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1、人造草坪的测试标准与FIFA品质概念人造草坪的应用已经有几十年的历史.传统意义上认为,人造草坪的开展源于天然草自身的局限性.然而,早期的人造草坪并不是为足球而设计的,因此在人工场地上进行高水平比赛的观念并没有完全被足球界接受.直到专门为足球设计的草坪出现,这种观念才有所转变, 甚至最新一代的人造草坪被认为是迄今为止最适合于足球的草坪.国际足联FIFA 熟悉到,随着足球运动在全球普及,气候的局限变得越来越突出,天然草坪已无法满足处于恶劣气候条件国家的需要.随着新一代人造草坪球场的开发,FIFA熟悉到人造草坪球场可以给足球运动带来极大的推动,这不仅表达在其远优于天然草的耐候性,还由于其可以全天候连
2、续使用.因此, FIFA提出了人造草坪足球场的评估标准一一人造草坪品质概念FIFA quality concept for artificial turf,并从2001年开始推动人造草坪场地FIFA推荐标志的认证.1、FIFA品质概念的级别和测试内容FIFA人造草坪品质概念分为 FIFA推荐2星和FIFA推荐1星两类级别如图 2,其 中2星可以举办FIFA的任何决赛阶段的比赛和欧足联 UEFA 的最高级别赛事,而 1星 那么主要是用来举办 FIFA初级比赛和其他类型的活动.FIFA推荐标志只颁发给那些通过了一系列严格的实验室及场地测试的人造草坪足球场,而不仅是单块草皮,因此,制造商首先必须通过
3、实验室测试,包括产品鉴定、耐久性、耐侯性、球员或球与草皮外表的相互作用性能等测试.通过了这些测试后,对所有铺装好的足球场进行现场测试,其中包括场地结构测试以及测试球员或球与草皮外表的相互作用性能等.2、FIFA品质概念的测试方法2.1实验室测试实验室测试内容包括产品鉴定、耐久性、耐候性、球员/草皮相互作用以及球/草皮相互作用测试.1. 测试条件实验室中的测试温度为23 2 C,实验样本在该温度下存放至少3小时后进行测试,且测试应使用FIFA指定用球.2. 产品鉴定产品鉴定主要包括对草皮、缓冲垫和填充物等的鉴定,具体测试方法如表1所示.表1人造草丝产品鉴定及质量限制要求测试对象测试性能测试方法实
4、验室测试与场地测试的差异FIFA推荐2星FIFA推荐1星足球场草皮和草丝单位面积质量ISO 8543 10% 10%单位面积草丝数ISO 1763 10% 10%草丝拔岀力ISO 4919-10%-10%草丝长度ISO 2549 5% 5%草丝质量ISO 8543 10% 10%草丝物性DSC填充物层厚EN 1969 15% 15%填充物物性颗粒大小EN 933-Part 1 20% 20%颗粒形状prEN 14955 20% 20%体积密度EN 13041 15% 15%橡胶颗粒有机物含量TGA无机物含量残留物外表改变FIFA 12/05-01砂粒缓冲层单位面积质量EN 430 100gm
5、22 + 100gm抗压模量EN 604 10% 10%拉伸强度EN 12230 10% 10%厚度EN 1969 15% 15%地基层颗粒大小EN 933-Part 1 20% 20%颗粒形状prEN 14955 20% 20%3. 耐久性测试耐久性测试包括抗磨损性如图3A 以及连接强度测试如图 3 B .?抗磨损性：草皮用人工方法磨损模拟磨损5年的情况,并测试以下内容：震动吸收、垂直变形、球垂直反弹以及旋转阻力如表2 .表2抗磨损性测试内容测试性能测试方法品质指标抗磨损性EN 13672测试磨损后样品的震动吸收、垂直变形、球垂直反弹以及旋转阻力?连接强度：测量缝合处或者粘结点被破坏时所记录
6、的力的最大值如表3 .表3连接强度测试内容测试性能测试方法测试条件品质指标FIFA推荐2星FIFA推荐1星缝合处EN 12228 和 EN 13744老化前1000 N/100 mm1000 N/100 mm热水浸渍粘结点EN 12228 和 EN 13744老化前25 N/100 mm25 N/100 mm4. 耐候性测试耐候性测试模拟环境主要包括紫外线、水、热如图4,测试草丝的色牢度、抗磨损和连接强度如表 4 .表4耐候性测试内容测试对象测试性能测试方法品质指标FIFA推荐2星FIFA推荐1星人造草坪色牢度EN ISO 20215-A02灰度3灰度3模拟环境下的磨损情况肉眼观察或拍照人造草
7、丝拉伸强度EN 13864老化前后相差50 %老化前后相差50 %聚合物填料色牢度EN ISO 20215-A02灰度3灰度35. 球员/草皮相互作用测试球员/草皮相互作用测试如表5包括震动吸收、垂直变形如图5 A 、旋转阻力如 图5 B 和抗滑性如图5 C 测试,另外FIFA推荐2星标准还包括皮肤磨损和皮肤摩擦 力如图5 D 测试.?震动吸收：测试球员在草皮上奔跑时场地吸收冲击的水平.?垂直变形：测试草皮在受到冲击时的稳定性.?旋转阻力：根据球员转变方向时的水平测试鞋底和草皮之间另一类相互作用.?抗滑性：测试鞋底在草皮上的抓地水平.?皮肤磨损：测试球员滑倒时草皮对球员皮肤的磨损性.?皮肤摩擦
8、力：测试球员滑倒时草皮对球员皮肤的摩擦力表5球员/草皮相互作用测试内容测试性能测试方法测试条件品质指标准备温度环境FIFA推荐2星FIFA推荐1星平足冲击2/3次平均值预测试23 C干55%-70%FIFA湿60%-70%震动吸收04/05-1 和抗磨损23 C干55%-70%FIFA40 C干10/05-1平足冲击1次-5 C冷冻60%-70%FIFA平足冲击预测试23 C干4mm-9mm垂直变形05/05-1 和2/3次平均值湿4mm-8mmFIFA10/05-1抗磨损23 C干4mm-9mmFIFA预测试23 C干25Nm-50Nm旋转阻力06/05-1 和湿30Nm-45NmFIFA1
9、0/05-1抗磨损23 C干25Nm-50Nm线性摩擦-饰纽预测试23 C干3.0g-5.5g3.0g-6.0g减速值FIFA湿线性摩擦-饰纽07/05-1预测试23 C干130-210120-220滑行值湿皮肤/草皮外表摩擦FIFA08/05-1预测试23 C干0.35-0.75皮肤摩擦力FIFA09/05-1预测试23 C干30%6. 球/草皮相互作用测试球/草皮相互作用测试如表 6包括球的垂直反弹如图 6 A 、倾角反弹如图6 B 和滚动如图6 C 测试.?垂直反弹：测试草皮对球的弹性.?倾角反弹：测量球和草皮间复杂的相互作用时包括球和草皮的摩擦力的冲击力、水平速度和球垂直回弹性.?滚动
10、：结合球和草皮的摩擦力,测量球在草皮上的滚动速度.表6球/草皮相互作用测试内容测试性能测试方法测试条件品质指标准备温度环境FIFA推荐2星FIFA推荐1星垂直反弹FIFA 01/05-1和 FIFA09/05-1预测试23 C干0.60m-0.85m0.60m-1.0m湿抗磨损23 C干0.60m-1.0m倾角反弹FIFA 02/05-1预测试23 C干45%-60%45%-70%湿45%-80%45%-80%滚动FIFA 03/05-1预测试23 C干4m-8m4m-10m湿22场地测试场地测试内容包括产品鉴定、场地结构、球员/草坪相互作用以及球/草坪相互作用测试.1. 产品鉴定产品鉴定测试
11、内容参见实验室测试中的相关局部如表1 .2. 场地结构测试7 .场地结构测试主要包括坡度、平坦度和基层渗透性测试如表?坡度：测试场地坡度.?平坦度：测试场地平坦度.?基层渗透性：测试基层渗透性能,使水自由地从草皮中排出如图7 .表7场地结构测试内容测试性能测试方法测试条件品质指标草坪外表规整度EN 130363m直边10 mm坡度检测员级别1% 推荐 180 mm/h基层外表规整度EN 130363m直边10 mm300mm 直边2 mm3.球员/草坪相互作用测试球员/草坪相互作用测试内容如表8所示,方法参见实验室测试中的相关局部如图5中 A、B、C.表8球员/草坪相互作用测试内容测试性能测试
12、方法测试条件FIFA推荐2星FIFA推荐1星震动吸收FIFA 04/05-1平足冲击2/3次平均值60%-70%55%-70%垂直变形FIFA 05/05-1平足冲击2/3次平均值4mm-8mm4mm-9mm旋转阻力FIFA 06/05-130Nm-45Nm25Nm-50Nm线性摩擦-饰纽减速值FIFA 07/05-13.0g-5.5g3.0g-6.0g线性摩擦-饰纽滑FIFA 08/05-1130-210120-220行值4.球/草坪相互作用测试球/草坪相互作用测试内容如表 9所示,方法参见实验室测试中的相关局部如图 6 .表9球/草坪相互作用测试内容测试性能测试方法测试条件FIFA推荐2星
13、FIFA推荐1星垂直反弹FIFA 01/05-160cm-85cm60cm-100cm倾角反弹FIFA 02/05-1干45%-60%45%-70%湿45%-80%45%-80%滚动FIFA 03/05-1最初评估4m-8m4m-10m12个月后4m-10m3、国际足联与欧足联测试标准的比拟国际足联FIFA 的测试标准主要参考 EN和ISO标准,而欧足联UEFA 测试标准 那么是基于ISSS测试足球场的经验而产生. 下面分别阐述两个标准的不同之处, 相同或类似 之处那么不在赘述.?球的垂直反弹：FIFA标准以反弹高度占下落高度的百分比为参考依据,而UEFA标准那么是以球反弹的绝对高度为参考依据
14、.?球的滚动距离：FIFA标准采用计时器记录球的减速情况和滚动速度,而UEFA标准那么主要记录球的速度变化.?球的倾角反弹：FIFA标准采用25o仰角、50 1kmp的初速度发射球,而 UEFA 标准采用150仰角、55 5kmp的初速度发射球.?震动吸收或力衰减：FIFA标准可选用的测试仪器为柏林运发动金属弹簧结构, 两极过滤器和运动地板测试仪橡胶弹簧结构,而UEFA标准只能选用柏林运发动九极过滤器,如同国际业余田联与ISSS 作为测试仪器.?垂直变形：FIFA标准可选用的测试仪器为斯图加特运发动金属弹簧结构和运动地板测试仪橡胶弹簧结构,而UEFA标准只能选用斯图加特运发动作为测试仪器,同时
15、要求使用平足或钉鞋进行测试.?滑行阻力：FIFA标准采用欧洲标准CEN 的Lerox单摆在填充砂粒的草皮上进 行测试,而UEFA标准认为其不适合足球场地,未要求测试.?滑行距离：FIFA标准参照EN,而UEFA那么成立专门的工作组进行研究.?场地测试：FIFA未做要求,而 UEFA那么要求场地测试前使用120小时.?亚环境测试：FIFA未做要求,而 UEFA标准要求测试-5 C时的球垂直反弹和震动 吸收性能.4、结语自国际足联推行人造草坪场地品质认证以来,全世界6大区的270个成员国中,有19个公司铺设的106块场地获得认证.6大区足联获得 FIFA推荐2星和FIFA推荐1星认 证的场地数量如
16、表 10所列.表10获得品质认证的场地数量与分布区域FIFA推荐2星FIFA推荐1星欧洲UEFA 1952亚洲AFC 019大洋洲OFC00非洲CAF 12北美洲CONCACAF08南美洲CONMEBOL41从表10可以看出,欧洲人造草坪场地通过认证的数量最多、级别最高；亚洲仅有19块场地通过1星级别认证,而中国尚无通过 FIFA品质认证的场地.2006年9月4日,中 国足协特邀 FIFA品质认证官员 Lars Bretscher 和Nigel Fletcher及技术参谋 Dr. EricHarris on ,向与会的人造草坪制造与铺设企业代表、足球教练员介绍 FIFA足球场品质概念及认证程序.随着中国人造草坪行业的开展,笔者相信将出现追求卓越品质的企业积极申请FIFA品质认证,并期待通过推行FIFA品质概念,遏制中国人造草坪行业良莠不齐、鱼目混珠的现象.