網球場地測試標準和ITF分類認證

        網球場可分為室外和室內兩種，且各有不同的球場表面。草地網球是最基本的戶外場地，網球場的性能取決于球場表面類型。球場表面狀況影響到比賽選手的運動和 球的反彈，快速適應場地是選手取得成績的關鍵。但是，由于草地球場對草的特質、規格要求極高，加之氣候的限制以及保養與維護費用昂貴，很難被推廣到世界各 地。目前每年的寥寥幾個草地職業網球賽事幾乎都是在英倫三島上舉行，且時間集中在六、七月份，溫布爾登錦標賽是其中最古老也最負盛名的一項。

        季節的限制、天氣的無常和高昂的維護費用，迫切需求一種新的運動場地來代替天然草地。于是，土場應運而生。這種場地最早使用沙土做成的，造價低廉且有土地 的舒適，但排水是一個大問題。在20世紀初，歐洲人發明了快干場地，即在場地表面鋪上一層碎磚末或火山灰等物，這樣水就會很快滲下，地表干燥的速度就快了 很多。大洋對岸，美國人發明了綠土場，即把本土產天然的綠石塊粉碎鋪在場地表面，而不像歐洲那樣用磚末。這兩種場地就是現在所謂的土場。在降雨多或地下滲 水條件不好的地區，排水可以修建地下排水系統解決；在干燥地區，相反的就要修建地下的灌溉系統。最典型的代表是紅土場地的法網公開賽。此種場地特點是球落 地時與地面有較大的摩擦，球速較慢，球員在跑動中特別是在急停急回時會有很大的滑動余地，這就決定了球員必須具備比在其他場地上更出色的體能、奔跑和移動 能力，以及頑強的意志。之后又出現了混凝土場地、瀝青場地和木制場地，隨著合成材料的發展，塑膠場地、地毯場地和人造草場地相繼進入人們視線。不同場地具 有不同特點，不同賽事也會選擇不同類型的場地。因此，為滿足不同賽事的需求，需要對各種場地提出一個統一的評估標準。

        ITF根據網球在球場表面的反彈速度將網球場地分為五類（如圖1），一種產品要想獲得ITF場地分類認證，需要到ITF指定的實驗室進行表面速率試驗測定。ITF場地分類認證程序如圖2。

圖1 國際網聯關于網球地認證分類

圖2 ITF場地分類認證程序

        網球場測試標準分為：場地朝向、外觀、尺寸規格；場地固定物、基礎、排水及照明設施；場地坡度、平整度和場地表面物理機械性能的測試。

2.1 實驗室測試

        實驗室測試內容包括反彈值、滑動阻力、沖擊吸收、地面速率和滲水性。實驗室測試內容和指標如表1所示：

表1.實驗室測試內容和指標

測試樣品尺寸：

600×600 mm，共4塊（測3塊、存檔1塊）

標樣：硬質混凝土面層，至少300×300×50 mm

測試環境：

場地測試：最常見的環境溫度和濕度

實驗室測試：（樣品放置在標準環境中3h后測試）

溫度：23±2℃

濕度：無特殊要求。如果樣品對濕度敏感，需將樣品置于相對濕度為50±5％的條件下88h

1） 反彈值測試

        如今使用的網球反彈試驗標準是在1925年制定的。試驗時將網球一定高度垂直落下，測量其在試樣和表樣上的反彈高度。標準要求所有類型網球的反彈高度在 53～58英尺（1.35～1.47m）之間，對于比賽用球的反彈高度要求在48～53英尺（1.22～1.35m）之間。

反彈值測試方法是ITF CS 02/02，測試裝置見圖3。將標準網球從2.54±0.01 m的高度自由落體，測量其在拋光大理石板上的反彈高度（BHT_ref），重復試驗5次；將標準網球從同樣高度自由落體，測量其在測試樣品上的反彈高度測求在樣品和標樣上的反彈高度(BHT_test)，重復試驗5次。根據ITF規定，BPR應不小于80，且同一樣品的差值不大于10。

反彈值：

BPR —網球反彈值

BHT_test—網球在樣品上的反彈高度，m

BHT_ref—網球在標樣上的反彈高度，m

圖3反彈值測試裝置

 

2）滑動阻力測試

滑動阻力以防滑性能差異來表示?；瑒幼枇υ囼瀮x器如圖4所示。試驗時擺錘高度為125±1mm，先做3次適應性擺動再測試。試驗至少要重復5次，試驗數據取平均值。

防滑性能差異：

 

3）沖擊吸收測試

試驗裝置如圖5所示，沖擊重物為20kg。

                                                                        圖5沖擊吸收測試

 

表2 沖擊吸收ITF指標

 

4）地面速率測試（ITF場地分類認證）

                                                                                          圖6：Sestée系統

 地面速率的計算：

入（反）射速度分量：        

Vix=Vicosθ；Viy=Visinθ

Vfx=VfcosΦ；Vfy=VfsinΦ

 

Vi— 網球的入射速度，m/s

V_f— 網球的反彈速度，m/s

θ— 網球的入射角度，°

Φ— 網球的反彈角度，°

5）滲水性（率）測試

滲水性測試方法為：測試單位時間下降的水位高度。內圈為測試區，外圈防止內圈水側漏，如圖7。

滲水率：

η —滲透率，mm/min      

h—下降的水位，mm

t—滲水時間，min

圖7滲水性測試

2.2場地測試

        場地測試內容包括場地速率、恢復系數、滑動阻力、能量償還、地形尺寸和一致性測試。

        滑動阻力測試的是球與場地表面相對運動的阻力。

        阻力系數是水平阻力與場地法向垂直力的比值。粗糙場地摩擦力系數大，球在水平方向的速度遞減大。在這種場地打球，會感覺到比較慢。

        能量償還指的是球場表面反彈回來的能量。能量償還表現在球撞擊場地后豎直方向上能量的減小。

        回彈系數（COR）表示的是反彈后豎直方向的速度與反彈前豎直方向速度之比?；貜椣禂荡蟮膱龅鼐W球速度慢，選手有更多的時間擊球。

        地形尺寸包括場地表面的規整性（平整度）、場地的傾斜度與平面度和場地相對位置的標志線。

        一致性指的是場地全部運動區的均一性與隨時間、使用和維護的穩定性。

        場地速率和反彈值測試至少要在場地四個不同位置進行，如圖8所示。四個不同測試點分別代表高頻、中頻、低頻使用區和球場界線。

圖8 場地測試位置點

1）場地速率測試

        場地速率測試（CPR）是表征網球和場地相互作用的一種方法，包括兩個方面：阻力測試和垂直回復，前者主要表征球擊地后速度水平方向分量的減少，后者主要表征連續彈跳的時間間隔。

圖9 場地速率測試和發球機

圖10場地速率測試儀器

數據處理

v_ix：網球水平方向入射速率(m/s)
v_iy：網球垂直方向入射速率(m/s)
v_fx：網球水平方向反射速率(m/s)
v_fy：網球垂直方向反射速率(m/s)
e：恢復系數 (COR)
μ：摩擦系數 (COF)
a：速率常數(150)
b：主恢復系數

CPP：場地速率

根據場地速率，球場被分成5類如表：

表3.場地速率類型

根據摩擦系數和恢復系數，球場被分成以下3類如表4：

表4.恢復系數和摩擦系數

CPR與COP和COF間的轉換見圖11，隨著摩擦系數和恢復系數的減小，CPR增大，網球在場地的運動速率加快。

 

圖11.CPR與COP/COF轉換關系

2）反彈值測試

ITF關于場地反彈值測試方法同實驗室測試方法。同一場地不同測試點BPR的波動為最大BPR與最小BPR之差。

3）平整性測試（ITF CS 02/02）

平整性測試的方法是ITF CS 02/02

 

 

 

表5.ITF場地平整性測試標準

	丙烯酸	粘土/人造草	瀝青/混凝土及其他	粘土	天然草地
平坦性	6mm		單層10mm 多層8mm	6mm
偏差	2(PPA)/4(TPA)		4(PPA)/8(TPA)	N/A
斜度	1:100	1:120		1:200
平整性	激光鋪設±10mm 手工鋪設±25mm

注：PPA：主運動區域；TPA：全場

3）斜度和平整性測試

        理想的網球場應表面平整且在同一水平面上。即使為了便于排水，場地有所傾斜，但場地也應該保持在同一水平面上。場地傾斜度應盡量減小對比賽的影響，當場地必須傾斜以便于排水時，場地的傾斜方向如圖12所示。

        網球場地的測試方法是ITF CS 03/02，ITFTU推薦的斜度和平整性如表6。

圖12場地的傾斜方向

 

 

表6.ITF推薦斜度和平整度

 

 

 

鏈接：輝固MateriaLab實驗室（香港）——國際網球總會(ITF)在亞洲區內唯一的認可實驗室，認可范圍包括按ITF標準方法ITF CS 01/02進行場地表層球速測試。