LED屋外スポーツコート照明の設計と基準

スポーツフィールドに最適な屋外コートライト

ディレクトリ:
1. 屋外スポーツコート照明設計の基準
2. 大学向け屋外スポーツコート照明設計の事例
3. 設置、操作、メンテナンス
4. スポーツフィールドに最適な屋外コートライト

近代的な屋外スポーツコートは、魅力的な建築デザインと充実したスポーツ施設を備えているだけでなく、適切な照明環境も備えている必要があります。これには、均一で十分な照度、最適な光色、奥行き感、そしてグレアの除去が含まれます。照明は、観客の観戦体験を向上させるだけでなく、審判、選手、そして競技の要件を満たし、効果的なテレビ放送を促進することが不可欠です。

現代のスタジアムでは、効果的な照明が重要な役割を果たします。 屋外スポーツコートの照明を設計する際には、主に以下の3つの要素を考慮する必要があります。

照明は、競技中の選手の視覚的なニーズを満たし、パフォーマンスへの悪影響を最小限に抑える必要があります。

観客の視覚的な快適さに配慮し、イベント鑑賞中に照明によって引き起こされる不快感を軽減する必要があります。

放送品質を高めるには、照明がテレビ放送の要件（色彩面）を満たす必要があります。

照明は、スポーツイベントの競技要件と観客の観戦体験の両方にとって不可欠です。適切な照明設備のない屋外スポーツコートは不完全とみなされ、その機能性を著しく損なう可能性があります。

1.屋外スポーツコート照明設計基準

標準的な屋外陸上競技場は、外野、中盤、内野に分かれています。その境界は中盤として機能する助走路によって定義され、助走路は通常9～10レーンで構成され、各レーンの幅は1.22～1.25メートルです。助走路の内側のエリアは内野と呼ばれ、陸上競技やサッカーの試合で使用されるセントラルコートが含まれます。 

屋外陸上競技場の照明基準は、主に照度と照明品質に重点を置いています。照明品質基準には、グレア、光源の色温度、演色評価数、光の指向性、エネルギー効率要件などの要素が含まれます。これらの照明品質基準の詳細は、表1に示されています。

表1：屋外スポーツコート照明の品質基準

2.大学向け屋外スポーツコート照明デザイン事例

大学の屋外スポーツコートを例に挙げると、照明制御要件には、アマチュアトレーニング、アマチュア競技、大規模イベントなどが含まれます。 屋外スポーツコートは、長さ183メートル、幅100メートル、総面積18,300平方メートルです。均一な配光を実現するため、主照明柱は高さ30メートルに設定され、各セットは400ワットの照明ユニット40台で構成されています。補助照明柱は高さ15メートルに設置され、各セットは200ワットの照明ユニット8台で構成されています。 

照明の投射角度は70度で、総出力は35,200ワット、グレア評価は約30です。このサイドライト構成では、コートの長手方向に対して投射角度を70度に設定することで、グレア管理が改善され、垂直方向の照明が強化されます。投射角度を大きくするとグレアの軽減に役立ちますが、垂直方向の照明成分も減少します。

サイドライン付近に設置する投光器の仰角は、角度βで定義されます。水平方向と垂直方向の照明バランスを適切に保つため、β角度は25°を超えてはなりません。スタンド天井端の投光器がこのβ要件を満たさない場合は、天井裏に設置するか、他の方法を検討してください。コートサイドには2組の投光器が設置されています。β角度が25°に近づくと、70°の角度を実現するライトタワーの高さは、四隅に設置した場合と同等になります。 

実際には、両サイドに2基ずつ設置した照明塔も効果的に活用できます。投光器はほぼ連続的に配置されており、コートのベースラインを越えて伸びるライトストリップにより、両端に十分な照明を確保し、サイドライン付近の選手に垂直方向の照明を提供します。この角度を大きくすることで、ベースラインに向かって移動する選手へのグレアを軽減し、同時に垂直方向の照明を強化します。角度の許容範囲は、スタンドの天井高と、照明灯の光を遮るコート上の影によって左右されます。

（１）照明基準

このプロジェクトの照明基準は、クラス III スポーツ フィールドの要件に準拠しています。

（２）照明の均一性

競技場は広大で、距離もかなり長く、サッカーボールの可動範囲も広いため、グラウンド全体に均一な配光を確保することが不可欠です。国家基準では、水平照度の最小値と最大値の比は0.5以上、垂直照度の最小値と最大値の比は0.4以上と定められています。さらに、垂直照度と水平照度の比は0.25を下回ってはなりません。観客席の垂直照度は、競技場の0.25以上である必要があります。

（３）グレア制限

効果的なスポーツ照明は、水平方向と垂直方向の適切な照度を確保するだけでなく、グレアを最小限に抑えて明るく快適な環境を作り出す必要があります。グレアは照明の質に大きな影響を与えます。グレア対策には、照明の設置高さ、投射方向、選手の移動経路、観客の視野角などを考慮する必要があります。そのため、競技場の中央にあるランプの最も低い可視部分の仰角は30°以上である必要があります。国内外でグレア制御基準が定められており、一般的に、大規模な競技会場のグレア指数（CF）は50以下、練習会場のグレア指数（GF）は60以下とされています。

（4）色温度とレンダリング

光源の色温度と演色性は、スポーツ会場の照明設計において重要な要素であり、様々な用途への照明の適合性を決定づけます。国際照明委員会は、色温度を3,000～6,000Kの範囲と規定しています。通常、競技は午後から日没まで行われ、その間の空の色温度は4,000～6,000Kです。したがって、4,000K以上の色温度が必要です。 

演色評価数（CRI）が高いほど色の精度が高く、テレビ放送の色再現性が向上します。そのため、CRIには具体的な要件があり、国際大会やテレビ放送が必要なイベントでは80～90、国内・海外大会、練習会場では60～80、トレーニング会場では40～60が求められます。規格によると、 屋外スポーツコートの照明はCRIが80以上である必要があります。

（5）光源ランプ

スポーツ施設の人工照明には、ハロゲンタングステンランプ、メタルハライドランプ、LEDランプ、高圧水銀ランプ、ナトリウムランプなどが一般的に使用されています。これらの中でも、LEDランプは、コンパクトサイズ、精密な光ビーム制御、高効率、優れた演色性、長寿命、そして低い運用コストといった理由から、好まれています。 

したがって、屋外スポーツコートにはLEDランプが最適です。照明におけるエネルギー効率も現代のデザインにおいて重要な考慮事項であり、高効率、優れた演色性、そして長寿命を備えた光源の選択が不可欠です。屋外スポーツコートに適した様々な照明オプションを評価・比較した結果、最終的にLEDランプが選択されました。

（6）街灯柱の設置

30メートルの照明ポールは、フィールド中央とサイドラインの交点に15度の角度で設置され、また、フィールド中央とサイドラインの交点にも5度の角度で設置されています。15メートルの照明ポールは、スタンドの両側にスタンドと平行に設置され、補助照明として機能します。

（7）街灯柱の高さ

照明ポールの高さは、屋外スポーツコートの照度とグレアレベルに大きな影響を与えます。グレアを最小限に抑えるため、照明ポールの高さは、フィールド中央への投光角度に基づいて22°から25°に設定されています。この配置は、選手や観客に見える光源の数を減らし、グレアを軽減するため、効果的であることが証明されています。 

（８）計算結果

照度、グレア指数、照明柱の位置、高さを決定した後、点ごとに照明灯の数、水平および垂直の照明要件を算出します。図5は、この計算方法の概略を示しています。 

会場には合計96セットのランプが設置され、30mのポールに40セット、15mのポールに8セット設置されています。平均水平面照度は1.255ルクス、垂直照度は1.298ルクス、グレア値は30と記録されています。

（9）設置ガイドライン

グレアを最小限に抑えるには、ハイポールランプの配置で、ポールがボトムラインから外側に 10 ～ 12 度、サイドラインから外側に 5 ～ 8 度傾斜し、投影角度が 25 度を超えるようにする必要があります。 

照明ポールの設置は観客の視界を妨げてはなりません。屋外スポーツコートの照明ポールの高さは通常25メートルを超えます。照明をキャノピーウォークに設置する場合は、ウォークの高さは少なくとも30メートルにする必要があります。

（10）照度測定

代表的なエリアを選択するか、会場全体を測定してください。照明配置が対称的な会場の場合は、エリアの1/2または1/4を測定するだけで十分です。照度測定点の配置は、会場の仕様に従ってください。測定点の位置図については図8を、競技場の測定点のグリッドマップについては図9を参照してください。

（11）グレア計算

グレアは照明の質に大きな影響を与えます。CIE NO. 83「カラーテレビシステムのためのスポーツ会場照明」によれば、会場の最大グレア指数（GR max）は50未満である必要があります。グレア評価が低いほど、グレア制御が優れていることを示します。照度を計算する際には、様々な方向のグレア評価（GR）を評価する必要があり、GR < 50が許容範囲となります。 

グレアを抑えるには、ランプを慎重に選択、設置、配置し、屋外スポーツコートの背景照明を強化することが重要です。

3. 設置、操作、保守

調整可能な投光器を設置した後、将来のメンテナンスを容易にするために投光位置をマークしてください。投擲競技や陸上競技など、他のスポーツイベント中は、元の投光器の照準点を変更しないことをお勧めします。照準点の再設定には時間と費用がかかる可能性があるためです。それぞれの要件に応じて制御される2つの独立した照明システムを構築することをお勧めします。

4. スポーツフィールドに最適な屋外コートライト

屋外コートライト SL03

屋外コートライト SL04