Modernización de la iluminación de la cancha de baloncesto

Directorio:
1. Cálculo de estudio de campo
2. Simulación de software DIALux
3. Diseño de iluminación de escena

Una cancha de baloncesto contemporánea no solo requiere un diseño atractivo e instalaciones deportivas completas , sino también una iluminación eficaz. El diseño de iluminación debe considerar tres factores clave:

 
(1) debe satisfacer las necesidades visuales de los atletas durante las competiciones y minimizar los efectos adversos de la iluminación en el juego;

(2) debe atender a la comodidad visual de los espectadores, reduciendo cualquier incomodidad causada por la iluminación mientras miran;

 
(3) Debe cumplir con los estándares de iluminación para transmisiones de video a fin de mejorar la calidad de la transmisión. Este artículo aborda los problemas de iluminación de una cancha de baloncesto en una universidad. Se utiliza el software DIALux para determinar el número óptimo de fuentes de luz, su distribución y los métodos de diseño para simular y calcular la iluminación de canchas de baloncesto con diversas funciones, identificando así la mejor solución para la modernización de la iluminación.

1. Cálculo del estudio de campo

El recinto real y su dibujo CAD se muestran en la figura a continuación. Utilizando el método de puntos de cuatro esquinas para la prueba de iluminación, el área de juego de baloncesto se divide en una cuadrícula rectangular. Después de activar los reflectores por la noche, se mide la iluminancia en las cuatro esquinas de la cuadrícula con un medidor de iluminancia TES1330A, lo que resulta en una iluminancia máxima de Emax = 510 lx, una mínima de Emin = 140 lx, una media de Eh = 316 lx y una uniformidad de iluminancia de U1 = Emin/Emax = 0,27. La uniformidad de U2 = Emin/Eh = 0,44. Al comparar estos resultados, si bien la iluminación previa a la modernización cumple con los requisitos básicos, es inadecuada para los partidos de baloncesto. Existen inconsistencias en la iluminación tanto vertical como horizontal, con áreas excesivamente brillantes u oscuras, que no proporcionan condiciones visuales óptimas para jugadores, espectadores y árbitros.

Las dimensiones de la cancha de baloncesto se midieron con un teodolito láser y se creó un plano CAD del gimnasio. La cancha mide 40 m de largo, 30 m de ancho y 11,5 m de alto, cumpliendo con los estándares de diseño para instalaciones deportivas cubiertas de Clase II.

2. Simulación de software DIALux

El dibujo CAD se importó al software DIALux, donde se seleccionó el recinto para crear un modelo 3D de la cancha de baloncesto, como se ilustra en la figura siguiente. El recinto tiene múltiples usos, con un escenario en la parte delantera y asientos y pasillos en la parte trasera. Puede albergar ensayos, entrenamiento físico y partidos de baloncesto, tanto generales como profesionales. Por lo tanto, este artículo se centrará en la modernización de la iluminación adaptada a estos tres escenarios. Los elementos decorativos del gimnasio se incluyen en el modelo, pero no interfieren en los cálculos ni en las mediciones finales de la iluminación.

3. Diseño de iluminación de escena

La iluminación deportiva debe crear un entorno visual óptimo para atletas, árbitros y espectadores. Se pueden emplear diversas técnicas de iluminación, como la iluminación en franjas a ambos lados, la iluminación en forma de estrella y la iluminación mixta. Normalmente, las canchas de baloncesto utilizan lámparas de halogenuros metálicos o lámparas LED de alta potencia. Este artículo selecciona cuidadosamente diferentes tipos de iluminación según los requisitos específicos de cada entorno.

3.1 Programa de ensayos y escena de entrenamiento físico diario

La técnica de iluminación en forma de estrella, que proporciona una iluminación uniforme desde arriba, es una solución eficaz para estadios multiusos pequeños. Es especialmente adecuada para recintos con espacio limitado, con altas exigencias de uniformidad de iluminación horizontal y sin necesidad de retransmisiones televisivas. 

Este sistema de iluminación permite a los atletas seguir fácilmente la dirección y la velocidad del balón, así como los rápidos movimientos de los demás jugadores. La disposición uniforme de las luces garantiza una buena iluminación y uniformidad del espacio, aspectos cruciales para el diseño de la iluminación del estadio. El estadio original tiene una altura de 11,5 metros, con un techo de 2 metros de altura. 

Por lo tanto, todas las lámparas se instalaron en el techo según el diseño de iluminación. Se optó por el método de iluminación de cielo estrellado para el programa de ensayos y la escena de entrenamiento diario. Tras comparar los parámetros de iluminación, realizar cálculos de simulación y cumplir con los estándares, la selección final incluyó 15 downlights LED, cada uno con una potencia de 200 W, un flujo luminoso de 21 000 lm, una temperatura de color de 4000 K, un índice de reproducción cromática de Ra80+, un ángulo de haz de 80° y una altura de suspensión de 2 metros, con una apariencia simétrica y una curva de distribución de la luz. 

La posición de la iluminación, los efectos de la modernización y los resultados de los cálculos de simulación se ilustran en la figura a continuación. La iluminancia promedio (Eh) es de 349 lx, superando el estándar nacional de 300 lx, con una relación de uniformidad (U2) de Emin/Eh = 0,85, significativamente superior al estándar nacional de 0,3. La modernización de la iluminación para la escena de entrenamiento diario se ha considerado exitosa.

3.2 Iluminación general y profesional de competición

Para mejorar la iluminación, tanto en competiciones generales como profesionales, se incorporan la técnica de cielo estrellado y el método de iluminación de doble banda lateral, junto con la iluminación de entrenamiento diario existente. La iluminación de doble banda lateral consiste en colocar lámparas en filas a ambos lados de la cancha, creando un sistema de iluminación continua . Este método garantiza una iluminación uniforme y un brillo óptimo tanto para los atletas como para la cancha, lo que lo hace ideal para eventos profesionales.

3.2.1 Competiciones generales

Tras exhaustivos ajustes, simulaciones y comparaciones estándar, se han integrado 10 downlights LED adicionales, cada uno con una potencia de 150 W y un flujo luminoso de 15.500 lm, en la iluminación superior uniforme existente. Las demás especificaciones se mantienen igual que las de las luminarias anteriores , como se ilustra en el diagrama adjunto. El punto sólido indica la ubicación original de los LED de 200 W, mientras que el punto central marca la nueva ubicación de los LED de 150 W.

3.2.2 Iluminación de competición profesional

Tras continuos ajustes, simulaciones y comparaciones estándar, la iluminación superior existente se ha mejorado con iluminación de doble banda. Esto incluye la incorporación de 28 lámparas de proyección, cada una con una potencia de 80 W y un flujo luminoso de 7500 lm, instaladas a ambos lados de la cancha de baloncesto. Estas lámparas tienen una temperatura de color de 4000 K, un índice de reproducción cromática de Ra80+ y un ángulo de haz de 80 grados, con una altura de suspensión de 2 metros.

Al integrar diversos métodos y accesorios de iluminación, el efecto de iluminación en la cancha de baloncesto se ha reproducido con precisión, cumpliendo con los estándares de diseño y pruebas para recintos deportivos. La modernización ha abordado eficazmente las necesidades de iluminación para entrenamientos diarios, competiciones generales y eventos profesionales, lo que la hace muy atractiva para los clientes.