Спортивное освещение Блики

Спортивное освещение Блики

Справочник:
1. Базовое понимание бликов
2. Стандарты контроля бликов и методы оценки
3. Проектирование имитационного моделирования баскетбольного зала

В последние годы появление экологичного освещения привело к внедрению более экологичных и энергоэффективных ламп, которые постепенно вытесняют традиционные источники освещения. В то же время, по мере того как всё больше людей занимаются спортом, условия освещения на спортивных объектах привлекают всё большее внимание. Для создания комфортной световой среды как для спортсменов, так и для зрителей решающее значение имеет управление бликами от осветительных приборов на этих объектах. Исторически сложилось так, что проектирование спортивного освещения было сосредоточено исключительно на естественном освещении, чего недостаточно для спортивного освещения. Эффективное спортивное освещение должно учитывать не только освещение, но и блики, создаваемые лампами высокой яркости. Поиск способов минимизировать блики, обеспечивая при этом равномерное освещение, соответствующее стандартам освещённости, является важной областью исследований.

Учитывая разнообразие алгоритмов управления бликами, каждый из которых подходит для различных спортивных площадок, в данной статье в качестве примера для изучения источников бликов используется освещение баскетбольного зала. Влияние бликов можно снизить, управляя факторами, не связанными с источниками света, в первую очередь, за счет стратегического расположения ламп, регулировки их мощности, выбора подходящего коэффициента яркости окружающего освещения и использования материалов с низкой отражающей способностью. На основе анализа соответствующих значений бликов разработан метод расчета бликов, адаптированный для крытых спортивных площадок. Затем проводится программное моделирование внутреннего освещения с использованием точек наблюдения за бликами для определения максимального значения бликов в помещении.

1. Базовое понимание бликов

1.1 Опасности бликов

Блики возникают из-за неравномерного распределения яркости света в поле зрения. Значительный контраст между яркостью источника света и окружающей средой также может привести к бликам, особенно при прямом взгляде на источник света высокой интенсивности.

Блики в первую очередь воздействуют на глаза и могут вызывать дискомфорт в нервной системе . Они могут серьёзно нарушить зрительную функцию, а длительное воздействие может привести к усталости глаз. Для водителей блики могут отвлекать внимание, что потенциально приводит к опасным ситуациям. Работа в условиях яркого света может вызывать дискомфорт; лёгкие проявления могут привести к раздражительности, а тяжёлые – к замедлению реакции и снижению эффективности работы. На спортивных объектах крайне важно обеспечить баланс между высокой яркостью и уровнем окружающего освещения, чтобы предотвратить негативное воздействие бликов на спортсменов и зрителей.

1.2 Предотвращение бликов

Для управления яркостью ламп и светом, попадающим в глаз человека, обычно применяются три основных метода:

(1) Уменьшите мощность ламп, чтобы избежать чрезмерной яркости и при этом обеспечить необходимое освещение;

(2) Расположите лампы соответствующим образом, чтобы они были защищены от попадания прямого света в глаза;

(3) Отрегулируйте яркость поверхности и интенсивность отражения ламп, чтобы увеличить яркость фона источника света, тем самым минимизируя общий контраст яркости окружающей среды.

Отражённый блик — это помеха, вызванная отражением источников яркого света от блестящих материалов или поверхностей, влияющая на человеческий глаз или объектив камеры. Например, отражения от экранов компьютеров или стеклянных поверхностей могут создавать значительные блики. Длительное воздействие такого блика может вызвать дискомфорт и раздражительность.

Как на открытых, так и на закрытых спортивных площадках крайне важно сбалансировать соотношение источников света, отражающих материалов и точек обзора. При выборе материалов следует избегать материалов с высокой отражающей способностью. Кроме того, блики можно уменьшить, увеличив яркость света сверху с помощью полупрямого или полуотражённого освещения, что способствует равномерному распределению света по всему пространству. Реализация этих стратегий позволяет добиться сбалансированной яркости окружающего пространства, эффективно снижая блики.

1.3 Конструкция антибликовых ламп

Блики возникают в основном из-за прямого воздействия незащищённых источников света. Чтобы уменьшить их, источники света помещают в лампу, часто оснащённую абажуром. Абажур играет решающую роль в уменьшении бликов; без него незащищённый свет может напрямую воздействовать на глаза, затрудняя чтение. Абажур ограничивает восходящий свет от настольной лампы, позволяя сфокусировать освещение на рабочей зоне.

Светильники с антибликовыми решётками разработаны для минимизации бликов благодаря использованию решёток, которые эффективно контролируют угол падения света, предотвращая попадание прямого света на источник света. Обычно такие светильники устанавливаются на потолке, а над ними располагаются отражатели. Такая конструкция использует отражение и преломление света для создания более широкой зоны освещения, обеспечивая более равномерное распределение света и значительно уменьшая количество ярких световых пятен, тем самым уменьшая блики.

1.4 Оптимальное соотношение яркости окружающего освещения

Длительное воздействие яркого света может уменьшить воспринимаемый эффект бликов, даже от ярких источников света. Например, хотя ночью смотреть прямо на автомобильные фары неприятно, днём это, как правило, терпимо. Это говорит о том, что эффективное проектирование должно быть направлено на равномерное распределение яркости в пространстве, избегая значительных колебаний яркости окружающего освещения. Снижая коэффициент яркости окружающего освещения, можно минимизировать негативное воздействие бликов.

2. Стандарты контроля бликов и методы оценки

2.1 Стандарты контроля бликов

Стандарты контроля бликов различаются в зависимости от местоположения, что приводит к разным требованиям к допустимому уровню бликов на разных площадках. Данная статья посвящена конкретным условиям крытых баскетбольных арен и направлена ​​на установление соответствующих пределов бликов. В таблице 1 представлены максимальные значения бликов, рекомендованные Международной комиссией по освещению (CIE) для различных условий, которые не следует превышать при проектировании освещения.

Табл.1 Стандарты контроля бликов CIE

2.2 Методы освещения спортивных сооружений

На спортивных сооружениях применяются различные методы освещения:

(1) Освещение равномерно распределено по всей площади. Недостатком такого решения является низкая освещённость, что делает его подходящим для общих учебных помещений.

(2) Светильники размещаются как над зоной, так и по ее бокам, что позволяет обеспечить как горизонтальное, так и вертикальное освещение. Такая конфигурация используется чаще;

(3) Светильники устанавливаются над местом проведения мероприятия, что идеально подходит для помещений с высокими потолками. Такой подход обеспечивает наилучший контроль бликов.

Спортивное освещение включает в себя не только эти методы. Разные виды спорта требуют особых световых решений , и у каждой площадки свой уникальный подход к освещению. Вышеупомянутые методы в основном используются на крытых и открытых баскетбольных площадках.

2.3 Фундаментальная методика оценки бликов

2.3.1 Подход с использованием индекса бликов (GR)

Формула, используемая для расчета индекса ослепления освещения, следующая:

В данном контексте L представляет яркость света лампы, падающего непосредственно на глаза, а Le — яркость освещённой области, падающей непосредственно на глаза. Исключая константы и ненужные члены, формулу можно упростить до:

Заменим Lvi на «яркость, создаваемую лампой», а Lve на «яркость освещённого объекта», поскольку объект не создаёт собственную яркость, а получает её от освещения лампой. Следовательно, можно заключить, что

GR учитывает фон освещаемой области, в частности рабочую поверхность, игнорируя другие источники отраженного света, такие как настенные рекламные щиты.

3. Проектирование симуляции баскетбольного зала

3.1 Создание модели

Для начала создайте модель баскетбольного зала. Используйте метод точек для построения плана крытой площадки и уточните её размеры для площадки, рассчитанной на три площадки. Стандартные размеры: 40 метров в длину, 65 метров в ширину и 12 метров в высоту.

3.2 Дизайн освещения

Проектирование освещения выполнено с использованием программного обеспечения DIALux.

3.3 Схема освещения для одного корта

Сначала установите освещение в два ряда для одной площадки. Измените количество светильников в каждом ряду, чтобы добиться уровня освещенности, близкого к стандартным требованиям, а затем добавьте светильники в определенных точках для улучшения освещения в недостающих зонах. Затем настройте освещение для каждой площадки, отрегулировав высоту и угол наклона для соответствия критериям освещенности. Учитывая симметрию площадки и то, что игроки смотрят вверх во время броска, светильники следует направлять прямо вниз, а не под углом. Псевдоцветное отображение и анализ контурных линий показывают, что освещенность в центре площадки равномерная и соответствует стандарту 300 люкс для освещения баскетбольного зала, в то время как освещенность стен достигает 150 люкс, обеспечивая относительно равномерную среду и помогая минимизировать блики.

3.4 Расположение пунктов наблюдения ГР

Как только условия освещения станут удовлетворительными, следует установить точки наблюдения GR для оценки уровня бликов. 

После настройки точек наблюдения GR значение GR для каждой точки рассчитывается с помощью программного обеспечения. Эти значения затем сравниваются со стандартными значениями CIE для оценки соответствия спроектированного корта критериям CIE. Полученные значения GR представлены в таблице 2.

Таб.2 Расчет значений GR

В таблице 2 указано, что максимальное значение ослепляемости для данного проекта составляет 11, что полностью соответствует стандартам проектирования стадиона. Далее будет выполнено размещение светильников на трёх стадионах и рассчитан индекс ослепляемости (GR) и уровни освещённости.

3.5 Общий дизайн стадиона

Светильники будут расположены друг над другом на двух дополнительных стадионах. Построение изолиний показывает, что во всех трёх зонах стадиона поддерживается уровень освещённости 300 лк, при этом общая освещённость стадиона превышает 2001 лк. Освещённость пола превышает 200 лк, а стен — 1001 лк. Такая схема позволяет снизить контрастность окружающей среды и уменьшить блики.

Согласно данным, представленным в Таблице 3, наибольшее значение GR, зафиксированное на стадионе, составляет 11, что соответствует стандартам контроля бликов при проектировании освещения.

Таб.3 Очки GR для всего стадиона

На рисунке 7 представлена ​​карта точечной освещённости всего стадиона, позволяющая оценить уровень освещённости в каждой зоне. Все секции стадиона соответствуют требуемому стандарту около 300 люкс, существенных отклонений не наблюдается.

На рисунке 8 представлена ​​карта изоосвещённости потолка, где освещённость поддерживается на уровне выше 1001 лк. Это помогает минимизировать контраст между фоновой яркостью и окружающим светом, эффективно снижая блики за счёт управления соотношением яркости окружающего света. Потолок служит фоном для освещения; если он слишком тусклый, это может привести к бликам при взгляде вверх. Поддержание определённого уровня яркости потолка гарантирует, что разница между ним и источником света не будет чрезмерной, что значительно снизит эффект бликов.

Рис.7 Карта точечной освещенности

Рис.8 Потолочное освещение

Моделирование позволяет нам чётко определить факторы, способствующие возникновению бликов. Управляя этими контролируемыми факторами в процессе проектирования, мы можем добиться условий освещения, соответствующих реальным потребностям. Ключевые факторы при проектировании включают мощность ламп, характер распределения света и отражательную способность материалов. Кроме того, важно обеспечить максимально равномерное освещение, отвечающее необходимым стандартам освещения . В данной работе в качестве примера для расчёта индекса бликов (GR) и разработки подходящего алгоритма для данной конкретной среды используется крытая баскетбольная площадка.

4. Сопутствующий продукт

Спортивный свет A02

5. Люди также спрашивают

Какое освещение лучше всего подходит для предотвращения бликов?

Лучшее освещение без бликов сочетает в себе «оптическую конструкцию», «умное позиционирование» и «адаптивные технологии»: монтируйте светильники на высоте/под углом, обеспечивающим «угол отсечки ≥ 45°», чтобы скрыть прямые источники света. Используйте «жалюзи», «экраны» или «утопленный монтаж», чтобы заблокировать блики под большим углом... подробнее

Каков рейтинг бликов у спортивного освещения?

Показатели бликовости для спортивного освещения определяются стандартами для внутреннего (UGR) и наружного (GR) освещения, а также следующими техническими требованиями: Яркость светильника ≤2,500 кд/м². Асимметричная оптика (например, луч 110°×60°) с микропризматическими рассеивателями. Соотношение яркости фона и источника <1:5... подробнее