Глава 9. ТЕХНИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ

И ИНЖЕНЕРНЫЕ КОММУНИКАЦИИ СПОРТИВНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Системы освещения

Отличительной особенностью проектирования систем освещения спортивных сооружений является не только выполнение требований СНиП, СанПиН, ведомственных нормативных документов, но и точ- ное соблюдение требований спортивных федераций. Современная российская база по проектированию осветительных установок спор- тивных сооружений представлена следующими документами:

СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение». ВСН -1-73 «Нормы электрического освещения спортивных со-

оружений».

МГСН 2.06-99 «Естественное, искусственное и совмещенное ос- вещение».

Международная комиссия по освещению (CIE)распространила международный стандарт ISO 8995. В стандарте ISO 8995 более де- тально нормировано освещение, а также акцентированы требования по ограничениям дискомфортной блескости и требования к коэффи- циенту цветопередачи.

В европейской классификацииDIN EN 12193 «Свет и освеще- ние – освещение спортивных сооружений» выделены три уровня:

соревнования высшей категории; соревнования среднего уровня; клубный спорт и досуг.

При проектировании искусственного освещения спортивных со-

оружений специалисты нашей организации руководствуются сле- дующей последовательностью:

определение параметров объекта, подлежащего освещению; выбор системы освещения;

определение нормированного значения освещения;

согласование принятых показателей с показателями спортивных федераций;

выбор и применение различных методов расчета освещенности. Успешное проведение спортивных мероприятий и тренировок не-

возможно без высокого качества освещения. Система спортивного сооружения должна обеспечивать возможность спортсменам, судьям, обслуживающему персоналу, зрителям на трибунах и телезрителям хорошо видеть спортивную площадку, игровые предметы, ближайшее пространство и проводить телевизионные трансляции. Отсутствие сле- пящего действия освещения проходов и выходов в аварийных ситуаци- ях считается мерой безопасности как для игроков, так и для зрителей.

Регламентируемые показатели условий освещения спортивных объектов:

освещенность на горизонтальной плоскости(Eг) – важней- ший показатель, поскольку горизонтальная плоскость формирует ос- новную часть поля зрения как игроков, так и зрителей. Измеряется в люксах (лк);

освещенность на вертикальной плоскости(Eв) важна для на- блюдения вертикальных объектов. Вертикальной плоскостью может быть представлен игрок (с учетом соответствующих углов к линии обзора наблюдателя). Чтобы гарантировать оптимальный обзор и уз- навание 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 ре- шающее влияние на качество теле- или кинокартинки. Измеряется в люксах (лк);

равномерность освещенностикак в вертикальной, так и в го- ризонтальной плоскостях позволяет избежать резких перепадов осве- щенности в поле зрения игроков, зрителей, TV-камер. Неравномер- ность 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. Пред-

ставляет собой повышающий коэффициент, вводимый в расчеты ос- вещения. Учитывает спад уровней освещенности в связи с загрязне- нием 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, оцениваю- щий слепящее действие осветительной установки. Измеряется в отно- сительных единицах.

Вышеуказанные нормативные документы созданы давно и не от- ражают современных потребностей. Требования к освещению, пред- ставленные в них, не имеют достаточно четкой структуры. Кроме то- го, отсутствие единой классификации соревнований по уровням ос- вещенности серьезно затрудняет использование этой базы в проекти- ровании.

На основании российских нормативных документов и по аналогии с европейскими нормами можно определить четыре класса освети- тельных установок (по уровням освещения спортивных сооружений).

Класс TV– для проведения международных и национальных со- ревнований с телетрансляцией. Отметим, что класс TV надо рассмат- ривать отдельно, поскольку цветное телевидение предъявляет особые требования к уровням вертикальной и горизонтальной освещенности. В частности, необходимый для телесъемки уровень вертикальной ос- вещенности 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 зрите- лей и более).

Класс II– для проведения региональных соревнований в средних и малых спортивных комплексах (с трибунами менее чем на 800 зри- телей).

Класс III– для проведения любительских соревнований, школь- ного спорта и досуга.

Значения нормируемых параметров по уровням освещения для трех классов осветительных установок (согласно СНиП 23-05-95, ВСН – 1 – 73 и МГСН 2.06-99) приведены в табл. 22.

Таблица 22

Значения нормируемых параметров по уровням освещения для трех классов осветительных установок

(согласно СНиП 23-05-95, ВСН – 1 – 7 3 и МГСН 2.06-99)

Выбор источников света при проектировании осветительных ус- тановок спортивных сооружений зависит от электрических, светотех- нических 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 соответст- вует напряжению сети. Для зажигания газоразрядных ламп напряже- ние питания должно существенно превышать напряжение сети. По- этому их включают через пускорегулирующую аппаратуру (ПРА);

мощность (W)– электрическая мощность, потребляемая лам- пой. Единица измерения – ватт (Вт). Для газоразрядных ламп необхо- димо 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 мощно- сти лампы. Чем оно больше, тем эффективнее преобразование по- требляемой электрической энергии в свет. Измеряется отношением люмен на ватт (лм/Вт);

цветовая температура (Тц)– характеристика, определяющая степень белизны света, испускаемого лампой. Измеряется по темпе- ратурной шкале Кельвина (К), поскольку выражается через темпера- туру нагретого черного тела, одинакового по цвету с испытуемым ис- точником света;

общий индекс цветопередачи (Ra)– показатель качества вос- произведения цвета данной лампой в сравнении с эталонным источ- ником 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 раз- делить на две большие группы – лампы накаливания и разрядные

лампы. Согласно СНиП 23-05-95 для освещения спортивных соору- жений, как правило, следует использовать металлогалогенные и лю- минесцентные лампы, относящиеся к группе разрядных ламп. При невозможности или технико-экономической нецелесообразности ис- пользования разрядных ламп на отдельных объектах допускается применение ламп накаливания, которые используются только для ос- вещения спортивных объектов в аварийных режимах.

Линейные люминесцентные лампы считаются удачным вариантом освещения для небольших спортивных залов, что обусловлено широ- ким ассортиментом таких светильников, а также возможностью удов- летворить практически любое требование дизайнера по их размеще- нию. Но малая единичная мощность (до 80 Вт) делает их малопри- годными 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 зависи- мости от вида спорта). Таким образом, относительно низкая стои- мость люминесцентных светильников нивелируется их большим ко- личеством для достижения заданного уровня освещенности.

Существенными недостатками люминесцентных ламп являются

большие размеры, трудность концентрации светового потока в про- странстве, а нестабильность работы при низких температурах не по- зволяет устанавливать их на открытых спортивных площадках.

Неоспоримое преимущество металлогалогенных ламп – малые га- бариты, что позволяет использовать их с различными видами отража- телей и более эффективно распределять световой поток. Металлога- логенные лампы можно применять как для акцентированной подсвет- ки объектов, так и для общего освещения (при использовании рассеи- вающих отражателей). Применение прожекторов, концентрирующих световой поток лампы в узкий пучок, дает возможность осветить уда- ленные объекты минимальным количеством приборов. Световая от- дача металлогалогенных ламп – 74–108 лм/Вт, что сопоставимо со световой отдачей люминесцентных ламп (50–104 лм/Вт) и значитель- но превышает аналогичный параметр галогенных ламп накаливания (до 22 лм/Вт). При одинаковой потребляемой мощности световой по- ток, излучаемый газоразрядными лампами, в несколько раз выше, чем у галогенных.

В соответствии с нормами для освещения спортивных соревнова- ний лампы должны иметь цветовую температуру около 4000 К (ней- трально-белые), а при телевизионных съемках и репортажах требуют- ся лампы с еще более высокой цветовой температурой, чего галоген- ные лампы обеспечить не могут, поскольку их цветовая температура лежит в диапазоне от 2500 до 3400 К. Поэтому для освещения спор- тивных сооружений следует применять металлогалогенные или лю- минесцентные лампы, цветность излучения которых – от тепло-белой до дневной белой.

Всесторонняя система освещения будет являться существенным требованием, если спортивное сооружение достигает своего пика ин- тенсивности эксплуатации в вечернее время или во второй половине дня. Необходимы два основных типа освещения:

– освещение проходов и запасных выходов так, чтобы зрители могли благополучно войти и покинуть спортивное сооружение;

– освещение спортивного поля таким образом, чтобы игроки и зри- тели могли видеть действие четко и без помех. Это может быть необ- ходимо для телевизионных камер (в случае заявленных требований).

Обе системы освещения как безопасности, так и общее освещение спортивного поля, объединяются вместе, так как их раздельная экс- плуатация чрезмерна; исключениями могут быть:

– ночные концерты, когда используются их собственные системы освещения, питаемые от общих электросетей (что является обычной практикой);

– спортивные мероприятия, которые заканчиваются при дневном свете, но при этом темнота наступает до того, как все зрители поки- дают здание.

В этих случаях спортивное сооружение осуществляет только ава- рийное освещение для зрителей.