Новосибирск Освещение спортивных объектов и сооружений
С каждым годом все больше людей участвует в спортивных соревнованиях — как любительских, так и профессиональных. Спортивной тематике все больше внимания уделяют СМИ. Спорт активно используют в рекламном бизнесе. Повышенный интерес к спорту стимулирует его собственное развитие. Ежегодно в России возникают новые специализированные спорткомплексы. Их качество определяется множеством факторов, среди которых немалую роль играет освещение объекта.
Нормы и нормативы
Жесткие требования к освещению должны выполняться не только на тех объектах, где проводятся международные соревнования с телетрансляцией, но и на любых площадках, предназначенных для занятий спортом.
Система освещения должна обеспечивать безопасность как игроков, так и зрителей в зале, освещение проходов и выходов в аварийных ситуациях, спортсменам, судьям, персоналу, зрителям и телезрителям возможность хорошо видеть спортивную площадку, игровые предметы, пространство, окружающее игровую зону. При этом необходимо обеспечить комфортность зрительного восприятия — в частности, избегать слепящего действия света.
Особые требования предъявляются к освещению при проведении телевизионных съемок и трансляций. Именно от освещения напрямую зависят качество цветной картинки, возможность показа общих видов игры, крупных планов, а также соответствие съемки международным нормам и требованиям непрерывности.
В России современная нормативная база по проектированию осветительных установок спортивных сооружений представлена рядом документов, в частности:
- ВСН—1—73 «Нормы электрического освещения спортивных сооружений» (от 12.10.1974);
- СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» (от 20.04.1995);
- МГСН 2.06-99 «Естественное, искусственное и совмещенное освещение» (от 23.03.1999).
В них регламентируются не только значения освещенности, но и другие показатели, задаваемые в зависимости от вида спорта и масштаба проводимых соревнований. Регламентируемые показатели условий освещения спортивных объектов.
Освещенность на горизонтальной плоскости (Eг) — важнейший показатель, поскольку горизонтальная плоскость формирует основную часть поля зрения как игроков, так и зрителей. Измеряется в люксах (лк).
Освещенность на вертикальной плоскости (Eв) важна для наблюдения вертикальных объектов. Скажем, вертикальной плоскостью может быть представлен игрок (с учетом соответствующих углов к линии обзора наблюдателя). Чтобы гарантировать оптимальный обзор и узнавание игроков со всех направлений, требуется особое освещение по-разному ориентированных вертикальных плоскостей. Кроме того, освещенность на вертикальном плане должна обеспечивать видение в любой момент времени движущегося над игровой зоной спортивного объекта (например, мяча). Вертикальная освещенность оказывает решающее влияние на качество телеиликинокартинки. Измеряется в люксах (лк).
Равномерность освещенности как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости позволяет избежать резких перепадов освещенности в поле зрения игроков, зрителей, TV-камер. Неравномерность распределения освещенности снижает видимость игрового предмета или игрока в определенной позиции на поле.
Выражается как отношение минимальной освещенности к максимальной (Емин/Емакс) или к средней (Емин/Еср).
Коэффициент запаса — показатель, гарантирующий отсутствие падения средней освещенности ниже нормируемого значения. Представляет собой повышающий коэффициент, вводимый в расчеты освещения. Учитывает спад уровней освещенности в связи с загрязнением светильников, старением ламп и ухудшением отражающих свойств поверхностей помещения. Требует, чтобы обслуживание ламп и светильников/прожекторов проводилось по крайней мере раз в год. Коэффициент запаса измеряется в относительных единицах.
Показатель ослепленности — расчетный параметр, оценивающий слепящее действие осветительной установки. Измеряется в относительных единицах. Указанные нормативные документы созданы давно и не отражают современные потребности. Требования к освещению, представленные в них, не имеют достаточно четкой структуры. Кроме того, отсутствие единой классификации соревнований по уровням серьезно затрудняет использование этой базы в проектировании.
Уровневая классификация различных соревнований и соответствующей им освещенности наиболее полно представлена в европейских нормах — DIN EN 12193 «Свет и освещение — освещение спортивных сооружений», которые выделяют три уровня спортивных состязаний:
- cоревнования высшей категории;
- cоревнования среднего уровня;
- школьный спорт и досуг.
На основании российских нормативных документов и по аналогии с европейскими нормами можно определить четыре класса осветительных установок (по уровням освещения спортивных сооружений). Класс TV — для проведения международных и национальных соревнований с телетрансляцией.
Отметим, что класс TV надо рассматривать отдельно, поскольку цветное телевидение предъявляет особые требования к уровням вертикальной и горизонтальной освещенности. В частности, необходимый для телесъемки уровень вертикальной освещенности определяется в каждом конкретном случае в зависимости от вида спорта. Класс I — для проведения национальных соревнований в больших спортивных комплексах без телевидения (с трибунами на 800 зрителей и более).
Класс II — для проведения региональных соревнований в средних и малых спортивных комплексах (с трибунами менее чем на 800 зрителей). Класс III — для проведения любительских соревнований, школьного спорта и досуга.
Выбор лидера
Выбор источников света при проектировании осветительных установок спортивных сооружений зависит от электрических, светотехнических и эксплуатационных характеристик этих источников. Ниже приведены важнейшие из них:
Напряжение питания (U) — напряжение электрической сети, необходимое для зажигания и стабильной работы лампы. Измеряется в вольтах (В). Для ламп накаливания напряжение питания соответствует напряжению сети. Для зажигания газоразрядных ламп напряжение питания должно существенно превышать напряжение сети. Поэтому их включают через пускорегулирующую аппаратуру (ПРА).
Мощность (W) — электрическая мощность, потребляемая лампой. Единица измерения — ватт (Вт). Для газоразрядных ламп необходимо учитывать как мощность самой лампы, так и мощность, которая расходуется на ПРА.
Световой поток (Ф) — мощность излучения источника, которая оценивается по реакции глаза человека, избирательно реагирующего на излучение, испускаемое лампой. Измеряется в люменах (лм).
Световая отдача (Н) — показатель производительности лампы, определяемый отношением светового потока к электрической мощности лампы. Чем оно больше, тем эффективнее преобразование потребляемой электрической энергии в свет. Измеряется отношением люмен на ватт (лм/Вт).
Цветовая температура (Тц) — характеристика, определяющая степень белизны света, испускаемого лампой. Измеряется по температурной шкале Кельвина (К), поскольку выражается через температуру нагретого черного тела, одинакового по цвету с испытуемым источником света.
Общий индекс цветопередачи (Ra) — показатель качества воспроизведения цвета данной лампой в сравнении с эталонным источником света. Цветопередающие свойства определяются характером спектра излучения ламп. Чем ниже индекс цветопередачи, тем эти свойства хуже. Максимальное значение Ra — 100.
Средний срок службы — усредненный статистический срок службы лампы, определяющий сроки замены ламп в светильниках. Измеряется в часах.
По принципу действия электрические источники света можно разделить на две большие группы — лампы накаливания и разрядные лампы. Согласно СНиП 23-05-95, для освещения спортивных сооружений, как правило, следует использовать металлогалогенные и люминесцентные лампы, относящиеся к группе разрядных ламп. При невозможности или технико-экономической нецелесообразности использования разрядных ламп на отдельных объектах допускается применение ламп накаливания, которые используются только для освещения спортивных объектов в аварийных режимах.
Линейные люминесцентные лампы считаются удачным вариантом освещения для небольших спортивных залов, что обусловлено широким ассортиментом таких светильников, а также возможностью удовлетворить практически любое требование дизайнера по их размещению. Но малая единичная мощность (до 80 Вт) делает их малопригодными для освещения высоких помещений, поскольку возможная установочная высота таких светильников не превышает 7 метров. К тому же в нормах электрического освещения спортивных сооружений (ВСН-1-73) минимальная высота подвеса светильников над игровой площадкой ограничивается диапазоном от 6 до 12 метров (в зависимости от вида спорта). Таким образом относительно низкая стоимость люминесцентных светильников нивелируется их большим количеством для достижения заданного уровня освещенности.
Существенными недостатками люминесцентных ламп являются большие размеры, трудность концентрации светового потока в пространстве, а нестабильность работы при низких температурах не позволяет устанавливать их на открытых спортивных площадках. Газоразрядные лампы высокого давления (например, металлогалогенные) обычно используются при установке светильников на высоте от 6 метров и там, где требуется высокая эффективность системы освещения.
Неоспоримое преимущество металлогалогенных ламп — малые габариты, что позволяет использовать их с различными видами отражателей и более эффективно распределять световой поток. Металлогалогенные лампы можно применять как для акцентированной подсветки объектов, так и для общего освещения (при использовании рассеивающих отражателей). Применение прожекторов, концентрирующих поток лампы в узкий пучок, дает возможность осветить удаленные объекты минимальным количеством приборов.
Световая отдача металлогалогенных ламп — 74—108 лм/Вт, что сопоставимо со световой отдачей люминесцентных ламп (50— 104 лм/Вт) и значительно превышает аналогичный параметр галогенных ламп накаливания (до 22 лм/Вт). При одинаковой потребляемой мощности световой поток, излучаемый газоразрядными лампами, в несколько раз выше, чем у галогенных.
В соответствии с нормами для освещения спортивных соревнований лампы должны иметь цветовую температуру около 4000 К (нейтрально-белые), а при телевизионных съемках и репортажах требуются лампы с еще более высокой цветовой температурой, чего галогенные лампы обеспечить не могут, поскольку их цветовая температура лежит в диапазоне от 2500 до 3400 К. Поэтому для освещения спортивных сооружений следует применять металлогалогенные или люминесцентные лампы, цветность излучения которых — от тепло-белой до дневной белой. Индекс цветопередачи ламп, используемых для освещения соревнований, должен быть не ниже 65, а для съемок и телерепортажей — не ниже 80. Этому условию удовлетворяют как металлогалогенные, так и люминесцентные лампы.
Индекс цветопередачи галогенных ламп формально равен 100, поскольку за эталонный источник света были приняты лампы накаливания и фактически лампа сравнивается сама с собой. Однако на практике при освещении ими объекта имеют место потери в передаче сине-голубых тонов и преувеличение теплой цветовой гаммы. Поэтому при повышенных требованиях к цветоразличению галогенные лампы применять не рекомендуется.
Немаловажным параметром лампы является средний срок службы, который у газоразрядных ламп достигает 15 000 часов, в то время как у галогенных не превышает 4000 часов.
Наилучшим решением для освещения спортивных залов и открытых спортивных площадок является применение в осветительной установке металлогалогенных ламп.
Все светотехнические расчеты наиболее целесообразно проводить с помощью специализированных компьютерных программ.
Спортивные и развлекательные сооружения требуют значительных вложений в строительство и эксплуатацию. Но инвестиции в спортивные объекты окупятся только в том случае, если последние будут комфортны и для зрителей, и для спортсменов. Правильно спроектированная и смонтированная осветительная установка — одно из основных условий привлекательности объектов зрелищного назначения.
