Một hệ thống chiếu sáng như thế nào thì được gọi là tốt, đạt chuẩn? Hoặc để có chất lượng chiếu sáng tốt, khâu thiết kế chiếu sáng cần dựa vào những tiêu chí nào?
Qua nghiên cứu hướng dẫn chiếu sáng sân bóng đá của FIFA, kết hợp với kinh nghiệm thực tế, tôi sẽ giới thiệu 4 tiêu chí. Đây là 4 kim chỉ nam cần tuân thủ khi thiết kế chiếu sáng sân bóng đá. Bên cạnh đó, tôi sẽ rút ra những lợi ích đạt được qua mỗi tiêu chí.
Phần cuối bài viết sẽ giới thiệu kết quả thiết kế chiếu sáng cho sân bóng đá của một dự án thực tế để các bạn tham khảo.
4 tiêu chí khi thiết kế chiếu sáng sân bóng đá và những lợi ích có được với mỗi tiêu chí
Thiết kế các chỉ số chiếu sáng phù hợp với kích thước và đối tượng sử dụng sân
Đối tượng sử dụng sân bóng đá của bạn là ai? Cầu thủ nghiệp dư, bán chuyên nghiệp hay chuyên nghiệp? Đây là câu hỏi rất quan trọng mà nhiều người thường bỏ qua. Tùy thuộc vào đối tượng sử dụng sân mà kích thước của sân sẽ khác nhau. Kéo theo đó, các chỉ số chiếu sáng (độ rọi, độ đồng đều, độ chói, …) cũng khác nhau.
Do đó, đầu tiên bạn cần xác định đối tượng sử dụng sân để lựa chọn kích thước của sân. Sau đó, bạn mới thực hiện thiết kế, sao cho các chỉ số chiếu sáng trên sân đạt chuẩn chung. Các tiêu chuẩn chiếu sáng sân bóng đá này thì tôi đã đề cập chi tiết ở một bài viết trước.
Tiêu chí thứ nhất rất quan trọng vì giúp chủ sân trang bị vừa đủ số lượng đèn cần dùng. Nhờ đó, chủ sân tiết kiệm được chi phí trang bị đèn. Đồng thời tiết kiệm chi phí tiền điện dùng cho chiếu sáng hàng tháng về sau.
Lựa chọn kiểu phân bố cột phù hợp
Kiểu phân bố cột cần được lựa chọn cẩn thận. Tôi nêu ra đây các kiểu sân cụ thể để chủ sân dễ xác định.
Với các sân dùng để đào tạo, tập luyện giải trí thì có thể chọn phân bố 6 cột, hoặc 8 cột có chiều cao thấp như hình 2. Lý do là vì các sân này có yêu cầu độ rọi thấp.
Với các sân có yêu cầu độ rọi cao hơn thì chỉ số chói UGR cũng tăng theo. Trường hợp này, khu vực đặt cột phù hợp nằm ngoài phần diện tích màu xanh ở Hình
3. Đặt cột ở các vị trí này sẽ không gây chói.
H3-khu-vuc-dat-cot-san-bong-da
Hình 3: khu vực màu xanh bên ngoài phạm vi sân là khu vực không được đặt cột
Bên cạnh đó, với các sân cần chất lượng chiếu sáng tốt (đạt tiêu chuẩn Class III hoặc Class II), phải lựa chọn phương án lắp 4 cột. Tôi cũng lưu ý là bạn cần tăng độ cao treo đèn để giảm chói như Hình 4. Để hiểu rõ về độ chói và 3 cách giúp đèn led sân bóng không chói, bạn cần xem bài viết trước của tôi.
H4-tuy-chon-phan-bo-cot-san-bong-da
Hình 4: các tùy chọn phân bố cột theo tiêu chuẩn Class III và Class II
Cuối cùng là những sân bóng dành cho đối tượng nghiệp dư, bán chuyên nghiệp. Với những đối tượng sử dụng này thì không cần dùng cột cao.
Nắm rõ tiêu chí thứ hai giúp chủ sân biết được khi nào cần phải dùng cột cao. Hay khi nào dùng được nhiều cột có độ cao thấp hơn. Bạn cần lưu ý thêm, với mỗi phương án cột, chi phí thi công cột, bảo trì, bảo dưỡng đèn định kỳ, … sẽ khác nhau.
Tính toán kỹ góc ngẩng, độ cao treo đèn khi thiết kế chiếu sáng sân bóng đá để không gây chói
Để việc thiết kế chiếu sáng sân bóng đá đạt kết quả tốt, đèn phải được lắp đặt sao cho thỏa mãn đồng thời 2 điều kiện sau.
Điều kiện 1: góc treo đèn
Mục đích của việc này là tránh các tia ánh sáng đèn hướng vào mắt gây khó chịu cho cầu thủ, trọng tài. Quy tắc chung là đảm bảo góc ngẩng của đèn led không được vượt quá 70 độ (Hình 5a).
Ngoài ra, bạn cũng cần đảm bảo chùm sáng phát ra từ các đèn nằm ở hàng trên không bị các đèn nằm ở hàng dưới chắn. Giải pháp là góc nghiêng giữa khung đèn với cột đèn phải lớn hơn 15 độ (Hình 5b).
H5-goc-ngang-cua-den-và-goc-nghieng-khung-den
Hình 5: yêu cầu góc ngẩng của đèn và góc nghiêng của khung đèn
Điều kiện 2: chiều cao cột đèn
Với cùng độ rọi trung bình trên bề mặt sân, khi đèn lắp càng cao thì chỉ số chói UGR sẽ càng giảm. Tất nhiên là đèn lắp cao hơn thì quang thông của bộ đèn phải lớn hơn.
Do đó, trong thiết kế chiếu sáng sân bóng đá, bạn cần đạt chỉ số chói UGR ≤ 50. Để làm được điều đó thì chiều cao cột đèn phải đạt điều kiện tối thiểu là: h ≥ d.tg(α) (với α ≥ 25) như Hình 6, 7.
Trường hợp lắp 4 cột đèn 2 bên đường biên ngang, chiều cao cột tối thiểu là 19m.
Trường hợp lắp 4 cột đèn ở 4 góc sân, chiều cao cột tối thiểu là 34m.
H6-chieu-cao-côt-den-bien-doc
Hình 6: yêu cầu chiều cao cột đèn với phương án lắp 4 cột ở 2 bên đường biên ngang
H7-chieu-cao-cot-den-goc-san
Hình 7: yêu cầu độ cao cột đèn khi chọn phương án lắp 4 cột góc
Nếu bạn là chủ của các sân bóng có yêu cầu cao về chất lượng chiếu sáng. Thì tiêu chí 3 là tiêu chí quan trọng nhất, cần tính toán thật chi tiết.
Thực hiện càng tốt tiêu chí này thì chỉ số chói UGR càng giảm, các cầu thủ không bị chói, thi đấu tốt và thích sân của bạn hơn. Bên cạnh đó, tiêu chí này cũng giúp độ đồng đều ánh sáng trên sân sẽ cao. Nhờ đó, đèn không gây đổ bóng, cản trở tầm nhìn của các cầu thủ.
Giảm thiểu, loại bỏ ánh sáng tràn
Tôi đã bàn về đảm bảo các yêu cầu chiếu sáng cho phạm vi trong sân ở 3 tiêu chí trên. Nhưng còn một mục tiêu khác khi thiết kế chiếu sáng sân bóng đá. Đó là giảm thiểu, loại bỏ ảnh hưởng của ánh tràn ra xung quanh sân bóng do:
Tổn hao nguồn năng lượng.
Ảnh hưởng, gây khó chịu, cản trở tầm nhìn của người tham gia giao thông. Ảnh hưởng cuộc sống của người dân sống trong các khu dân cư lân cận bên ngoài sân bóng.
H8-danh-gia-anh-tran-san-bong-da
Hình 8: đánh giá lượng ánh sáng tràn khi thiết kế chiếu sáng sân bóng đá để loại bỏ
Thiết kế chiếu sáng sân bóng đá đạt tiêu chí này sẽ giúp loại bỏ ô nhiễm ánh sáng, tiết kiệm năng lượng. Nhưng quan trọng nhất là giúp nâng cao mức độ tập trung cho các cầu thủ.
Hướng dẫn thiết kế chiếu sáng sân bóng đá bằng bản thiết kế mẫu
Bây giờ chúng ta sẽ bàn đến một trường hợp cụ thể. Dưới đây là một sân bóng đá được yêu cầu chiếu sáng bằng hệ thống đèn led floodlight, đạt tiêu chuẩn Class III.
Cột đèn: dùng 4 cột pole đặt ở 4 góc sân bóng đá.
Đèn chiếu sáng: sử dụng 120 bộ đèn led SFK-008.
Dưới đây là các mô tả sau khi mô phỏng chiếu sáng:
Bản vẽ mặt bằng (Hình 9).
Biểu đồ phân bố độ rọi theo màu trên mặt phẳng ngang cách mặt sàn của sân 1m (Hình 10).
Độ chói tại 16 điểm (chấm đỏ) trên sân, cách mặt sân 1.2m (Hình 11).
H9-ban-ve-mat-bang-va-phan-bo-cot-san-bong-da
Hình 9: bản vẽ mặt bằng, phân bố cột sân bóng đá
H10-do-roi-thiet-ke-chieu-sang-san-bong-da
Hình 10: phân bố độ rọi trên sân bóng đá theo ký hiệu màu
H11-do-choi-thiet-ke-chieu-sang-san-bong-da
Hình 11: đánh giá chỉ số UGR ở 16 điểm trên sân khi thiết kế chiếu sáng sân bóng đá
Các chỉ số đánh giá chất lượng hệ thống chiếu sáng thu được từ kết quả mô phỏng.
Kết quả mô phỏng, thiết kế chiếu sáng sân bóng đá
Độ cao đánh giá 1m
Độ rọi trung bình Eh average 811 lx
Độ rọi tối thiểu Eh min 675 lx
Độ đồng đều ánh sáng Eh min/Eh average 0.83
Chói UGR < 50
Nhiệt độ màu K 5700
Chỉ số hoàn màu Ra > 80
Từ kết quả thiết kế chiếu sáng sân bóng đá ở trên, bạn sẽ thấy ngay các kết quả nếu việc thiết kế thực hiện kỹ càng. Kết quả thu được là đem lại hệ thống chiếu sáng tốt, phù hợp với đối tượng sử dụng sân. Bên cạnh đó, tiết kiệm năng lượng, đảm bảo mỹ quan chiếu sáng chung là các hiệu quả đi kèm.
Nhưng cần lưu ý thêm với bạn là không phải loại đèn nào pha led nào cũng dùng để chiếu sáng sân bóng đá được. Tôi khuyên bạn cần phải chọn đúng loại đèn pha led dành riêng cho sân thể thao.
Đặc biệt, bạn cần chọn đèn có chất lượng tốt. Vì nếu bạn dùng đèn không tốt, vấn đề không chỉ là nhanh hỏng phải thay mới. Mà khi thay một hay một vài đèn, ánh sáng trên sân sẽ không còn đồng đều. Từ đó gây cảm giác khó chịu và mất tập trung cho các cầu thủ.
Như vậy, có 4 tiêu chí để thiết kế chiếu sáng sân bóng đá mà bạn cần phải lưu tâm. Tất nhiên, khi đi sâu hơn thì bạn sẽ thắc mắc sân bóng đá nên chọn loại đèn nào, các tiêu chí chọn đèn,… Có thể lắm bạn cần một người hỗ trợ bạn xem xét toàn bộ các khâu thiết kế chiếu sáng sân bóng đá của mình.
