d'éclairage
| Éclairement vertical | Éclairement horizontal | Source de lumière | |||||||
| Eav | U0 | Eav | U0 | CCT | IRC | ||||
| Classe | Caméra | Lux | U1 | U2 | Lux | U1 | U2 | Tk | Ra |
| Compétition nationale Classe III | - | - | - | - | 750 | - | 0,7 | >4000k | >70 |
| Compétition Internationale Classe IV | - | - | - | - | 500 | - | 0,6 | >4000k | >70 |
| Formation et loisirs | - | - | - | - | 250 | - | 0,5 | >4000k | >70 |
1. Différence d'éclairage de tous les niveaux répertoriés dans le tableau (par 10 mètres) : ≤ 30 %
2. La valeur d'éclairement indiquée dans le tableau est l'éclairement qui doit être maintenu pendant l'événement ;l'efficacité d'éclairage doit être calculée comme 0,7, de sorte que le nombre réel de luminaires doit être 1,4 fois la norme indiquée dans le tableau.
Les préoccupations de sécurité
Parce que Taiwan est situé dans la zone des tremblements de terre des typhons, les typhons et les tremblements de terre ont causé de gros dégâts aux grands poteaux d'éclairage.Par conséquent, dans le calcul de la structure de résistance au vent du lampadaire, la formule de calcul de l'American AASHTO 1985 est utilisée, ce qui est suffisant pour résister au typhon super fort avec une vitesse moyenne du vent de 75 m/sec et une rafale instantanée maximale de 91 m/sec, et sa pression de résistance au vent est supérieure à celle de la réglementation technique du bâtiment.Réglementation du vent.Selon les règlements techniques du bâtiment, Taïwan appartient à la zone sismique.En plus de se conformer aux réglementations de construction dans la conception parasismique des lampadaires, la structure doit être spécialement renforcée pour augmenter le facteur de sécurité afin de résister à de grands tremblements de terre imprévisibles.
Équipements d'éclairage
Pôle
Selon les normes de concurrence internationales, il existe quatre poteaux d'éclairage conçus dans ce domaine, la hauteur du poteau doit être de 46 mètres et la hauteur centrale moyenne des projecteurs pour chaque poteau est de 43 mètres.Il y a 366 projecteurs en métal composite de 2000 W installés dans toute la zone et 84 lampes dans chacun des quatre poteaux, de sorte que l'éclairage du site puisse répondre aux exigences de conception.Le lampadaire est fabriqué en tôle d'acier à haute résistance et est galvanisé à chaud avec un traitement anti-corrosion conformément à la norme ASTM A123.L'épaisseur du film galvanisé doit être de 70 Mircon ou plus, afin de maintenir la résistance à la corrosion pendant 30 ans ou plus.La résistance antisismique du lampadaire répond pleinement aux exigences de force sismique stipulées par le Département de la construction du ministère de l'Intérieur.La partie fondation utilise du béton armé d'une valeur de plus de 4000 PSI pour assurer la sécurité du lampadaire.Un chariot élévateur d'entretien est attaché, de sorte que le personnel d'entretien peut monter au sommet pour réparer l'ampoule ou ajuster l'angle.
Luminaire DEL
Prenez des produits coupe-vent, imperméables, anti-chocs et anti-corrosion.La source lumineuse est une ampoule aux halogénures métalliques de 2000W avec un rendu des couleurs élevé, avec un rendu des couleurs > Ra 90, une température de couleur de 5000K ou plus et une efficacité lumineuse de 85Lum/W.Généralement, il faut 15 à 20 minutes pour redémarrer l'ampoule métallique si l'alimentation est coupée après l'allumage.Par conséquent, afin de s'assurer que le jeu ne sera pas interrompu à l'avenir et pour des raisons de sécurité, il est prévu d'utiliser une partie des ampoules pour redémarrer immédiatement, afin que l'éclairage puisse reprendre l'alimentation électrique., le split start s'allume.Les lampes configurées dans toute la zone comprennent le type diffus, le type concentré, le type de courbe d'intensité lumineuse différente et les lampes de type démarrage à chaud immédiat.Les lampes ont une petite zone de résistance au vent, sont légères et correspondent à la pression du vent du lampadaire pour calculer la capacité portante.Les conditions d'éclairage les plus appropriées sont définies par le système de contrôle par ordinateur.Les lampes utilisent des ampoules à lumens à haut rendement (100 LM/W), ainsi que des ballasts et des condensateurs à haut rendement, afin d'économiser de l'énergie et de réduire le poids du lampadaire., ce qui améliore la sécurité.Lorsque l'alimentation est coupée, l'alimentation électrique de secours du site sautera automatiquement par-dessus le générateur et les lampes de démarrage à chaud instantané seront allumées en très peu de temps, maintenant ainsi la sécurité de l'évacuation du site.
Pilote LED
Utilisez un type de puissance élevée, le facteur de puissance doit être de 90% ou plus et adapté au système d'alimentation AC 220/380V 60HZ.Les ballasts de chaque lampadaire sont placés dans une boîte de ballast en acier, et un ventilateur de ventilation est ajouté pour dissiper la chaleur.
Équipement de sécurité
Paratonnerre
Conformément aux dispositions pertinentes du règlement technique du bâtiment, un ensemble de paratonnerres est placé au sommet de chaque poteau d'éclairage pour protéger le poteau en acier et les appareils d'éclairage.En raison de la hauteur élevée du lampadaire, son rayon de protection est suffisant pour couvrir la majeure partie du site et des paratonnerres sont installés pour protéger les zones qui ne peuvent pas être couvertes.
Mise à la terre du poteau
En plus de la mise à la terre du paratonnerre, un autre ensemble de poteaux est mis à la terre pour éviter les fuites d'électricité et blesser les personnes, ou lorsque la foudre frappe la colonne, l'électricité haute tension peut être introduite en douceur dans le système de mise à la terre pour plus de sécurité.
Feu d'avertissement aéronautique
Un ensemble de feux d'avertissement d'aviation à faible luminosité est placé au sommet de chaque lampadaire.Les caractéristiques et les modalités de réglage des feux et lanternes sont conçues conformément aux normes et spécifications techniques de circulation pour le réglage des feux d'obstacles au transport aérien.
Clôture de sécurité
Pour empêcher les spectateurs de grimper sur les lampadaires, des clôtures de sécurité d'environ 2 mètres de hauteur et des panneaux d'avertissement ont été érigés autour des poteaux pour assurer la sécurité.
Lumière d'urgence
Quatre projecteurs à quartz de 1000 W sont ajoutés sur chaque lampadaire et connectés au système d'alimentation d'éclairage indépendant.Lorsque le système d'alimentation haute tension Taipower est éteint, le système peut immédiatement fournir l'éclairage de sécurité minimum de 5 LUX ou plus sur le terrain.
Performances d'éclairage
Pour organiser des matchs de football internationaux, l'éclairage doit répondre aux besoins des normes d'éclairage internationales pour les utilisateurs de diverses occasions et propriétés, telles que
1.Joueurs
2.Les techniciens, les arbitres, le personnel du stade
3.Audience : y compris lors de l'entrée sur le terrain, lorsque le jeu est en cours et lorsque le jeu est terminé
Les joueurs, les arbitres et le personnel technique doivent être en mesure de comprendre et de voir clairement tout ce qui se passe sur le terrain afin qu'ils puissent donner le meilleur d'eux-mêmes ;et les spectateurs doivent pouvoir voir clairement les joueurs et les arbitres sur le terrain et les autres personnels techniques Avec son environnement environnant, c'est-à-dire que bien que les spectateurs soient éloignés du centre du stade, ils doivent néanmoins pouvoir voir clairement les joueurs et leur environnement en même temps.De plus, l'équipement d'éclairage du stade doit également être sûr à l'entrée et à la sortie du stade.guider le public.Par conséquent, l'éclairage dans ce cas fournit non seulement un éclairage pour les finales du terrain de football, mais peut toujours répondre aux besoins d'éclairage pour divers sports d'athlétisme et activités civiques à l'avenir.
4.Les normes d'éclairage liées à la conception de l'éclairage de ce boîtier incluent l'éclairement horizontal, l'éclairement vertical, l'uniformité des niveaux d'éclairage, la limite d'éblouissement, le mode de projection de lumière et l'ombre, la température de couleur et le rendu des couleurs.Parmi eux, les éclairements horizontaux et verticaux ont le plus grand impact sur l'ensemble du stade.
Niveau de confort
Pour créer un bon confort, la qualité de l'éclairage est très importante, et pour créer une bonne qualité d'éclairage, il est nécessaire d'avoir une bonne uniformité d'éclairage et un bon contrôle de l'éblouissement.
Uniformité
La raison principale est d'éviter que le rapport clair-obscur de la lumière ne soit trop grand, ce qui rend difficile pour les joueurs ou les spectateurs d'identifier le ballon ou d'autres objets sur le terrain, comme le montre la figure 2 ci-dessous.
Contrôle de l'éblouissement
L'éblouissement est une situation dans laquelle certains coins du terrain ou des lampes émettent une luminosité trop élevée, provoquant une gêne pour les yeux des joueurs, des arbitres et même des spectateurs.Ce phénomène est principalement dû au mauvais contrôle de l'éblouissement des lampes elles-mêmes et à l'angle de projection des lampes.causé par le mal.Par conséquent, il est nécessaire d'obtenir une bonne uniformité d'éclairage et un bon contrôle de l'éblouissement afin d'obtenir la meilleure qualité de confort dans tout le stade.Pour atteindre 70% du contrôle de ces deux facteurs, il faut regarder la technologie de réflexion et l'angle de la lampe elle-même.
A.Utilisez différents réflecteurs et différents angles de réflexion pour correspondre à la meilleure configuration d'éclairage
Forme d'angles de réflexion B.Different
C. Distribution de la lumière différente
D. Réflecteur à haute efficacité
E. Sélection multiple de l'angle de distribution de la lumière
Ambiance lumineuse
Une bonne ambiance repose principalement sur le rendu des couleurs et la température de couleur de la source lumineuse des lampes.La source de lumière avec un bon rendu des couleurs peut rendre l'atmosphère de l'ensemble du stade plus vivante, et elle peut également rendre la caméra transférée du téléviseur pour capturer facilement l'image merveilleuse et réaliste.La température de couleur contrôle la couleur de tout le stade.Une source lumineuse avec une température de couleur élevée rendra le lieu plus frais, tandis qu'une source lumineuse avec une température de couleur basse rendra le stade plus chaud.Le rendu des couleurs du design réel est de 95 couleurs et la température est de 5600K.
Figure 4 Schéma de principe du rendu des couleurs et de la température de couleur
Instructions d'installation des luminaires à DEL
Figure 5 Schéma de principe de l'installation de la lampe
Calcul des lux d'éclairage
Schéma de simulation 3D d'un terrain de football
Conclusion des résultats
Afin de répondre aux normes de conception préliminaires, ce cas de recherche est essentiellement conçu à partir de cinq aspects.
Le contenu de conception d'éclairage et les données connexes sont décrits comme suit :
1. Performances d'éclairage
D'après les résultats du calcul du concept d'éclairement susmentionné, on sait que l'éclairement et l'uniformité horizontaux et verticaux répondent aux exigences les plus élémentaires de l'éclairage du stade.
2. Confort
Le contraste entre le contrôle de l'éblouissement et l'éclairage est au centre de l'examen du confort de l'éclairage du stade.Dans cette étude, différents réflecteurs et différents angles de réflexion sont utilisés pour faire correspondre les configurations de lampe, les différents angles de réflexion et les différentes distributions lumineuses.
Il peut être planifié au moyen d'un tissu, d'un réflecteur à haute efficacité et d'une sélection multiple d'angles de distribution de la lumière.
3. Mise en forme de l'atmosphère
Du rendu des couleurs de la lumière à 95 et la température de couleur de 5600K pour contrôler l'ambiance générale du stade.
4. Frais de fonctionnement
En réduisant le nombre de lampes et en augmentant l'efficacité des lampes pour réduire le coût de l'ensemble de l'opération.
5. Utiliser l'entretien
Utilisez une bonne source lumineuse pour augmenter la durée de vie de la source lumineuse et réduire la fréquence d'entretien.
Heure de publication : 20 mars 2022