Dự án chiếu sáng thể thao – Guangdong Mason Technologies Co., Ltd.

Giới thiệu

Chiếu sáng thể thao là một trong những lĩnh vực đòi hỏi kỹ thuật cao nhất và phức tạp nhất về mặt chuyên môn trong kỹ thuật chiếu sáng. Nó không chỉ đáp ứng nhu cầu hình ảnh của vận động viên và trọng tài mà còn phải đáp ứng trải nghiệm xem trực tiếp của khán giả, cũng như các yêu cầu nghiêm ngặt của truyền hình về hiển thị màu, kiểm soát nhấp nháy và độ sáng theo chiều dọc. Hệ thống chiếu sáng thể thao được thiết kế tốt là đảm bảo cơ bản cho sự kiện diễn ra suôn sẻ, hiệu suất vận động viên tối ưu và hình ảnh chất lượng phát sóng.

Công nghệ LED đang thay đổi căn bản ngành công nghiệp chiếu sáng thể thao. So với các hệ thống metal halide truyền thống, đèn chiếu sáng thể thao LED mang lại những ưu điểm đáng kể trong hiệu quả (≥150 lm/W), tuổi thọ (≥50.000 giờ), khởi động tức thì, điều khiển quang học chính xác và khả năng điều khiển thông minh. Tuy nhiên, độ phức tạp của các dự án chiếu sáng thể thao vượt xa ánh sáng chung — các môn thể thao khác nhau, các cấp độ thi đấu khác nhau và yêu cầu phát sóng khác nhau đòi hỏi các thông số chiếu sáng rất khác nhau. Một giải pháp chiếu sáng phù hợp cho thể dục cộng đồng có thể hoàn toàn không phù hợp với một sự kiện được phát sóng quốc tế.

Hướng dẫn này dành cho chủ sở hữu sân vận động, nhà thầu, quản lý cơ sở vật chất và nhà thiết kế chiếu sáng, bao gồm các khung tiêu chuẩn, thông số hiệu suất, lựa chọn sản phẩm, thiết kế quang học, bố trí và lắp đặt, điều khiển thông minh và đảm bảo chất lượng.

1. Khung Tiêu chuẩn và Chứng nhận

1.1 ANSI/IES RP-6 — Thực hành khuyến nghị: chiếu sáng khu vực thể thao và giải trí

ANSI/IES RP-6 là tiêu chuẩn tham chiếu quốc tế quan trọng nhất trong lĩnh vực chiếu sáng thể thao. Được chuẩn bị bởi Ủy ban Khu vực Thể thao và Giải trí của IES, tiêu chuẩn này cung cấp các khuyến nghị toàn diện về chất lượng và định lượng cho thiết kế hệ thống chiếu sáng thể thao.

Các cập nhật chính trong RP-6-24 (phiên bản mới nhất) bao gồm:

• Bổ sung năm nguyên tắc IES-DSI cho chiếu sáng ngoài trời

• Cập nhật khuyến nghị nhiệt độ màu

• Hướng dẫn về chiếu sáng sự kiện đặc biệt

• Hướng dẫn chiếu sáng cầu thang và lối đi

• Loại bỏ các loại nguồn sáng cũ

• Làm rõ về phân loại trò chơi

• Thêm các đường đua Futsal, Pickleball và chạy bộ

RP-6 quy định các lớp chiếu sáng cho hầu hết các môn thể thao, với các lớp khác nhau tương ứng với các mức độ chiếu sáng và yêu cầu đồng đều khác nhau. Tiêu chuẩn này bao phủ tất cả các cấp độ từ sử dụng giải trí đến thi đấu chuyên nghiệp (không bao gồm các giải chuyên nghiệp). Các loại hình chơi được định nghĩa trong tiêu chuẩn là:

Các hạng mục khác nhau áp dụng cho các cấp độ thi đấu khác nhau: các sự kiện chuyên nghiệp tương ứng với Lớp I, các cuộc thi đại học có thể thuộc Lớp I hoặc II, trong khi các giải bán chuyên nghiệp, câu lạc bộ thể thao, giải nghiệp dư và các môn thể thao trung học trải dài từ Lớp I đến lớp IV.

1.2 GB/T 38539-2020 — Yêu cầu kỹ thuật cho ứng dụng chiếu sáng thể thao LED

Đây là tiêu chuẩn quốc gia của Trung Quốc dành riêng cho đèn thể thao LED, được ban hành từ ngày 6 tháng 3 năm 2020 và có hiệu lực từ ngày 1 tháng 10 năm 2020. Tiêu chuẩn này quy định thuật ngữ và định nghĩa, yêu cầu chung, yêu cầu phân loại và yêu cầu hiệu suất cho đèn LED, bộ điều khiển và hệ thống điều khiển ánh sáng dùng trong chiếu sáng sân vận động và sân vận động.

Các quy định kỹ thuật chính của tiêu chuẩn bao gồm:

• Đặc điểm khởi nghiệp của các sản phẩm LED

• nhấp nháy Yêu cầu và phương pháp đo lường

• hài hòa giới hạn

• Nhiệt độ tăng và quản lý nhiệt

• Hệ số bảo trì

• Phát sóng truyền hình độ nét siêu cao Yêu cầu kỹ thuật chiếu sáng

• đèn phát sáng phân loại quang học

• Kiến trúc hệ thống điều khiển chiếu sáng thông minh

1.3 JGJ 153-2016 — Tiêu chuẩn cho Thiết kế và Kiểm tra Chiếu sáng tại các địa điểm thể thao

Tiêu chuẩn cốt lõi của Trung Quốc về thiết kế và kiểm tra chiếu sáng sân vận động thể thao, được sử dụng cùng với GB/T 38539-2020. Tiêu chuẩn quy định rõ ràng các yêu cầu về độ sáng, độ đồng đều, chỉ số hiển thị màu, nhiệt độ màu và độ chói đối với các địa điểm thể thao thuộc các hạng mục khác nhau.

1.4 EN 12193 (Tiêu chuẩn Châu Âu)

Tiêu chuẩn châu Âu về chiếu sáng thể thao, quy định dữ liệu thiết kế và yêu cầu điều khiển cho hệ thống chiếu sáng trong các cơ sở thể thao. Tiêu chuẩn bao gồm dữ liệu thiết kế, dữ liệu nguồn sáng (bao gồm LED), dữ liệu cho đèn có nguồn sáng có thể thay thế, và dữ liệu cho đèn LED.

1.5 Chứng nhận an toàn

2. Các thông số hiệu suất chính

2.1 Độ sáng

Độ sáng là chỉ số cơ bản nhất trong chiếu sáng thể thao, được chia thành Độ sáng ngang (EH) và Độ sáng dọc (Ev) .

Độ sáng ngang (EH) : Đo mức độ sáng trên bề mặt chơi. Yêu cầu thay đổi đáng kể tùy theo thể thao và cấp độ thi đấu. Đối với bóng đá, các hoạt động tập luyện và giải trí yêu cầu 200 lx, các giải nghiệp dư 500 lx, các giải chuyên nghiệp 750 lx, phát sóng truyền hình chung 1.000 lx, và các chương trình HDTV quốc tế lớn 1.400 lx. Các trận bóng đá quốc tế yêu cầu tối thiểu 2.000 lx, với yêu cầu còn cao hơn đối với các sự kiện được truyền hình trực tiếp.

Độ sáng dọc (Ev) : Trong các kịch bản phát sóng, độ sáng dọc còn quan trọng hơn so với độ sáng ngang. Nó xác định độ rõ ràng và độ rõ nét của khuôn mặt và cơ thể vận động viên trong các cảnh quay. Các kỳ Thế vận hội trước đây yêu cầu độ sáng dọc tối thiểu là 1.200 lx; Yêu cầu cho Thế vận hội Mùa đông đã được nâng lên 1.600 lx.

Độ đồng đều độ sáng : Bao gồm U1 (tối thiểu/tối đa) và U2 (tối thiểu/trung bình) . Độ đồng đều cao hơn đồng nghĩa với việc giảm độ tương phản giữa vùng sáng và vùng tối trên sân, giúp vận động viên đánh giá quỹ đạo và vị trí của bóng.

2.2 Nhiệt độ màu tương quan (CCT)

Dải CCT được khuyến nghị cho chiếu sáng thể thao thường là 4.000K–6.200K.

Yêu cầu quan trọng: Độ lệch CCT của tất cả các đèn trong cùng một địa điểm nên được kiểm soát trong phạm vi ±100K. Độ nhất quán nhiệt độ màu là điều thiết yếu cho độ chính xác màu phát sóng.

2.3 Chỉ số Kết xuất Màu (CRI)

CRI đo độ chính xác của một nguồn sáng thể hiện màu sắc của vật thể. Chiếu sáng thể thao đòi hỏi khả năng hiển thị màu sắc cao hơn đáng kể so với chiếu sáng thông thường:

Giá trị R9 (kết xuất màu đỏ bão hòa) ngày càng được đánh giá cao trong chiếu sáng thể thao. R9 ≥ 20 đã trở thành yêu cầu kỹ thuật đối với nhiều địa điểm chuyên nghiệp. Giá trị R9 cao đảm bảo màu da và các dấu hiệu trên sân (như đường biên đỏ, màu áo đấu) của vận động viên trông chân thực trên camera.

TLCI (Chỉ số Độ nhất quán Ánh sáng Truyền hình) : Đối với các địa điểm có yêu cầu phát sóng, TLCI là thước đo đánh giá chuyên nghiệp hơn CRI.

2.4 Kiểm soát chói

Chói là yếu tố then chốt ảnh hưởng đến cả hiệu suất vận động viên và trải nghiệm của khán giả trong ánh sáng thể thao.

Các chỉ số đánh giá:

• UGR (Đánh giá chói hợp nhất) : Thường được sử dụng cho các địa điểm trong nhà

  • Địa điểm thể thao: UGR ≤ 16

  • Sân cầu lông (thường xuyên nhìn lên trên): Khuyến nghị UGR ≤ 16

  • Địa điểm thi đấu: UGR ≤ 19

  • Địa điểm đào tạo: UGR ≤ 22

  • Sân bóng đá: UGR ≤ 22

• GR (Đánh giá chói) : Thường được sử dụng cho các địa điểm thể thao ngoài trời

  • Địa điểm thể thao hạng I: GR ≤ 35

  • Loại II trở lên: GR ≤ 30

Nguyên tắc thiết kế chống chói:

• Góc che sáng ≥ 30°

• Thiết kế quang học chính xác để tránh ánh sáng chiếu vào các khu vực không phải mục tiêu

• Đèn tràn bên ngoài địa điểm kiểm soát trong phạm vi 50 lx

2.5 Nhấp nháy

Flicker là Một trong những tham số dễ bị bỏ qua nhất nhưng lại có ảnh hưởng lớn nhất trong ánh sáng thể thao. Hiện tượng nhấp nháy có thể gây nhấp nháy và mờ chuyển động trong các đoạn phim phát sóng, ảnh hưởng đến độ rõ nét của các đoạn phát lại chuyển động chậm.

UEFA yêu cầu hệ số nhấp nháy < 5% đối với các sân vận động Elite Level A dưới 300 fps với chế độ quay chậm. Giải đấu quốc tế FIBA Cấp độ 1 yêu cầu hệ số nhấp nháy ≤ 1%. GB/T 38539-2020 Phụ lục F quy định cụ thể các phương pháp tính toán và đo lường tỷ lệ phần trăm nhấp nháy.

2.6 Đánh giá bảo vệ xâm nhập (IP)

Đèn sân vận động thể thao thường được lắp đặt ở độ cao và tiếp xúc với điều kiện ngoài trời, đòi hỏi các chỉ số bảo vệ cao hơn:

2.7 Bảo vệ va đập (Đánh giá IK)

Đèn chiếu sáng tại địa điểm thể thao phải được chống va đập. Đèn nên vượt qua các bài kiểm tra đánh giá IK phù hợp để đảm bảo không bị hỏng hoặc rơi khi bị bóng đánh (bóng đá, bóng rổ, quần vợt, v.v.).

2.8 Hệ số công suất (PF)

Đèn chiếu sáng thể thao thường có công suất cao hơn (100W–1.000W+), đòi hỏi hệ số công suất cao hơn:

• Yêu cầu tối thiểu: PF ≥ 0.90

• Chất lượng cao: PF ≥ 0.95–0.98

2.9 L70 Tuổi thọ

Chi phí thay thế đèn sân vận động thể thao cực kỳ cao (yêu cầu làm việc trên không, có thể ảnh hưởng đến lịch trình sự kiện), khiến tuổi thọ trở thành chỉ số kinh tế quan trọng:

• Tối thiểu: L70 ≥ 35.000 giờ

• Khuyến nghị: L70 ≥ 50.000 giờ

• Premium: L70 ≥ 100.000 giờ

3. Yêu cầu chiếu sáng theo thể thao

Các môn thể thao khác nhau có yêu cầu chiếu sáng khác nhau đáng kể do sự khác biệt về kích thước sân, tốc độ bóng, khoảng cách khán giả và nhu cầu phát sóng.

3.1 Bóng đá

3.2 Bóng rổ

3.3 Quần vợt

Thiết kế chiếu sáng sân tennis phải đặc biệt chú ý đến Sự tương phản giữa quả bóng và nền — một quả bóng tennis màu vàng cần đủ độ sáng trên nền tối để theo dõi rõ ràng.

3.4 Cầu lông

Người chơi cầu lông thường ngước lên để theo dõi cầu lông, khiến kiểm soát chói trở thành yếu tố thiết kế chính.

3.5 Bóng chày/Bóng mềm

Thiết kế ánh sáng bóng chày phải đáp ứng nhu cầu khác biệt của cả hai Infield (độ sáng cao, chi tiết tinh tế) và Sân ngoài (phạm vi phủ rộng, độ đồng đều cao) .

4. Thiết kế quang học và phân bố ánh sáng

4.1 Các loại phân phối và khoảng cách chiếu

Việc lựa chọn quang học đèn chiếu sáng thể thao phụ thuộc vào khoảng cách chiếu từ vị trí lắp đặt đến bề mặt chiếu sáng:

Chiếu sáng thể thao thường yêu cầu nhiều loại phân phối kết hợp — chùm hẹp cho chiếu xa, chùm rộng để chiếu gần — đạt được phạm vi phủ sóng đồng đều trên toàn bộ địa điểm.

4.2 Sơ đồ bố trí chiếu sáng

Các cách bố trí chiếu sáng phổ biến tại địa điểm thể thao bao gồm:

Nguyên lý chính: Khuyến nghị chiều cao lắp đặt đèn ở mức 10–20 mét. Việc lựa chọn vị trí và góc lắp đặt ảnh hưởng trực tiếp đến độ đồng đều độ sáng và kiểm soát chói.

4.3 Mô phỏng quang học và xác minh thiết kế

Thiết kế chiếu sáng thể thao hiện đại Phải dựa vào phần mềm mô phỏng quang học chuyên nghiệp (DIALux, AGi32, v.v.) cho:

• Mô phỏng phân bố độ sáng (ngang + dọc)

• Tính tính đồng nhất

• Đánh giá chói (UGR/GR)

• Tối ưu hóa sơ đồ quang học

• Dự đoán hiệu ứng phát sóng

Mô phỏng cho phép xác minh thiết kế trước khi xây dựng, tránh phải làm lại tốn kém. Các tệp IES nên được xuất ra khi thiết kế hoàn thành để chủ đầu tư và nhà thầu tham khảo.

5. Hệ thống điều khiển chiếu sáng thông minh

5.1 Yêu cầu phân loại hệ thống

Theo tiêu chuẩn Trung Quốc JGJ 153:

• Các tòa nhà thể thao hạng đặc biệt và hạng A: sẽ áp dụng hệ thống điều khiển ánh sáng thông minh

• Các tòa nhà thể thao loại B: Nên áp dụng hệ thống điều khiển ánh sáng thông minh

5.2 Yêu cầu chức năng cốt lõi

Hệ thống điều khiển ánh sáng thông minh nên cung cấp:

5.3 Điều khiển cảnh phát sóng

Đối với các địa điểm thi đấu có yêu cầu phát sóng, nên áp dụng hệ thống điều khiển ánh sáng thông minh. Hệ thống phải có khả năng chuyển đổi nhanh các chế độ chiếu sáng dựa trên các nhu cầu phát sóng khác nhau (HD, UHD, chuyển động chậm, v.v.), đảm bảo độ sáng theo chiều dọc, CCT, nhấp nháy và các thông số khác đáp ứng yêu cầu phát sóng.

6. Lắp đặt và bảo trì

6.1 Lưu ý khi lắp đặt

Việc lắp đặt chiếu sáng thể thao bao gồm công việc trên không và kỹ thuật điện, và phải được thực hiện bởi các chuyên gia có trình độ.

Các mục kiểm tra chính:

• Xác nhận tất cả các công việc lắp đặt, đi dây và ngắm đã hoàn tất trước khi cấp nguồn

• Chiều cao và góc lắp đèn phải bao phủ đồng đều khu vực chơi

• Sau khi lắp đặt, cấp nguồn và kiểm tra, điều chỉnh góc ngắm để đảm bảo phân bố ánh sáng đồng đều

Các biện pháp an toàn:

• Ngắt kết nối tất cả các mạch liên quan trước khi bảo trì và cho phép làm mát

• Tuân thủ các quy chuẩn điện địa phương

6.2 Lịch bảo trì

Đèn sân vận động thể thao được lắp đặt ở độ cao, khiến chi phí bảo trì trở nên cao — việc thiết lập lịch bảo trì định kỳ là điều cần thiết.

Việc vệ sinh đèn giúp duy trì ánh sáng tối ưu và quản lý nhiệt.

7. Đảm bảo chất lượng và kiểm tra

7.1 Các mục kiểm tra cốt lõi

Các mục kiểm tra chính cho đèn LED chiếu sáng thể thao bao gồm:

Việc kiểm tra phải tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế IEC 60598 và Hướng dẫn của CIE.

7.2 Thiết bị kiểm tra

Kiểm tra chiếu sáng thể thao đòi hỏi thiết bị chuyên nghiệp:

• máy quang phổ: Phân tích phân bố công suất phổ (SPD), đánh giá CRI, CCT và tọa độ sắc độ

• Máy đo độ sáng: Đo độ sáng ngang và dọc

• Máy đo độ sáng: Đánh giá phân bố độ sáng trên toàn địa điểm

7.3 Các chứng nhận chính theo thị trường

Danh sách kiểm tra dự án đèn LED thể thao

Hướng dẫn này dành cho chủ sở hữu sân vận động, nhà thầu, quản lý cơ sở vật chất và nhà thiết kế ánh sáng. Để được đề xuất thiết kế riêng cho từng dự án, hãy tham khảo công ty thiết kế chiếu sáng chuyên nghiệp hoặc nhà sản xuất đèn thể thao LED.