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屋内バスケットボールコート照明：仕様、計算、レベル、グレア
屋内バスケットボールコート照明：仕様、計算、レベル、グレア
ディレクトリ:
1. 照明設計仕様
2. 屋内バスケットボールコートの照明設計における重要な考慮事項
3. DIALuxによるモデリングとシミュレーション結果の分析
本プロジェクトにおける特定大学の体育館は、延床面積3,986.32㎡、建物総面積6,352.95㎡、高さ28.55mです。1階には屋内バスケットボールコート、事務室、ロッカールーム、用具室、トイレが設けられ、2階には事務室、トレーニングルーム、2,313人収容可能な観客席が設けられています。構造は鉄筋コンクリート造、格子殻構造です。本プロジェクトは半球形の建物として設計されており、屋内バスケットボールコートは28.0m×15.0m、最高標高は23.0mです。
1. 照明設計仕様
このプロジェクトは特定の基準に準拠しており、照明レベルをIVとして次の要件を確立しています： U 1 （E h ）は≥ 0.5である 必要があります。U 2 （E h ）は≥ 0.7である必要があります。Evmai は≥ 1.000 lxである必要があります。U 1 （E vmai）は≥ 0.4である必要があります。U 2 （E vmai ）は≥ 0.6である必要があります。Evaux は750 lxに設定され、 U 1（Evaux）は0.3で、 U 2（Evaux）は0.5です。照明電力密度（LPD）は180 W/m²を超えてはなりません。グレア評価(GR) は 30 以下である必要があります。(注: E hは水平平均照度、Evmai はメインカメラに向かう垂直平均照度、Evaux は補助カメラに向かう垂直平均照度、 U 1は最小/最大照度比、 U 2は最小/平均照度比を示します。)
2.屋内バスケットボールコートの照明設計における重要な考慮事項
屋内バスケットボールコートの照明の質には、光源、配光曲線、ランプの配置、通路の構成など、いくつかの要素が影響します。照明が要求される基準と機能的ニーズを満たすためには、デザインの有効性が不可欠です。このセクションでは、光源、配光曲線、ランプの配置、通路の構成といった各要素を個別に検討し、それぞれに適したプランを提案します。
a. 光源の選定：天井の高いバスケットボールコートでは、長寿命で高出力のメタルハライドランプまたはLEDランプの使用が推奨されます。一方、天井の低い体育館では、蛍光灯やLEDランプが適しています。本プロジェクトの天井高は比較的高いため、エネルギー効率と長寿命の観点からLED投光器が推奨されます。
b. 配光曲線の選択：ナロービームランプは長距離照明に最適ですが、ビームが狭すぎると均一性が損なわれる可能性があります。一方、ワイドビームランプは短距離照明に適していますが、ビームが広すぎると平均照度が低下する可能性があります。最適なランプ利用率は、照度データの変曲点（初期の安定した直線変化区間における最も狭いビームモデル）で得られます。ランプの配光は必要なランプの数に影響を与え、ひいては全体的なエネルギー消費量にも影響します。多様な配光を持つランプを選択することで、照明効果とエネルギー効率の両方を向上させることができます。本プロジェクトでは、投光距離は約25メートルであり、効果的な照明と省エネの両方を確保するために適切な配光曲線が選択されます。
c. ランプ配置：天井照明方式は費用対効果に優れていますが、十分な垂直照度を確保するのが難しく、競技面への反射が生じる可能性があります。この方式は、照明ニーズが低い小規模から中規模の体育館で一般的に採用されています。一方、側面照明は、高い垂直照度、最小限のグレア、そしてテレビ放送を目的とした体育館に適しています。混合照明方式は費用は高くなりますが、優れた照明効果が得られるため、通常は大規模な体育館で採用されています。本プロジェクトの屋内バスケットボールコートはテレビ放送の要件があるため、照明品質とプロジェクトコストの両方を考慮し、馬道照明方式を採用しました。
d. 馬道の設置：スタジアム側面と地面の角度がそれぞれ25°（スタジアム側面は30°）と65°の場合、これらの角度の交差が馬道の位置と完全に一致します。馬道1列ですべての要件を満たすことができます。鉄骨構造の使用は、最も費用対効果が高く、シンプルな選択肢です。この方法ではランプの数を最小限に抑えることはできませんが、馬道構造と照明システムの総コストを最小限に抑えることができます。交差点が馬道設置位置よりも低い場合、投影距離が長くなるためランプの数が増えます。逆に、交差点が高い場合は、要件を満たすために2つの馬道が必要になる可能性があり、重量と材料費が増加する可能性があります。馬道の水平投影と会場の手前側の端との間の距離（d）が同じ場合、馬道の高さ（h）が増加するとLPD値は上昇します。逆に、高さが一定で距離が増加すると、LPD値は低下します。会場に面した講堂と演壇に十分な平均鉛直照度を確保するため、馬道は講堂と競技エリアの間に設置する必要があります。エネルギー効率、照明の質、そして建築美観を考慮し、馬道の高さは建物の断面と同じ16.5メートルに設定する予定です。
3. DIALuxによるモデリングとシミュレーション結果の分析
このセクションでは、DIALux4.13照明計算ソフトウェアを用いて体育館のモデル化とシミュレーションを行います。これらのシミュレーション結果から、セクション3で概説した体育館照明設計手法の実用性と有効性を評価します。エネルギー効率を高めるため、スタジアムの照明は、全国大会のテレビ放送、テレビ緊急時、競技会の緊急照明、プロ競技会、アマチュア競技会、プロトレーニング、フィットネス・エンターテイメントの6つのシナリオに分類されます。本稿では、全国大会のテレビ放送シナリオのシミュレーションと分析にのみ焦点を当てます。
このプロジェクトでは、全国テレビ放送競技会場向けに合計44台のLED投光器が設置されています。各LED投光器の出力は420W、光束は46.315ルーメンで、配光曲線は図3に示されています。
投光照明は、この図に示す仕様に基づいて配置されています。DIALuxソフトウェアを使用して照明シナリオをシミュレーションした結果を図5～8に示します。
シミュレーション結果は次のとおりです。E h = 1.695 ルクス、U 1 ( E h ) = 0.71。U 2 ( E h ) = 0.8。Evmai = 1.141 ルクス、U 1 (Evmai) = 0.67。U 2 (Evmai) = 0.77。Evaux = 921ルクス、U 1 (Evaux) = 0.64。U 2 (Evaux) = 0.78。LPD = 44 W/m²。最大 GR 値は 26 です。これらのシミュレーション結果は、セクション 2「照明設計の要件」で概説されている関連基準に準拠しています。
図3 プロジェクターランプの配光曲線
図5 テレビ中継された全国大会の競技シーンの照度と均一性のシミュレーション結果
本稿では、大学体育館の屋内バスケットボールコートの照明設計について紹介します。屋内コートには、中央配光型のLED照明が競技エリアの両側に設置されています。このプロジェクトでは、体育館の照明設計プロセスを詳細に示しています。全国の試合中継を参考に、DIAluxソフトウェアを用いてシミュレーション計算を行い、照明品質が規定基準を満たしていることを確認するためのデータレポートを作成しました。シミュレーション結果によると、セクション3「体育館照明設計のポイント」に従って設計された体育館照明は、十分な照度と均一性を提供するだけでなく、照明電力密度を効果的に低減していることが示されています。
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