Samenvatting
Het lichtontwerp van het voetbalveld is voornamelijk gebaseerd op voetbalwedstrijden die voldoen aan internationale normen en de verlichtingsfuncties die nodig zijn voor multifunctionele sportvelden.Onder invloed van verschillende oefenspellen of verschillende omgevingsfactoren kan het flexibel worden ingesteld om te voldoen aan de verlichtingsbehoeften van nachtelijke evenementen.
Dit onderzoek is gebaseerd op de internationale standaard FIFA-gids voor de specificatie van kunstmatige verlichting voor voetbalvelden, verlichtingsniveau, verlichtingshoekontwerp, verlichtingsstandaard, ontwerp zonder verlichting en verblinding voor spelers en mediagebieden, benchmarkinstelling voor lichtontwerp, veiligheidsoverwegingen, verlichting apparatuur, Acht ontwerpeisen en functionele simulatie van veiligheidsapparatuur.
De door simulatie verkregen nachtelijke verlichtingsontwerpresultaten zijn
1. de horizontale en verticale verlichtingssterkte en uniformiteit van de verlichtingsprestaties kunnen voldoen aan de meest elementaire eisen van stadionverlichting
2.het contrast tussen verblindingsbeperking en verlichting is ontworpen om een hoog gevoel van comfort te bieden;
3. Gebruik lampen met een kleurweergave van 95 en een kleurtemperatuur van 5600K om de sfeer van de algehele omgeving van het stadion te creëren
4. Simuleer en pas het aantal lampen aan en selecteer hoogrenderende lampen om de bedrijfskosten te verlagen
5. Gebruik uitstekende lichtbronnen om de efficiëntie van de levensduur van de lichtbronnen te verbeteren om de onderhoudsfrequentie te verminderen.
Sleutelwoorden: voetbalveld, uniformiteit, horizontale verlichtingssterkte, verticale verlichtingssterkte, schaduwwerking, kleurweergave
Invoering
De casestudy bevindt zich in het stedenbouwkundig gebied van ongeveer 3,7 hectare in het zuidwesten van de Zhubei Campus van de National Taiwan University, in het noorden van Zhuangjing 1st Road, Guangming 6th Road East Section en het zuidwesten van Zhubei Campus, Zhubei City, Hsinchu. District.Het tweede sportveld van het Hsinchu County Stadium omvat voornamelijk een internationaal standaard atletiekveld van 400 meter, met een standaard voetbalveld, een hindernisbad van 3.000 meter en standaard velduitrusting.Niveaucertificering en de certificering van de Republic of China Athletics Association.De focus van deze studie is het bespreken van het verlichtingsontwerp van nachtverlichtingsapparatuur voor voetbalvelden.
Achtergrond verklaring
De lichtontwerpomstandigheden van nachtverlichtingsapparatuur voor voetbalstadions zijn gebaseerd op internationale normen FIFA Guide to the artificial lighting for Football pitches specificatie-eisen.De gedetailleerde vereisten zijn als volgt:
Verlichting klasse
Het ontwerp van kunstmatige verlichtingssystemen moet aan de volgende eisen voldoen: Lantaarnpalen, beugels of aanverwante constructies mogen geen belemmering vormen
De activiteiten van de deelnemers in het veld en de zichtlijn van de tribunes om de wedstrijd te bekijken;het ontwerp moet de drie soorten lichtvervuiling minimaliseren (Obtrusive Light)
1. Direct licht dat uit het veld valt
2. Verblinding voor mensen buiten de locatie (overstroming van de nachtelijke hemel)
3. Nachtelijke hemelgloed
Stralingshoek ontwerpbasis
Tabel 1 Algemene tabel met instralingshoeken
| Verlichtingshoek | Gymnasium perifere afstand | verlichtingssterkte |
| Horizontale overloop | Binnen 50 meter buiten de sportschool | 25 lux |
| Maximaal verticaal | Binnen 50 meter buiten de sportschool | 40 lux |
| Horizontale overloop | Binnen 200 meter buiten het stadion | 10 lux |
| Maximaal verticaal | Binnen 200 meter buiten het stadion | 20 lux |
Verlichtingssterkte Standaard
Tabel 2 Algemene tabel met verlichtingssterktenormen
| ToernooiLniveau | Normen |
| Internationale Competitie Klasse V (met tv-uitzending) | Geen schaduwen en verblinding op de locatie |
| Binnenlandse competitie Klasse lV (met tv-uitzending) | Geen schaduwen en verblinding op de locatie |
| Binnenlandse competitie Klasse lll (geen tv-uitzending) | De lichtmasten op de evenementenlocatie staan in 8 groepen zonder verblinding |
| Regionale Competitie Klasse II (geen tv-uitzending) | De lichtmasten op de evenementenlocatie staan in 6 groepen zonder verblinding |
| Rust- en Oefenklas l (geen tv-uitzending) | De lichtmasten op de evenementenlocatie staan in 4 groepen zonder verblinding |
Zorg voor een goede visuele omgeving voor spelers en media, zonder ontwerpvereisten voor verlichting en verblinding op de volgende twee gebieden
1. Het hoekschopgebied
Gebaseerd op het midden van het doel, binnen 15° links en rechts van de doellijn, en er mag geen lichtvervuiling zijn.
2. Achter het doelgebied
Het hoekschopgebied aan beide zijden wordt gebruikt als referentiepunt en er mag aan beide zijden geen schade worden berokkend binnen 20° en 45° van de verticale lijn.
Figuur 1: Schematisch diagram van een lichtvervuilingsvrij stadion
De criteria voor het lichtontwerp moeten voldoen aan de normen in de volgende tabel
Om lichtvervuiling veroorzaakt door de nachtverlichting van het stadion naar de omgeving te voorkomen, gebruiken alle schijnwerpers een middellange/smalle hoek.Indien nodig wordt een speciale lichtgeleidingsplaat geplaatst om de bundel zonder directe blootstelling volledig het stadion in te geleiden.
Ga naar de naburige huizen in de buurt om geen publieke walging op te wekken.Er wordt verder rekening gehouden met de verlichtingsomgeving van het publiek om verblinding te voorkomen.
Regel de projectiehoek binnen het bereik van 65 ° van de hoogte en laat de schaduwen elkaar overlappen in de richting om de meest uniforme beoordeling te maken om dit veld te maken
1.De verticale verlichtingssterkte in de tabel verwijst naar de verlichtingssterkte die naar de camera is gericht.
Tabel 3 Benchmarktabel lichtontwerp
| Verticale verlichting | Horizontale verlichting | Lichtbron | |||||||
| Eav | U0 | Eav | U0 | GDT | CRI | ||||
| Klas | Camera | Lux | U1 | U2 | Lux | U1 | U2 | Tk | Ra |
| IinternationaalCcompetitieKlasse V | Vast | 2400 | 0,5 | 0,7 | 3500 | 0,6 | 0,8 | >4000k | >70 |
| Veld | 1800 | 0,4 | 0,65 | ||||||
| IinternationaalCcompetitieKlasse IV | Vast | 2000 | 0,5 | 0,65 | 2500 | 0,6 | 0,8 | >4000k | >70 |
| Veld | 1400 | 0,35 | 0,6 | ||||||
2.De in de tabel vermelde verlichtingssterkte is de verlichtingssterkte die tijdens het evenement behouden moet blijven;de efficiëntie van de lamp moet worden berekend als 0,7, dus het werkelijke aantal armaturen zou dat moeten zijn
Drie keer de norm vermeld in de tabel
3. De verblindingsgraad van alle in de tabel vermelde kwaliteiten: GR 50
4.Illumination verschil (elke 5 meter) van alle rangen vermeld in de tabel: ≤ 20%
Tabel 4 Benchmarktabel lichtontwerp
| Verticale verlichting | Horizontale verlichting | Lichtbron | |||||||
| Eav | U0 | Eav | U0 | GDT | CRI | ||||
| Klas | Camera | Lux | U1 | U2 | Lux | U1 | U2 | Tk | Ra |
| Binnenlandse Competitie Klasse III | - | - | - | - | 750 | - | 0,7 | >4000k | >70 |
| Internationale Competitie Klasse IV | - | - | - | - | 500 | - | 0,6 | >4000k | >70 |
| Training en recreatie | - | - | - | - | 250 | - | 0,5 | >4000k | >70 |
1. Verlichtingsverschil van alle in de tabel vermelde niveaus (per 10 meter): ≤30%
2.De in de tabel vermelde verlichtingssterkte is de verlichtingssterkte die tijdens het evenement behouden moet blijven;de verlichtingsefficiëntie moet worden berekend als 0,7, dus het werkelijke aantal armaturen moet 1,4 keer de standaard in de tabel zijn.
Bezorgdheid over de veiligheid
Omdat Taiwan in het tyfoon-aardbevingsgebied ligt, hebben zowel tyfoons als aardbevingen grote schade aan grote lichtmasten aangericht.Daarom wordt bij de berekening van de windweerstandsstructuur van de lichtmast de rekenformule van de Amerikaanse AASHTO 1985 gebruikt, die voldoende is om de supersterke tyfoon met een gemiddelde windsnelheid van 75 m/sec en een maximale momentane windvlaag te weerstaan van 91 m/sec, en de windweerstandsdruk is groter dan die van de bouwtechnische voorschriften.Wind voorschriften.Volgens de bouwtechnische voorschriften behoort Taiwan tot het aardbevingsgebied.Naast het voldoen aan bouwvoorschriften in het seismische ontwerp van lichtmasten, moet de structuur speciaal worden versterkt om de veiligheidsfactor te vergroten om onvoorspelbare grote aardbevingen te weerstaan.
Verlichtingsapparatuur
Pool
Volgens internationale concurrentienormen zijn er vier lichtmasten ontworpen op dit gebied, de paalhoogte moet 46 meter zijn en de gemiddelde middenhoogte van de schijnwerpers voor elke paal is 43 meter.Er zijn 366 2000W composiet metalen schijnwerpers geïnstalleerd in het hele gebied, en 84 lampen in elk van de vier masten, zodat de zaalverlichting kan voldoen aan de ontwerpeisen.De lichtmast is gemaakt van staalplaat met hoge treksterkte en is thermisch verzinkt en heeft een anti-corrosiebehandeling ondergaan volgens ASTM A123.De dikte van de gegalvaniseerde film moet 70 Mircon of hoger zijn om de corrosieweerstand gedurende 30 jaar of langer te behouden.De anti-aardbevingssterkte van de lichtmast voldoet volledig aan de seismische krachtvereisten van de afdeling Bouw van het Ministerie van Binnenlandse Zaken.Het funderingsdeel maakt gebruik van gewapend beton met een waarde van meer dan 4000 PSI om de veiligheid van de lichtmast te waarborgen.Er is een heftruck voor onderhoud aangekoppeld, zodat onderhoudspersoneel naar boven kan klimmen om de lamp te repareren of de hoek aan te passen.
LED-armatuur
Neem windbestendige, waterdichte, schokbestendige en anticorrosieproducten.De lichtbron is een 2000W metaalhalogenidelamp met hoge kleurweergave, met kleurweergave > Ra 90, kleurtemperatuur van 5000K of hoger, en lichtrendement van 85Lum/W.Over het algemeen duurt het 15-20 minuten om de metalen gloeilamp opnieuw op te starten als de stroom uitvalt na het aansteken.Om ervoor te zorgen dat het spel in de toekomst niet wordt onderbroken en om veiligheidsredenen, is het daarom de bedoeling om enkele gloeilampen te gebruiken om onmiddellijk opnieuw op te starten, zodat de verlichting weer van stroom kan worden voorzien., licht de split-start op.De lampen die in het hele gebied zijn geconfigureerd, zijn lampen van het diffuse type, het geconcentreerde type, verschillende lichtintensiteitscurvetypes en lampen van het type met onmiddellijke start.De lampen hebben een klein windweerstandsgebied, zijn licht van gewicht en stemmen de winddruk van de lantaarnpaal af om het draagvermogen te berekenen.De meest geschikte lichtomstandigheden worden ingesteld door het computerbesturingssysteem.De lampen maken gebruik van zeer efficiënte lumenlampen (100 LM/W), samen met zeer efficiënte voorschakelapparaten en condensatoren, om energie te besparen en het gewicht van de lantaarnpaal te verminderen., wat de veiligheid verbetert.Bij het wegvallen van de stroom springt de noodstroomvoorziening van de locatie automatisch over de generator heen en worden de instant hot-start lampen in zeer korte tijd ontstoken, waardoor de veiligheid van de locatie-evacuatie behouden blijft.
LED-stuurprogramma
Gebruik een hoog vermogen, de vermogensfactor moet 90% of hoger zijn en geschikt voor AC 220/380V 60HZ voedingssysteem.De ballasten van elke lichtmast zijn in een stalen ballastbox geplaatst en er is een ventilator toegevoegd om warmte af te voeren.
Veiligheids uitrusting
Bliksemafleider
Conform de relevante bepalingen van het bouwtechnisch reglement wordt aan de bovenzijde van elke lichtmast een set bliksemafleiders geplaatst ter bescherming van de stalen mast en verlichtingsarmaturen.Vanwege de hoge hoogte van de lichtmast is de beschermende straal voldoende om het grootste deel van de locatie te bestrijken, en er zijn bliksemafleiders opgesteld om de gebieden te beschermen die niet kunnen worden bestreken.
Pool aarding
Naast de aarding van de bliksemafleider, wordt een andere set palen geaard om lekkage van elektriciteit te voorkomen en mensen te verwonden, of wanneer de bliksem de kolom raakt, kan de hoogspanningselektriciteit voor de veiligheid soepel in het aardingssysteem worden gebracht.
Luchtvaartwaarschuwingslicht
Aan de bovenkant van elke lichtmast is een set waarschuwingslichten voor weinig licht geplaatst.De eigenschappen en instelwijzen van lampen en lantaarns zijn ontworpen in overeenstemming met de verkeerstechnische normen en specificaties voor het instellen van verkeersbelemmeringslichten.
Veiligheidsomheining
Om te voorkomen dat toeschouwers in de lichtmasten klimmen, zijn rond de palen veiligheidshekken van ongeveer 2 meter hoog en waarschuwingsborden geplaatst om de veiligheid te waarborgen.
Noodlicht
Vier 1000W kwartsschijnwerpers zijn toegevoegd aan elke lichtmast en aangesloten op het onafhankelijke verlichtingsvoedingssysteem.Wanneer het Taipower hoogspanningsvoedingssysteem is uitgeschakeld, kan het systeem onmiddellijk de minimale veilige verlichting van 5LUX of hoger in het veld leveren.
Verlichtingsprestaties
Om internationale voetbalwedstrijden te houden, moet de verlichting voldoen aan de eisen van internationale verlichtingsnormen voor gebruikers van verschillende gelegenheden en eigendommen, zoals
1.Spelers
2. De technici, de scheidsrechters, het stadionpersoneel
3. Publiek: ook bij het betreden van het veld, wanneer het spel aan de gang is en wanneer het spel is afgelopen
Spelers, scheidsrechters en technisch personeel moeten alles wat er op het veld gebeurt duidelijk kunnen begrijpen en zien, zodat ze optimaal kunnen presteren;en toeschouwers moeten de spelers en scheidsrechters op het veld en ander technisch personeel duidelijk kunnen zien. de spelers en hun omgeving tegelijkertijd.Daarnaast moet de verlichtingsapparatuur van het stadion ook veilig zijn bij het betreden en verlaten van het stadion.het publiek begeleiden.Daarom levert de verlichting in dit geval niet alleen verlichting voor de finales van het voetbalveld, maar kan ze in de toekomst nog steeds voorzien in de verlichtingsbehoeften voor verschillende atletiek- en openbare activiteiten.
4. De verlichtingsnormen met betrekking tot het lichtontwerp van deze behuizing omvatten horizontale verlichtingssterkte, verticale verlichtingssterkte, uniformiteit van verlichtingsniveaus, verblindingslimiet, lichtprojectiemodus en schaduw, kleurtemperatuur en kleurweergave.Onder hen hebben de horizontale en verticale verlichtingssterktes de grootste impact op het hele stadion.
Comfortniveau
Om een goed comfort te creëren, is de kwaliteit van de verlichting erg belangrijk, en om een goede lichtkwaliteit te creëren is een goede gelijkmatigheid van het licht en een goede verblindingsbeperking nodig.
Uniformiteit
De belangrijkste reden is om te voorkomen dat de licht-donkerverhouding van het licht te groot wordt, waardoor het moeilijk wordt voor spelers of toeschouwers om de bal of andere objecten op het veld te identificeren, zoals weergegeven in figuur 2 hieronder.
Verblindingsbeheersing
Verblinding is een situatie waarin sommige hoeken van het veld of lampen een te hoge helderheid uitstralen, wat ongemak veroorzaakt voor de ogen van spelers, scheidsrechters en zelfs toeschouwers.Dit fenomeen is voornamelijk te wijten aan de slechte verblindingsbeperking van de lampen zelf en de projectiehoek van de lampen.veroorzaakt door slecht.Daarom is het noodzakelijk om een goede lichtuniformiteit en verblindingsbeperking te bereiken om de beste kwaliteit van comfort in het hele stadion te bereiken.Om 70% van de beheersing van deze twee factoren te bereiken, moet worden gekeken naar de reflectietechnologie en de hoek van de lamp zelf.
A. Gebruik verschillende reflectoren en verschillende reflectiehoeken voor de beste verlichtingsconfiguratie
B. Verschillende vormen van reflectiehoeken
C. Verschillende lichtverdeling
D.Reflector met hoog rendement
E. Meerdere selectie van lichtverdelingshoek
Verlichting sfeer
Een goede sfeer hangt vooral af van de kleurweergave en kleurtemperatuur van de lichtbron van de lampen.De lichtbron met goede kleurweergave kan de sfeer van het hele stadion levendiger maken, en het kan ook de camera overbrengen van de tv om gemakkelijk het prachtige en realistische beeld vast te leggen.De kleurtemperatuur regelt de kleur van het hele stadion.Een lichtbron met een hoge kleurtemperatuur zal de locatie koeler doen lijken, terwijl een lichtbron met een lage kleurtemperatuur het stadion warmer zal doen lijken.De kleurweergave van het daadwerkelijke ontwerp is 95 kleuren en de temperatuur is 5600K.
Figuur 4 Schematisch diagram van kleurweergave en kleurtemperatuur
Installatie-instructies LED-armatuur
Figuur 5 Schematisch diagram van lampinstallatie
Verlichting Lux Berekening
3D-simulatiediagram van voetbalveld
Resultaten conclusie
Om te voldoen aan de voorlopige conceptuele ontwerpnormen is deze onderzoekscase inhoudelijk vormgegeven vanuit vijf aspecten.
De inhoud van het lichtontwerp en de bijbehorende gegevens worden als volgt beschreven:
1. Verlichtingsprestaties
Uit de berekeningsresultaten van de hiervoor genoemde berekening van het verlichtingssterkteconcept is bekend dat de horizontale en verticale verlichtingssterkte en gelijkmatigheid voldoen aan de meest basale eisen van stadionverlichting.
2. Comfort
Bij het onderzoeken van het comfort van stadionverlichting staat het contrast tussen verblindingsbescherming en verlichting centraal.In deze studie worden verschillende reflectoren en verschillende reflectiehoeken gebruikt om lampconfiguraties, verschillende reflectiehoeken en verschillende lichtverdelingen op elkaar af te stemmen.
Het kan worden gepland door middel van doek, hoogrendementreflector en meervoudige selectie van lichtverdelingshoeken.
3. Sfeervorming
Van de kleurweergave van het licht tot 95 en de kleurtemperatuur van 5600K om de algehele sfeer van het stadion te beheersen.
4. Bedrijfskosten
Door het aantal lampen te verminderen en de efficiëntie van lampen te verhogen om de kosten van de gehele operatie te verlagen.
5. Gebruik onderhoud
Gebruik een goede lichtbron om de levensduur van de lichtbron te verlengen en de onderhoudsfrequentie te verminderen.
Posttijd: 20 maart 2022