Oświetlenie stadionów

Piłka w grze… Właśnie rozpoczęły się XXII Mistrzostwa Świata w Piłce Nożnej 2022, które tym razem odbywają się w Katarze. Nie każdy z nas ma to szczęście by zasiadać na trybunach. Dla większość kibiców pozostaje transmisja telewizyjna. I jak tu zrobić, by w czasach cyfrowych technologii TV 4K oraz HD, transmisja przekazała w sposób najbardziej emocjonujący akcje rozgrywające się na boisku. Oświetlenie stadionu gra tu kluczową rolę. W tym artykule chcielibyśmy przybliżyć najważniejsze elementy i podstawowe zasady oświetlenia boiska jak i otoczenia. 

Artykuł powstał na bazie wytycznych FIFA i UEFA i koncentruje się na opisie specyfikacji projektowych oświetlenia stadionowego. W zaleceniach UEFA dąży się do spełnienia wymagań, których celem jest wykorzystanie najnowszych osiągnięć technologicznych na potrzeby transmisji TV.

Przewodniki projektowania oświetlenia stadionu przedstawiają główne punkty, które należy brać pod uwagę przy doborze oświetlenia stadionu. Do kluczowych należą:

  • Komfort zawodników oraz możliwości skutecznego działania sędziów meczowych;
  • Widz powinien być w stanie oglądać i cieszyć się meczem bez odczuwania dyskomfortu;
  • System iluminacji boiska powinien zapewniać poziom iluminacji umożliwiający skuteczne działanie nadawców telewizyjnych, zgodnie z wymaganiami określonymi dla odpowiedniego poziomu natężenia oświetlenia;
  • Przy ocenie potrzeb dla oświetlenia stadionu należy uwzględnić odpowiedni poziom rozgrywek. Poniżej tabela przedstawia w sposób syntetyczny opis wymagań zgodnych z zasadami FIFA
Wymagania dotyczące natężenia oświetleniaNorma oświetleniowa FIFA ANorma oświetlenia FIFA BNorma oświetlenia FIFA CNorma oświetlenia FIFA D
Zawody lub szkoleniaMistrzostwa Świata (World Cup)Klubowe lub U-20 mistrzostwa świata, olimpijskieMistrzostwa świata kobiet U-20mistrzostwa świata U-17
Eh ave
(średnie natężenie oświetlenia poziomego)
Minimum > 1500 luksów
Średnia > 2000 luksów
Minimum > 1200 luksów
Średnia > 2000 luksów
Minimum > 800 luksów
Średnia > 1250 luksów
Średnia > 1000 luksów
Jednolitość U1h> 0.50> 0.50> 0.50> 0.40
Jednolitość U2h> 0.70> 0.70> 0.70> 0.60
Współczynnik migotania (FF)Średnia< 1%
Maksymalna < 1%
Średnia< 12%
Maksymalna < 15%
Średnia< 20%
Maksymalna < 30%
nie mający zastosowania
Temperatura barwowa (Tc)5,000-6,200K5,000-6,200K4,200-6,200K4,200-6,200K
Odwzorowanie kolorów (Ra)≥ 80Ra≥ 80Ra≥ 70Ra≥ 70Ra
Wskaźnik olśnienia (RG)< 50< 50< 50< 50
Współczynnik utrzymania (MF)0,9 LED lub 0,8 HID0,9 LED lub 0,8 HID0,9 LED lub 0,8 HID0,9 LED lub 0,8 HID

Tabela 1. Podstawowe wymagania FIFA wobec oświetlenia boiska sportowego.

  • Kolejne wymagania odnoszą się do sposobu oświetlenia boiska, które powinno posiadać odpowiednie poziomy natężenia oświetlenia i równomierności i jednocześnie zapewniać miękkie cienie tam, gdzie to możliwe. Poniżej przedstawiono na rysunkach ostre cienie versus miękkie cienie.

Rysunek 1. Ostre cienie i miękkie cienia – źródło: UEFA Stadium Lighting Guide 2016

  • System iluminacji boiska musi być niezawodny i skuteczny dla danej lokalizacji. Należy dokładnie ocenić specyficzne warunki, które są istotne dla lokalizacji stadionu.

Już w 2007 roku Elmarco przygotowując program funkcjonalno-użytkowy dla oświetlenia Stadionu Lechia zastosowało podobne zasad, o których mowa w przewodnikach UEFA i FIFA, by dokładnie wpisać się z charakter przestrzeni i jej potrzeby funkcjonalne. Postawiono na dwa elementy tj.: potrzebą wprowadzenia systemu oświetlenia o wysokim poziomem technicznym i technologicznym oraz zaproponowania rozwiązania w taki sposób, aby zminimalizować koszty eksploatacji. Ponadto wprowadzono „scenariusze oświetlenia” – tj. selektywność i kolejność włączania poszczególnych elementów, przy założeniu, że możliwe są różne sposoby wykorzystywania obiektu tj.:

  • Mecz: włączone Strefa III, Strefa II, Strefa I
  • Dzień powszedni: włączone Strefa II, Strefa III
  • Treningi: włączone Strefa III, Strefa II

Rysunek 2. Program funkcjonalno-użytkowy dla Stadionu Lechia – propozycja rozkładu oświetlenia

  • W poradniku UEFA zwrócono uwagę także na fakt, że system oświetlenia boiska powinien zapewniać długoterminowe rozwiązanie, które jest zarówno wydajne, jak i opłacalne. Podkreślono, że należy starannie ocenić wpływ rozwiązania projektowego iluminacji boiska na środowisko i poszukiwać rozwiązania przyjaznego dla środowiska.

Na te dwa wyzwania Elmarco również odpowiedziało w programie funkcjonalno-użytkowym. Wówczas zauważono też potrzebę zaprojektowania system inteligentnego ściemniania oświetlenia, co zredukuje zużycie energii. Istotnymi wytycznymi były zalecenia by przewidzieć, że:

  • podczas trwania meczu można obniżyć stopień natężenia światła na ciągach komunikacyjnych, a po zakończeniu widowiska należy go wyrównać.
  • podczas zbierania się widowni i zaraz po zakończeniu meczu należy przewidzieć możliwość ograniczenia natężenia oświetlenia na płycie boiska głównego, a w momencie rozpoczęcia gry zwiększenia do pożądanego natężenia oświetlenia.

Ponadto założono, że dla całości oświetlenia należy zaprojektować system samoczynnie załączanej rezerwy SZR, oddzielny dla poszczególnych elementów:

  • ciągów komunikacyjnych
  • boiska głównego
  • trybun
  • wyjść ewakuacyjnych.

W ostatnich latach wymagania architektoniczne i estetyka projektu rzuciły wyzwanie wcześniejszym wytycznym dotyczącym projektowania oświetlenia. Projektowanie i budowa nowych stadionów zazwyczaj wymaga, aby system oświetlenia stadionowego spełniał wymagane normy, a jednocześnie był zgodny z wymaganiami projektu architektonicznego. Ponadto warto zauważyć, że system sztucznego oświetlenia może być również wykorzystywany do tworzenia efektów świetlnych na potrzeby imprez stadionowych oraz efektów świetlnych przed/po meczu.

W podsumowaniu należy stwierdzić, że każdy stadion sportowy jest wyjątkowy. W związku z tym każdy stadion będzie wymagał odpowiedniego rozwiązania projektowego i poziomu natężenia oświetlenia. Architektura stadionu i infrastruktura towarzysząca będą miały istotny wpływ na rodzaj systemu iluminacji boiska, który można zastosować. System wieżowy/kolumnowy, który został zastosowany na stadionie Lechia w 2007 roku zasadniczo nie będzie spełniał wymagań dla stadionów o poziomie natężenia oświetlenia. Nowoczesne systemy sztucznego oświetlenia są w stanie zapewnić wysokiej jakości warunki natężenia oświetlenia na boisku i potencjalnie mogą być zintegrowane z projektem architektonicznym stadionu, lecz w każdym przypadku należy dokładnie przebadać możliwości i potrzeby. Jednak w dzisiejszych uwarunkowaniach projekt oświetlenia stadionu powinien przede wszystkim zawsze uwzględniać najnowsze wymagania technologiczne dla telewizji nadawczej, które mogą wraz z postępem technologicznym się zmieniać.