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Wie lautet die Formel zur Berechnung der Beleuchtung eines Fußballfelds?
Wie lautet die Formel zur Berechnung der Beleuchtung eines Fußballfelds?
Verzeichnis:
1. Kernparameter der Beleuchtung
2. Optimierungsrahmen
3. Validierung der Fernfelddistanz
4. Praktische Umsetzung
5. Softwarevalidierung
6. Beispielberechnung
Modernes Lichtdesign für Fußballstadien basiert auf einer mehrstufigen Optimierung, um Leistung, Energieeffizienz und die Einhaltung internationaler Standards (z. B. FIFA Quality Pro, EN 12193) in Einklang zu bringen. Der Prozess umfasst typischerweise die folgenden Komponenten:
1. Grundlegende Beleuchtungsparameter
Das Design optimiert vier Schlüsselmetriken:
1.1 Horizontale Beleuchtungsstärke ( EH): Durchschnittlicher Luxwert auf der Spielfläche.
FIFA-Anforderung : 2.000–3.500 Lux für professionelle Spiele.
1.2 Horizontale Gleichmäßigkeit ( UH = Eh , min / Eh , Durchschnitt): ≥0,7 für im Fernsehen übertragene Veranstaltungen.
1.3 Vertikale Beleuchtungsstärke ( Ev): Kritisch für die Tiefenwahrnehmung (1.000–1.500 Lux in 1,5 m Höhe ).
1.4 Blendschutz ( U G RL): Unified Glare Rating ≤20 für Spielerkomfort.
2. Optimierungsrahmen
Wie Xiao et al. (2014) gezeigt haben, lösen genetische Algorithmen (GAs) das Mehrzielproblem mithilfe einer Fitnessfunktion wie der folgenden:
3. Fernfeld-Distanzvalidierung
Die „Fünf-Mal-Regel“ bestimmt, ob eine Leuchte als Punktquelle behandelt werden kann:
Wobei LLeuchte ist die größte Leuchtenabmessung. Bei Verletzung ist präzises Raytracing (z. B. in AGI32) erforderlich.
4. Praktische Umsetzung
Leuchtenanordnung : Asymmetrische Anordnungen (z. B. 4-Turm-Systeme) minimieren Schatten .
Dynamische Modi:
Match-Modus: 3.500 Lux, UH >0,8.
Trainingsmodus: 750 Lux, 30 % Energieeinsparung.
Eventmodus: RGB-abstimmbare LEDs für Zeremonien.
5. Softwarevalidierung
Tools wie DIALux evo oder AGI32 automatisieren Berechnungen mithilfe von:
Photometrische Daten: IES-Dateien von Herstellern.
3D-Geometrie: Stadionabmessungen, Masthöhen (≥25 m) und Neigungswinkel.
Wartungsfaktor: Normalerweise 0,8–0,85 (unter Berücksichtigung der Abnutzung durch Schmutz).
6. Beispielrechnung
Für ein 105 m × 68 m großes FIFA-Standardfeld:
Leuchten: 200 × 2.000 W LED-Leuchten (120 lm/W Lichtausbeute).
Gesamtlichtstrom:
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