Éclairage d'un terrain de basket-ball intérieur : spécifications, calcul, niveau, éblouissement

Éclairage d'un terrain de basket-ball intérieur : spécifications, calcul, niveau, éblouissement

Répertoire :
1. Spécifications de conception d'éclairage
2. Considérations importantes pour la conception de l'éclairage des terrains de basket-ball intérieurs
3. Analyse des résultats de modélisation et de simulation avec DIALux

Le gymnase d'un collège spécifique, dans le cadre de ce projet, a une superficie de 3 986,32 m². La superficie totale du bâtiment est de 6 352,95 m², pour une hauteur de 28,55 m. Le rez-de-chaussée comprend un terrain de basket-ball intérieur, des bureaux, des vestiaires, un local technique et des toilettes, tandis que le premier étage comprend un bureau, une salle d'entraînement et des places assises pouvant accueillir 2 313 spectateurs. La structure est conçue comme une ossature en béton armé avec une coque en treillis. Ce projet est conçu comme un bâtiment hémisphérique, avec un terrain de basket-ball intérieur mesurant 28,0 m sur 15,0 m, dont le point culminant atteint 23,0 m.

1. Spécifications de conception d'éclairage

Ce projet adhère à des normes spécifiques , établissant le niveau d'éclairage à IV, avec les exigences suivantes :  U 1 （E h ） doit être ≥ 0,5 ;  U 2 （E h ） doit être ≥ 0,7 ; Evmai doit être ≥ 1 000 lx ;  U 1 （ E vmai ） doit être ≥ 0,4 ;  U 2 （ E vmai ） doit être ≥ 0,6 ; Evaux est fixé à 750 lx, avec  U 1 (Evaux) à 0,3 et  U 2 (Evaux) à 0,5 ; la densité de puissance d'éclairage (LPD) ne doit pas dépasser 180 W/m² ; et l' indice d' éblouissement (GR) doit être ≤ 30. (Remarque :  Eh fait référence à l'éclairage moyen horizontal, Evmai est l'éclairage moyen vertical vers la caméra principale, Evaux est l'éclairage moyen vertical vers la caméra auxiliaire,  U 1 indique le rapport d'éclairage minimum/maximum et  U 2 indique le rapport d'éclairage minimum/moyen.)

2. Considérations importantes pour la conception de l'éclairage des terrains de basket-ball intérieurs

Plusieurs facteurs influencent la qualité de l'éclairage d'un terrain de basket-ball intérieur, notamment la source lumineuse, la courbe de distribution lumineuse, la disposition des lampes et la configuration des allées. L'efficacité de la conception est essentielle pour garantir que l'éclairage réponde aux normes et aux besoins fonctionnels. Cette section examine chaque facteur (source lumineuse, courbe de distribution lumineuse, disposition des lampes et configuration des allées) individuellement et propose des plans adaptés à chaque aspect :

a. Choix de la source lumineuse : Pour les terrains de basket-ball à hauts plafonds, il est conseillé d'utiliser des lampes à halogénures métalliques ou LED performantes, en raison de leur longévité et de leur rendement lumineux élevé. En revanche, les lampes fluorescentes et LED sont plus adaptées aux gymnases à plafond bas. Compte tenu de la hauteur sous plafond relativement élevée de ce projet, les projecteurs LED sont recommandés pour leur efficacité énergétique et leur durée de vie.

b. Choix de la courbe de distribution lumineuse : Les lampes à faisceau étroit sont idéales pour l’éclairage longue distance, mais des faisceaux trop étroits peuvent compromettre l’uniformité. À l’inverse, les lampes à faisceau large sont plus adaptées à l’éclairage de courte portée, mais des faisceaux trop larges peuvent réduire les niveaux d’éclairement moyens. L’utilisation optimale de la lampe se situe au point d’inflexion des données d’éclairement (le modèle de faisceau le plus étroit dans la section initiale de variation linéaire stable). La distribution lumineuse de la lampe influence le nombre de lampes nécessaires, ce qui affecte la consommation énergétique globale. Le choix de lampes à distribution lumineuse diversifiée peut améliorer l’efficacité de l’éclairage et le rendement énergétique. Pour ce projet, la distance d’éclairage est d’environ 25 mètres, et une courbe de distribution lumineuse adaptée sera choisie pour garantir à la fois un éclairage efficace et des économies d’énergie.

c. Disposition des lampes : L’éclairage zénithal est économique, mais il peut être difficile d’assurer un éclairage vertical adéquat, ce qui peut entraîner des reflets sur la surface de jeu. Cette méthode est généralement utilisée dans les gymnases de petite et moyenne taille ayant des besoins d’éclairage moindres. En revanche, l’éclairage latéral est plus adapté aux gymnases nécessitant un éclairage vertical élevé, un éblouissement minimal et destinés à la diffusion télévisée. L’éclairage mixte, bien que plus coûteux, offre un excellent éclairage et est généralement utilisé dans les grands gymnases. Pour le terrain de basket intérieur de ce projet, soumis à des exigences de diffusion télévisée , l’éclairage par chemin de halage est prévu, en tenant compte à la fois de la qualité de l’éclairage et du coût du projet.

d. Installation du chemin équestre : Lorsque les angles entre les côtés du stade et le sol sont respectivement de 25° (30° pour le stade) et 65°, l’intersection de ces angles s’aligne parfaitement avec l’emplacement du chemin équestre. Une seule rangée de chemins équestres peut répondre à toutes les exigences ; l’utilisation d’une structure en acier est l’option la plus économique et la plus simple. Bien que cela ne réduise pas le nombre de lampes, cela garantit le coût global de la structure du chemin équestre et du système d’éclairage le plus bas. Si l’intersection est plus basse que l’emplacement d’installation du chemin équestre, le nombre de lampes augmentera en raison d’une distance de projection plus longue. À l’inverse, si l’intersection est plus haute, deux chemins équestres peuvent être nécessaires pour répondre aux exigences, ce qui peut augmenter le poids et le coût des matériaux. Lorsque la distance (d) entre la projection horizontale du chemin équestre et le bord proche du site est similaire, une augmentation de la hauteur du chemin équestre (h) augmentera la valeur LPD. À l’inverse, si la hauteur reste constante et que la distance augmente, la valeur LPD diminuera. Afin d'assurer un éclairage vertical moyen adéquat pour l'auditorium et le podium face au site, l'allée devrait être située entre l'auditorium et la zone de compétition. Dans un souci d'efficacité énergétique, de qualité d'éclairage et d'esthétique architecturale, l'allée devrait être située à une hauteur de 16,5 mètres, correspondant à la section transversale du bâtiment à cette altitude.

3. Analyse des résultats de modélisation et de simulation avec DIALux

Dans cette section, le logiciel de calcul d'éclairage DIALux4.13 est utilisé pour modéliser et simuler le gymnase. Les résultats de ces simulations sont analysés afin d'évaluer la faisabilité et l'efficacité de la méthode de conception d'éclairage du gymnase décrite à la section 3. Afin d'optimiser l'efficacité énergétique, l'éclairage du stade est classé en six scénarios distincts : diffusion télévisée des compétitions nationales, situations d'urgence télévisées, éclairage de secours des compétitions, compétition professionnelle, compétition amateur, entraînement professionnel, et fitness et divertissement. Cet article se concentre uniquement sur la simulation et l'analyse du scénario de diffusion télévisée des compétitions nationales. 

Ce projet comprend 44 projecteurs LED destinés à la compétition de diffusion télévisée nationale. Chaque projecteur LED a une puissance de 420 W et un flux lumineux de 46,315 lumens, dont la courbe de distribution lumineuse est illustrée à la figure 3.

Les projecteurs sont disposés selon les spécifications présentées dans cette figure. Le logiciel DIALux est utilisé pour simuler le scénario d'éclairage, dont les résultats sont présentés dans les figures 5 à 8.

Français Les résultats de la simulation indiquent :  E h = 1,695 lux, U 1 ( E h ) = 0,71. U 2 ( E h ) = 0,8 ; Evmai = 1,141 lux, U 1 (Evmai) = 0,67. U 2 (Evmai) = 0,77 ; Evaux = 921 lux, U 1 (Evaux) = 0,64. U 2 (Evaux) = 0,78 ; LPD = 44 W/m² ; et la valeur GR maximale est de 26. Ces résultats de simulation sont conformes aux critères pertinents décrits dans la section 2 « Exigences de conception de l'éclairage ».

Fig.3 Courbe de distribution lumineuse de la lampe du projecteur

Fig.5 Résultats de simulation de l'éclairement et de l'uniformité de la scène de compétition nationale diffusée à la télévision

Cet article présente la conception de l'éclairage du terrain de basket-ball intérieur d'un gymnase universitaire. Ce terrain est équipé de LED à distribution lumineuse centrale, positionnés de part et d'autre de l'aire de jeu. Le projet illustre parfaitement le processus de conception de l'éclairage d'un gymnase. En prenant comme référence les retransmissions nationales des matchs, le logiciel DIAlux est utilisé pour les calculs de simulation et des rapports de données sont générés afin de confirmer que la qualité de l'éclairage est conforme aux normes spécifiées. Les résultats de la simulation indiquent que l'éclairage du gymnase, conçu conformément à la section 3 « Points clés de la conception de l'éclairage d'un gymnase », fournit non seulement un éclairage et une uniformité adéquats, mais réduit également efficacement la densité de puissance lumineuse.

4. Blog associé

Rénovation de l'éclairage du terrain de basket

Système d'éclairage pour terrain de basket-ball intérieur

Luminaires LED pour terrains de basket-ball intérieurs/extérieurs