Оптика Sunluminдля освещения спортивных площадок.
Сакен Юсупов Russia01@sunlumin-optics.com
Екатерина Ильина Russia02@sunlumin-optics.com
Не смотря на многочисленные экономические санкции и военное давление стран доллара и евро, Российские власти продолжают активно развивать гражданские отрасли экономики и поддерживать развитие спорта .
Так в декабре 2023 президент РФ В.В. Путин поручил кабмину РФ утвердить комплекс мер по формированию современной отрасли спортивной индустрии на 2025–2027 годы, предусмотрев в том числе: создание к 2035 году индустриально-спортивных кластеров и определение их статуса, утверждение перспективной программы стандартизации спортивной продукции, увеличение объема производства и расширение ассортимента отечественной спортивной продукции, необходимой для занятий массовым спортом, активными видами отдыха и туризма, включая горнолыжный и т.д.
Срок – 20 декабря 2024 года. Ответственный: премьер-министр РФ Михаил Мишустин.
Путин поручил кабмину РФ рассмотреть вопрос о предоставлении начиная с 2025 года субсидий российским производителям на финансовое обеспечение затрат на испытание новых конкурентоспособных отечественных образцов спортивного инвентаря и оборудования.
Доклад – до 30 августа 2024 года и до 30 августа 2025 года. Ответственный: премьер-министр РФ Михаил Мишустин.
Путин поручил кабмину РФ рассмотреть вопрос о механизмах предварительного согласования с Минспортом России и исполнительными органами субъектов РФ решений органов управления государственных корпораций, государственных компаний, акционерных обществ с государственным участием о создании (строительстве) объектов спортивной инфраструктуры, которые в дальнейшем планируется передать в государственную или муниципальную собственность.
Доклад – до 20 июня и до 25 декабря 2024 года. Ответственный: премьер-министр РФ Михаил Мишустин. (1) Реализация этих планов направит значительные бюджетные инвестиции в строительство новых и реконструкцию старых спортивных объектов и даст заказы не только строителям, но производителям светотехнического оборудования. В 2025 году весьма вероятен резкий рост заказов на светодиодные светильники для освещения спорта. Такие светильники с внешне похожи на индустриальные светильники, но имеют важные особенности в световых диаграммах, это связано с тем, что типовое освещение станков в цеху или же стеллажей в цеху утилитарно, а освещение спортивных состязаний — это гораздо более сложная задача, в которой нужно добиться зрительного комфорта для спортсменов на поле и зрителей на аренах, а качество света должно удовлетворять капризных видеооператоров.
Нормы и требования к освещению спортивных сооружений для различных видов спорта изложены в национальных стандартах. В России действует СП 440.1325800.2018«Спортивные сооружения. Проектирование естественного и искусственного освещения». В этом документе по классам ранжированы все спортивные сооружения и мероприятия (см. табл. 1) и изложены требования к их освещению и размещению прожекторов относительно игровой зоны. Рекомендации, как правильно освещать те или иные состязания в общем виде изложены в [1]. Также для отдельных видов спорта существуют свои руководства по освещению, например в ФИФА[2], КХЛ[3], УЕФА[4] и т.д.
Таблица 1. Классы освещения из СП 440.1325800.2018
| Категория спортивного сооружения | Уровень соревнования, спортивно-массового мероприятия | Класс освещения | ||
| I | II | III | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| А | Международные и всероссийские, физкультурные мероприятия и спортивные соревнования | + | ||
| В | Межрегиональные физкультурные мероприятия и спортивные мероприятия, а также физкультурные мероприятия и спортивные мероприятия субъекта Российской Федерации | + | + | |
| С | Местные физкультурные мероприятия и спортивные мероприятия, спортивные занятия маломобильных групп населения | + | + | + |
| Тренировки | + | + | ||
| Отдых (оздоровительные соревнования и спортивное обучение) | + | |||
| Обозначение «+» — наличие естественного освещения в данной категории спортивного сооружения. |
||||
ВСП 440.1325800.2018 нормируются горизонтальная освещенность, вертикальная освещённость, равномерность распределения освещенности, соотношения между средними уровнями горизонтальной и вертикальной освещенностей, слепящее действие, цветопередача, а также изложены требования к размещению световых приборов относительно игровых площадок в зависимости от вида спорта. В некоторых случаях ослепление нельзя оценить. Например, для тенниса, есть требование, что светильники нельзя располагать над размеченной площадкой и в пределах3-метровой зоны за лицевыми линиями площадки как раз исходя из логики -если нет светильников на линии зрения, то нет и ослепления.
Игровая площадка служит фоном для игроков, мячей, поэтому горизонтальная освещенность – главная нормируемая характеристика для всех спортивных объектов без телетрансляции. Вертикальная освещенность отвечает за видимость игроков на фоне поля, от нее зависит качество изображения, получаемого на телеэкранах, поэтому в соревнованиях, которые транслируются по ТВ главенство переходит к вертикальной освещенности, а горизонтальная освещенность даже не всегда проверяется.
Равномерность освещенности очень важный критерий, потому то при низкой равномерности можно потерять быстро движущийся малого размера мяч. Глаз не будет способен его различать из-за перестройки чувствительности на другой уровень яркости. В отличие от офисного или промышленного помещения, где принято оценивать качество света только на рабочей плоскости, спортивное освещение – это освещение в объеме, поэтому здесь важно отношение горизонтальной к вертикальной освещенности. А кроме того, в некоторых видах спорта, например, в футболе там, где проводятся Кубки Мира, отслеживают еще и градиент (скорость изменения) освещенности фона и уделяют огромное внимание моделированию и тени. Моделирование предполагает избегать резкие тени или бестеневое освещение, так как обе ситуации влияют на качество передаваемой картинки.
Для того, чтобы выполнить все требования для освещения спортивных объектов и качественно и энергоэффективно, как правило применяют, светильники со специальной оптикой: круглосимметричные с углом излучения 20, 40 и 60˚ или кососветы с направлением максимальной силы света в диапазоне 40-60˚. Такие линзы производят китайская компания Sunlumin. В ассортименте есть линзы 2х2 размером 50х50 мм рис 1.
Рис 1. Линзы Sunlumin 2х2 для освещения спорта
Есть мультилинзы размером 520х116 мм на 96 светодиодов в герметичном исполнении (рис 2)
Рис 2. Линзы Sunlumin для освещения спорта
Эти линзы разработаны с учетом специфики задач спортивного освещения и обеспечивают равномерность освещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях с максимально возможной энергоэффективностью за счет снижения доли мешающего света и создания специальной формы светового пучка.
Рассмотрим примеры применения некоторых линз нового семейства
Пример 1. Освещение футбольного поля
В основном футбольное поле имеет длину 105 метров и ширину 68 метров. В зависимости от категории стадиона размеры могут немного отличаться. Нормы освещения для футбола приведены в таблице 2.Возьмем требования по освещению поля — 200 лк. В данном примере взяты 6 опор высотой 16 м. На них установлены прожекторы с линзамиS01.01.01.265_MAXWELL-SL-4-T3V с суммарным световым потоком 560 клм. На рис. 3 показан результат расчета. Линзы S01.01.01.265_MAXWELL-SL-4-T3V позволяют получить освещение с очень высокой равномерностью (Емин/Еср более 0,8). Как показывает опыт, что значения расчетные значения равномерности являются хорошим ориентиром, но часто по факту ниже измеренных в реально смонтированной установке, так как не все тонкости можно учесть. Тем не менее, полученный запас по равномерности точно гарантирует выполнение норм для данного класса полей.
Для обеспечения комфортного освещения для светодиодных прожекторов угол должен быть меньше 60 градусов. В данном случае угол наклона не превышает 17 градусов, что является безусловным достоинством применении асимметричных линз.
Чтобы ограничить мешающий свет и слепящее действие прожекторов с обычными круглосимметричными линзами, как правило, используют защитные решетки, которые снижают энергоэффективность световых приборов. Благодаря специально разработанному светораспределению линз, в рассматриваемом примере их можно использовать без использования дополнительных аксессуаров и не беспокоиться о слепящем действии или мешающем свете, так как коэффициент слепящей блескости RGL<46.Отметим, что коэффициент слепящей блескости проверяется в 96 точках (по стандарт FIFA), и каждая точка оценивается с шагом каждые 15°на высоте 1,75 метра над землей. То есть каждая точка (в пределах 360°) тестируется в 24 направлениях. И конечный результат RGL<46 означает, что максимальное значение каждого наблюдателя не превышает значение 46 в рамках тестируемых 24 направлений.
Таблица 2.
| Класс освещения | Плоскость (Г-горизонтальная) | Средняя освещенность, лк | Равномерность распределения | Коэффициент слепящей блескости, RG | Индекс цветопередачи |
| I | Поверхность площадки, Г-0,0 | 500 | 0,7 | 50 | 80 |
| II | Поверхность площадки, Г-0,0 | 200 | 0,6 | 50 | 60 |
| III | Поверхность площадки, Г-0,0 | 75 | 0,5 | 55 | 40 |
Рис.3 Расчет футбольного поля c линзами S01.01.01.265_MAXWELL-SL-4-T3V
Пример 2. Освещение теннисного корта
Рассмотрим пример освещения теннисного корта линзами Sport-2×2-S2. Высота спортивного зала корта – 20 м. Нормы представлены в таблице 3.Какупоминали выше, в теннисе светильники должны быть вынесены за пределы игровой зоны. Согласно требованиям, прожекторы расположены на расстоянии 3 м от края игровой зоны. В данном случае высокий потолок и жесткое требование по размещению прожекторов.
Световой поток прожектора с линзами SPORT-2X2-S2– 30000 лм, расчет выполнен без учета стекла. Прожекторы создают высокую равномерность освещенности и очень низкое слепящее действие. Благодаря световому пучку, падающему под углом 43° зрители на трибуне отлично видят и игроков, и мяч. Коэффициент слепящей блескости RGLне более 20, что удовлетворяет нормам. Важно, что линза S01.01.01.263_MAXWELL-SL-4-T1VS «отворачивается» от игрока и он видит меньшую площадь светильника, чем если бы это асимметричный светильник, стоящий горизонтально полу. Если в наружном освещении горизонтальное расположение светильника оптимально, так как линия зрения преимущественно направлена вперед. Игрок же вертит голову по стронам и вверх, поэтому в данном спорте,оптимально направление света в потолок.
Таблица 3. Нормы освещения крытых теннисных кортов.
| Класс освещения | Плоскость (Г-горизонтальная) | Средняя освещенность, лк | Равномерность распределения | Коэффициент слепящей блескости, RG | Индекс цветопередачи |
| I | Поверхность площадки, Г-0,0 | 750 | 0,7 | 30 | 60 |
| II | Поверхность площадки, Г-0,0 | 500 | 0,7 | 40 | 60 |
| III | Поверхность площадки, Г-0,0 | 300 | 0,5 | 40 | 40 |
Рис. 4 Расчет теннисного корта с помощью линз S01.01.01.263_MAXWELL-SL-4-T1VS
Рассмотренные примеры светотехнических расчетов наглядно демонстрируют преимущества специализированной «спортивной» оптики над «индустриальной», которая сейчас массово используется для освещения различных спортивных арен. Линзы Maxwell-4-xx оптимизированы для освещения квадратных или прямоугольных игровых площадок. Они создают световое пятно с хорошей равномерностью освещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Защитный угол, формируемый этой оптикой, снижает слепящее воздействие и избавляет от необходимости применять дополнительные шторки и экраны, которые снижают энергоэффективность, и делают светильник дороже. Удобный конструктив линз Maxwell-4-xxмеханически совместимый с популярными линзами 2х2, позволяет быстро применить новую оптику в существующих стандартных светильниках без переделки конструкции. Таким образом, семейство линз Maxwell-4-xx-это интересная возможность освещать спортивные площадки лучше, комфортнее и энергоэффективнее. И это возможность зарабатывать, создавая светильники лучше, чем у конкурентов.
Список литературы
- Поручения президента РФ кабинету министров https://rsport.ria.ru/20231219/sport-1916835344.html
- Справочная книга по светотехнике / Под Ред. Ю .Б. Айзенберга. Г.В. Бооса. С 74 4-е изд. перераб. и доп. М.:—892 с: ил.
- ФИФА. Руководство по искусственному освещению футбольных полей [Электронный ресурс] http://miropor.ru/files/doc/Philips_FIFA.pdf
