Модернизация освещения баскетбольной площадки

Каталог：
1. Расчет полевых исследований
2. Моделирование в программном обеспечении DIALux
3. Проектирование освещения сцены

Современная баскетбольная площадка должна быть не только привлекательной и иметь продуманную спортивную инфраструктуру, но и эффективное освещение. Проектирование освещения должно учитывать три ключевых фактора:

 
(1) оно должно удовлетворять визуальным потребностям спортсменов во время соревнований, сводя к минимуму любое неблагоприятное воздействие освещения на игру;

(2) оно должно обеспечивать визуальный комфорт зрителей, уменьшая любой дискомфорт, вызванный освещением во время просмотра;

 
(3) оно должно соответствовать стандартам освещения для видеотрансляций для повышения качества вещания. В данной статье рассматриваются вопросы освещения баскетбольной площадки в конкретном университете. С помощью программного обеспечения DIALux определяется оптимальное количество источников света, их распределение и методы компоновки для моделирования и расчета освещения баскетбольных площадок с различными функциями, что в конечном итоге позволяет определить оптимальное решение для модернизации освещения.

1. Расчет полевых исследований

Фактическое место проведения и его чертеж САПР представлены на рисунке ниже. Используя метод четырёхугольных точек для проверки освещённости, баскетбольная площадка была разделена на прямоугольную сетку. После включения прожекторов в ночное время освещённость в четырёх углах сетки измерялась с помощью люксметра TES1330A. В результате максимальная освещённость Emax = 510 лк, минимальная Emin = 140 лк, средняя Eh = 316 лк и равномерность освещённости U1 = Emin/Emax = 0,27. Равномерность U2 = Emin/Eh = 0,44. Сравнивая эти результаты, можно сказать, что, хотя освещение до модернизации отвечало основным требованиям, оно было недостаточным для проведения баскетбольных матчей. Имеются неравномерности освещённости как по вертикали, так и по горизонтали, с чрезмерно яркими или тёмными участками, что не обеспечивало оптимальных условий видимости для игроков, зрителей и судей.

Размеры баскетбольной площадки были измерены с помощью лазерного теодолита, и был создан план спортивного зала в системе автоматизированного проектирования. Размеры площадки составляют 40 м в длину, 30 м в ширину и 11,5 м в высоту, что соответствует нормам проектирования крытых спортивных сооружений II класса.

2. Моделирование программного обеспечения DIALux

Чертеж САПР был импортирован в программу DIALux, где для создания 3D-модели баскетбольной площадки был выбран сам стадион, как показано на рисунке ниже. Площадка имеет несколько назначений: спереди расположена сцена, а сзади — места для сидения и проходы. Здесь можно проводить репетиции, тренировки, а также баскетбольные матчи как общего, так и профессионального уровня. В данной статье основное внимание будет уделено модернизации освещения, адаптированной к этим трём сценариям. Декоративные элементы спортивного зала включены в модель, но не влияют на расчёты и окончательные измерения освещённости.

3. Проектирование освещения сцены

Спортивное освещение должно создавать оптимальную визуальную среду для спортсменов, судей и зрителей. Могут использоваться различные методы освещения, включая ленточное освещение с обеих сторон, звездообразное освещение и смешанное освещение. Как правило, на баскетбольных площадках используются металлогалогенные лампы или мощные светодиодные лампы. В этой статье мы тщательно подбираем различные типы освещения с учетом конкретных требований конкретной площадки.

3.1 Программа репетиций и ежедневная сцена физической подготовки

Технология звездообразного освещения, обеспечивающая равномерное освещение сверху, является эффективным решением для небольших многофункциональных стадионов. Она особенно подходит для площадок с ограниченным пространством, высокими требованиями к равномерности горизонтального освещения и отсутствием телевизионного вещания. 

Эта система освещения позволяет спортсменам легко отслеживать направление и скорость мяча, а также быстрые движения других игроков. Равномерное расположение светильников обеспечивает хорошее пространственное освещение и равномерность, что критически важно для светотехнического проектирования стадиона. Высота оригинальной арены составляет 11,5 метров, а высота подвесного потолка — 2 метра. 

В результате, согласно светотехнической схеме, все светильники установлены на потолке. Для репетиционной программы и сцены ежедневной тренировки был выбран метод освещения «звёздное небо». После сравнения параметров освещения, проведения моделирования и соблюдения стандартов был выбран 15 светодиодных светильников направленного света мощностью 200 Вт каждый, световым потоком 21 000 лм, цветовой температурой 4000 К, индексом цветопередачи Ra80+, углом светового потока 80° и высотой подвеса 2 метра. Светильники имеют симметричный внешний вид и кривую распределения света. 

Расположение светильников, эффект модернизации и результаты расчётов моделирования представлены на рисунке ниже. Средняя освещённость (Eh) составляет 349 люкс, что превышает национальный стандарт в 300 люкс, при коэффициенте равномерности (U2) Emin/Eh = 0,85, что значительно превышает национальный стандарт 0,3. Модернизация освещения для ежедневной учебной сцены признана успешной.

3.2 Общее и профессиональное освещение соревнований

Для улучшения освещения как для общих, так и для профессиональных соревнований, наряду с существующим освещением для ежедневных тренировок используются технология звездного неба и метод двухстороннего ленточного освещения. Двухстороннее ленточное освещение предполагает расположение светильников рядами по обеим сторонам корта, создавая непрерывную систему световых полос . Этот метод обеспечивает равномерное освещение и оптимальную яркость как для спортсменов, так и для корта, что делает его подходящим для профессиональных мероприятий.

3.2.1 Общие соревнования

После обширных корректировок, моделирования и сравнения со стандартами в существующую систему равномерного верхнего освещения были интегрированы 10 дополнительных светодиодных светильников мощностью 150 Вт и световым потоком 15 500 лм каждый. Остальные характеристики соответствуют предыдущим светильникам , как показано на прилагаемой схеме. Сплошная точка обозначает исходное расположение светодиодов мощностью 200 Вт, а центральная точка – новое расположение светодиодов мощностью 150 Вт.

3.2.2 Профессиональное освещение соревнований

После постоянных корректировок, моделирования и сопоставления со стандартами существующее верхнее освещение было дополнено двухсторонними ленточными светильниками. Это включает в себя добавление 28 проекционных светильников мощностью 80 Вт каждый и световым потоком 7500 лм, установленных по обеим сторонам баскетбольной площадки. Цветовая температура светильников составляет 4000 К, индекс цветопередачи Ra80+, угол рассеивания света — 80 градусов, высота подвеса — 2 метра.

Благодаря интеграции различных методов освещения и светильников удалось точно воспроизвести световой эффект на баскетбольной площадке, отвечающий стандартам проектирования и испытаний для спортивных сооружений. Модернизация эффективно удовлетворила требованиям к освещению для ежедневных тренировок, соревнований общего назначения и профессиональных мероприятий, что сделало её весьма привлекательной для клиентов.