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Deslumbramiento de la iluminación deportiva
Deslumbramiento de la iluminación deportiva
Directorio:
1. Comprensión básica del deslumbramiento
2. Estándares de control del deslumbramiento y métodos de evaluación
3. Diseño de simulación de cancha de baloncesto
En los últimos años, la aparición de la iluminación ecológica ha propiciado la introducción de lámparas más ecológicas y de bajo consumo, que están sustituyendo gradualmente las fuentes de iluminación tradicionales. Simultáneamente, a medida que aumenta la participación en el deporte, las condiciones de iluminación en los recintos deportivos han cobrado mayor importancia. Para crear un entorno de iluminación confortable tanto para los atletas como para los espectadores, es fundamental controlar el deslumbramiento de las luminarias en estos recintos. Históricamente, el diseño de la iluminación deportiva se centraba únicamente en la iluminación ambiental, lo cual resulta inadecuado para la iluminación deportiva. Una iluminación deportiva eficaz debe abordar no solo la iluminación, sino también el deslumbramiento producido por las lámparas de alta luminosidad. Encontrar maneras de minimizar el deslumbramiento, garantizando al mismo tiempo una iluminación uniforme que cumpla con los estándares de iluminación, es un área de investigación importante.
Dada la variedad de algoritmos de deslumbramiento, cada uno adecuado para diferentes recintos deportivos, este artículo utiliza la iluminación de un pabellón de baloncesto como caso práctico para explorar las fuentes de deslumbramiento. El impacto del deslumbramiento puede mitigarse gestionando factores no relacionados con la luz, principalmente mediante la disposición estratégica de las lámparas, el ajuste de su potencia, la selección de una relación de brillo ambiental adecuada y el uso de materiales con baja reflectividad. Mediante el examen de los valores de deslumbramiento relevantes, se desarrolla un método de cálculo del deslumbramiento adaptado a recintos deportivos de interior. Posteriormente, se realizan simulaciones de software de la iluminación interior, incorporando puntos de observación del deslumbramiento para determinar el valor máximo de deslumbramiento dentro del recinto.
1. Comprensión básica del deslumbramiento
1.1 Peligros del deslumbramiento
El deslumbramiento se produce por una distribución desigual del brillo de la luz dentro del campo visual. Un contraste significativo entre el brillo de una fuente de luz y el entorno circundante también puede provocar deslumbramiento, especialmente al mirar directamente una fuente de luz de alta intensidad.
El deslumbramiento afecta principalmente a los ojos y puede transmitir molestias al sistema nervioso . Puede afectar gravemente la función visual y la exposición prolongada puede provocar fatiga ocular. En el caso de los conductores, el deslumbramiento puede distraer su atención, lo que podría provocar situaciones peligrosas. Trabajar en un entorno con deslumbramiento puede causar incomodidad; los casos leves pueden provocar irritabilidad, mientras que los graves pueden ralentizar el tiempo de reacción y disminuir la eficiencia laboral. En los recintos deportivos, es fundamental equilibrar la luminosidad alta con los niveles de luz ambiental para evitar que el deslumbramiento perjudique a los atletas y espectadores.
1.2 Prevención del deslumbramiento
Para gestionar el brillo de las lámparas y la luz que entra al ojo humano, normalmente se emplean tres métodos principales:
(1) Reducir la potencia de las lámparas para evitar un brillo excesivo y al mismo tiempo satisfacer las necesidades de iluminación;
(2) Coloque las lámparas de manera adecuada para garantizar que estén protegidas de la luz directa que entra en los ojos;
(3) Ajuste el brillo de la superficie y la intensidad de reflexión de las lámparas para mejorar el brillo de fondo de la fuente de luz, minimizando así el contraste general en el brillo ambiental.
El deslumbramiento reflejado se refiere a la perturbación causada por fuentes de luz de alto brillo que rebotan en materiales o superficies brillantes, afectando el ojo humano o las lentes de las cámaras. Por ejemplo, los reflejos de las pantallas de ordenador o de los cristales exteriores pueden generar un deslumbramiento considerable. La exposición prolongada a este tipo de deslumbramiento puede provocar incomodidad e irritabilidad.
En recintos deportivos, tanto interiores como exteriores, es fundamental equilibrar la relación entre las fuentes de luz, los materiales reflectantes y la perspectiva de las personas. Al seleccionar materiales, se deben evitar aquellos con alta reflectividad. Además, el deslumbramiento se puede mitigar aumentando la luminosidad desde arriba mediante iluminación semidirecta o semiindirecta, lo que ayuda a distribuir la luz uniformemente por todo el espacio. Al implementar estas estrategias, se puede lograr una luminosidad ambiental equilibrada, reduciendo eficazmente el deslumbramiento.
1.3 Diseño de lámparas antideslumbrantes
El deslumbramiento se produce principalmente por la exposición directa a fuentes de luz sin protección. Para mitigarlo, las fuentes de luz se encierran en una lámpara, a menudo con pantalla. La pantalla es crucial para reducir el deslumbramiento; sin ella, la luz sin protección puede incidir directamente en los ojos, dificultando la lectura. Al incorporar una pantalla, se limita la luz ascendente de la lámpara de escritorio, permitiendo que la iluminación se concentre en el área de trabajo.
Las rejillas antideslumbrantes están diseñadas para minimizar el deslumbramiento mediante rejillas que controlan eficazmente el ángulo de la luz, impidiendo la visión directa de la fuente de luz expuesta. Normalmente, estas rejillas se instalan en techos, con reflectores sobre ellas. Esta configuración utiliza la reflexión y la refracción para crear un área de iluminación más amplia, garantizando una distribución más uniforme de la luz y reduciendo significativamente la presencia de puntos de luz intensos, lo que disminuye el deslumbramiento.
1.4 Relación óptima de brillo ambiental
La exposición prolongada a entornos de alta luminosidad puede disminuir el efecto de deslumbramiento percibido, incluso con fuentes de luz intensa. Por ejemplo, si bien es incómodo mirar directamente los faros de un coche por la noche, hacerlo durante el día suele ser tolerable. Esto indica que un diseño eficaz debe buscar una distribución uniforme del brillo en un espacio, evitando variaciones significativas en la luminosidad ambiental. Al reducir la luminosidad ambiental, se pueden minimizar los efectos adversos del deslumbramiento.
2. Normas de control del deslumbramiento y métodos de evaluación
2.1 Normas de control del deslumbramiento
Las normas de control del deslumbramiento varían según la ubicación, lo que genera diferentes requisitos para los niveles aceptables de deslumbramiento en distintos recintos. Este artículo se centra en el contexto específico de los estadios de baloncesto cubiertos y busca establecer límites de deslumbramiento adecuados. La Tabla 1 presenta los valores máximos de deslumbramiento recomendados por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE) para diferentes entornos, que no deben superarse en el diseño de iluminación.
Tabla 1 Normas de control del deslumbramiento CIE
2.2 Técnicas de iluminación para instalaciones deportivas
Existen diversas técnicas de iluminación utilizadas en instalaciones deportivas:
(1) Las luces se ubican uniformemente sobre el área. La desventaja de esta configuración es que proporciona poca iluminación, lo que la hace adecuada para espacios de entrenamiento general.
(2) Las luces se colocan tanto por encima como a los lados del área, lo que permite considerar la iluminación horizontal y vertical. Esta configuración es la más común.
(3) Las luces se instalan sobre el local, lo cual es ideal para espacios con techos altos. Este método ofrece el mejor control del deslumbramiento.
La iluminación deportiva abarca más que estas técnicas. Cada deporte requiere soluciones de iluminación específicas , y cada recinto tiene su propio enfoque de iluminación. Los métodos mencionados se utilizan principalmente en canchas de baloncesto cubiertas y al aire libre.
2.3 Técnica fundamental de evaluación del deslumbramiento
2.3.1 Enfoque del índice de deslumbramiento (GR)
La fórmula utilizada para calcular el índice de deslumbramiento de la iluminación es
En este contexto, L representa el brillo producido por la luz de la lámpara que llega directamente a los ojos, mientras que Le denota el brillo del área iluminada que impacta directamente en los ojos. Al eliminar constantes y términos innecesarios, la fórmula se puede simplificar a
Sustituya Lvi por «brillo generado por la lámpara» y Lve por «brillo del lugar iluminado», ya que el lugar no produce su propio brillo, sino que lo recibe de la iluminación de la lámpara. Por lo tanto, se puede concluir que
GR tiene en cuenta el fondo del área iluminada, específicamente la superficie de trabajo, mientras que ignora otras fuentes de luz reflejadas como los carteles publicitarios en las paredes.
3. Diseño de simulación de cancha de baloncesto
3.1 Creación del modelo
Para empezar, cree una maqueta de la cancha de baloncesto cubierta. Utilice el método de puntos para dibujar el plano de la cancha cubierta y ajuste las dimensiones para un recinto diseñado para albergar tres canchas. Las dimensiones estándar son 40 metros de largo, 65 metros de ancho y 12 metros de alto.
3.2 Diseño de iluminación
El diseño de iluminación se realiza mediante el software DIALux.
3.3 Configuración de iluminación para una sola cancha
Initially, set up the lighting in two rows for one court. Modify the number of lights in each row to achieve illumination levels close to the standard requirements, and then add lights at specific points to enhance lighting in areas that are lacking. Next, arrange the lighting for the individual court, adjusting the height and angle to fulfill the illumination criteria. Given the symmetry of the court and the fact that players look up while shooting, the lights should be positioned directly downward rather than at an angle. The pseudo-color display and contour line analysis indicate that the illumination in the center of the court is consistent, meeting the 300 lux standard for basketball hall lighting, while the wall illumination reaches 150 lux, ensuring a relatively uniform environment that helps minimize glare.
3.4 Arrangement of GR Observation Points
Once the lighting conditions are satisfactory, GR observation points should be established to assess the glare levels.
Once the GR observation points are set up, software is used to calculate the GR value for each point. These values are then compared to the CIE standard values to assess if the designed court meets the CIE criteria. The recorded GR values are presented in Table 2.
Tab.2 Calculation of GR values
Table 2 indicates that the highest glare value for the design is 11. which fully complies with the stadium's design standards. Next, the lamps will be arranged in the three stadiums, and the glare rating (GR) and illumination levels will be calculated.
3.5 Overall Stadium Design
The lamps will be positioned one above the other in the two additional stadiums. By creating isolines, it is evident that all three stadium areas maintain an illumination level of 300 lx, while the overall stadium illumination exceeds 2001 lx. The floor illumination is above 200 lx, and the wall illumination is above 1001 lx. This setup helps to reduce environmental contrast and lower the glare value.
According to the data presented in Table 3. the highest GR value recorded in the stadium is 11. which satisfies the glare control standards for lighting design.
Tab.3 GR points for the whole stadium
Figure 7 displays the point illumination map for the entire stadium, which allows for the assessment of illumination levels in each area. All sections of the stadium meet the required standard of approximately 300 lx, with no significant variations noted.
Figure 8 presents the iso-illuminance map of the ceiling, where the illumination is maintained above 1001 lx. This helps to minimize the contrast between the background brightness and the ambient light, effectively reducing glare by managing the ratio of ambient brightness. The ceiling serves as the backdrop for the lighting; if it is too dim, it can cause glare when individuals look up. Maintaining a certain level of brightness on the ceiling ensures that the difference between it and the light source is not excessive, significantly mitigating glare effects.
Fig.7 Mapa de iluminancia puntual
Fig.8 Iluminación del techo
El diseño de simulación nos permite identificar claramente los elementos que contribuyen al deslumbramiento. Al gestionar estos factores controlables durante el proceso de diseño, podemos lograr condiciones de iluminación que se ajusten a las necesidades reales. Las consideraciones clave en el diseño incluyen la potencia de la lámpara, los patrones de distribución de la luz y la reflectividad del material. Además, es importante garantizar que la iluminación sea lo más uniforme posible, cumpliendo con los estándares de iluminación necesarios . Este artículo utiliza una cancha de baloncesto cubierta como caso práctico para calcular el índice de deslumbramiento (GR) y desarrollar un algoritmo adecuado para este entorno específico.
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5. La gente también pregunta
¿Cuál es la mejor iluminación para no deslumbrar?
La mejor iluminación sin deslumbramiento combina diseño óptico, posicionamiento inteligente y tecnologías adaptativas: Monte los accesorios a alturas/ángulos que garanticen un ángulo de corte ≥ 45° para ocultar las fuentes de luz directa de la vista. Utilice rejillas, deflectores o montaje empotrado para bloquear el deslumbramiento de ángulo alto... más
¿Cuál es el índice de deslumbramiento de la iluminación deportiva?
Los índices de deslumbramiento para la iluminación deportiva se definen mediante estándares para interiores (UGR) y exteriores (GR), con los siguientes requisitos técnicos: Luminancia de la luminaria ≤2.500 cd/m². Óptica asimétrica (p. ej., haz de 110°×60°) con difusores microprismáticos. Relación de luminancia de fondo a fuente <1:5... más