تست­ های چمن­ مصنوعی فوتبالی

تست های چمن مصنوعی فوتبال، استاندارد FIFA برای چمن مصنوعی فوتبال – راهنمای کامل فنی

ترمه چمن (یاراپویش ایرانیان) تنها تولیدکننده ایرانی است که گواهی FIFA Quality برای چمن مصنوعی دریافت کرده. این گواهی مستلزم عبور از مجموعه‌ای از آزمون های بین‌المللی است که در این مقاله به تفصیل توضیح داده می‌شود.

استاندارد FIFA Quality Programme چیست؟

فدراسیون جهانی فوتبال (FIFA) از سال ۲۰۰۱ برنامه‌ای با نام FIFA Quality Programme for Football Turf را راه اندازی کرده که استانداردهای الزامی برای کنترل کیفیت زمین های چمن مصنوعی فوتبالی را تعریف می‌کند. آخرین نسخه پایه این استانداردها در اکتبر ۲۰۱۵ منتشر شد و در فوریه ۲۰۲۲ بازنگری و مجددا منتشر گردید. نسخه آوریل ۲۰۲۴ نیز الزامات تکمیلی جدیدی به آن افزوده است.

این استاندارد شامل دو سند رسمی است:

Test Method Handbook: دفترچه روش آزمون که تمام آزمون ها و تجهیزات مورد نیاز را به تفصیل توضیح می‌دهد.

Requirements Handbook: دفترچه الزامات که حدود قابل قبول و بازه های استاندارد برای هر آزمون را مشخص می‌کند.

این دو استاندارد در سازمان ملی استاندارد ایران نیز با شماره ملی ISIRI-21124 بازنویسی و تدوین شده‌اند.

معیار پایه در طراحی این استانداردها، یک زمین چمن طبیعی در شرایط مناسب است. چمن مصنوعی تنها در صورتی گواهی FIFA را دریافت می‌کند که رفتار توپ، ایمنی بازیکن و دوام آن با این معیار پایه تطابق داشته باشد.

تفاوت FIFA Quality، FIFA Quality Pro و FIFA Basic

استاندارد FIFA در حال حاضر سه سطح گواهی دارد:

FIFA Basic: جدیدترین سطح که از ۲۰۲۱ اضافه شده. این سطح حداقل الزامات عملکردی را پوشش می‌دهد و برای فضاهای تفریحی و اجتماعی در نظر گرفته شده است. آزمون های پیش از نصب در این سطح انجام نمی‌شود.

FIFA Quality: این سطح برای زمین های تمرینی، مسابقات محلی و مجموعه های اجتماعی طراحی شده که استفاده فشرده تری دارند. بازه های قابل قبول در این سطح گسترده تر از Quality Pro است. گواهی این سطح برای سه سال اعتبار دارد.

FIFA Quality Pro: بالاترین سطح گواهی برای استادیوم ها و زمین هایی که مسابقات رسمی، ملی و بین‌المللی در آنها برگزار می‌شود. الزامات این سطح سخت گیرانه تر است. در نسخه ۲۰۲۴، تعداد چرخه های آزمون سایش Lisport XL برای این سطح به ۶,۰۰۰ دور، دو برابر نسخه قبلی، افزایش یافته است.

هر دو سطح Quality و Quality Pro برای میزبانی بازی های بین‌المللی مجاز هستند، مشروط بر اینکه مقررات مسابقه مربوطه آن را تایید کند.

ویژگی‌های فرش چمن و پرکننده‌ها

در این بخش از تست های چمن مصنوعی فوتبال FIFA، فدراسیون جهانی فوتبال در بیشتر موارد اظهار نظر مستقیمی نمی‌کند و به اعلام تولیدکننده اکتفا می‌کند. آزمون هایی مانند نمره نخ، تعداد کل گره، تراکم طولی و عرضی، و ارتفاع پایل از جمله این آزمون ها هستند.

دو آزمون در این بخش اهمیت بیشتری دارند:

آزمون مقاومت به هوازدگی (EN 13864): نمونه نخ چمن مصنوعی به مدت ۵,۰۰۰ ساعت تحت تابش لامپ UV-A قرار می‌گیرد. پس از این دوره، میزان رنگ پریدگی و کاهش استحکام الیاف سنجیده می‌شود. این آزمون شبیه ساز تابش نور خورشید به چمن مصنوعی در طول عمر مفید آن است.

آزمون نیروی بیرون کشیدن پایل: اوج نیروی لازم برای خروج الیاف از چتایی اندازه گیری می‌شود. این آزمون کیفیت اتصال الیاف به بافت را تایید می‌کند.

مواد پرکننده: شامل شن سیلیس و گرانول (معمولا SBR) نیز از نظر دانه بندی، چگالی و سایر پارامترها مورد آزمون قرار می‌گیرند. میزان مصرف پرکننده در هر متر مربع به توصیه تولیدکننده است اما نهایتا باید در آزمون های عملکردی تایید شود.

نتیجه گیری: نتایج این آزمون ها مشخص می‌کنند که آیا الیاف یک چمن در برابر تابش مداوم آفتاب و استفاده طولانی مدت پایدار می‌مانند یا نه، اطلاعاتی که تولیدکننده نمی‌تواند آن را بدون آزمون مستقل ادعا کند.

آزمون های کنش-واکنش بین سطح و توپ

در این دسته از آزمون ها، رفتار سطح در برابر حرکت توپ بررسی می‌شود.

بازگشت عمودی توپ (Vertical Ball Rebound)

توپ فوتبال با شرایط استاندارد از ارتفاع ۲ متری روی چمن مصنوعی رها می‌شود و میزان بازگشت آن محاسبه می‌گردد. بازه استاندارد FIFA بین ۶۰ تا ۱۰۰ سانتی متر است.

هرچه سطح نرمتر و میزان مصرف گرانول بیشتر باشد، بازگشت توپ کمتر است و بالعکس. در زمین هایی که بازگشت توپ بیش از ۱۰۰ سانتی متر است می‌توان با تزریق گرانول، و در زمین هایی که بازگشت کمتر از ۶۰ سانتی متر است با کاهش گرانول، آن را به محدوده بهینه بازگرداند.

نتیجه گیری: این آزمون مستقیما نشان می‌دهد که بازیکن در زمین چه انتظاری از رفتار توپ خواهد داشت. بازگشت خارج از بازه استاندارد، بازی را از حس چمن طبیعی دور می‌کند.

بازگشت زاویه‌ای توپ (Angle Ball Rebound)

توپ فوتبال با سرعت ۵۰ کیلومتر بر ساعت و زاویه ۱۵ درجه از ارتفاع ۹۰ سانتی متری به سطح چمن شلیک می‌شود. نسبت سرعت توپ پس از برخورد به سرعت قبل از برخورد، میزان بازگشت زاویه‌ای را مشخص می‌کند. این آزمون به تراکم چمن، میزان پرکننده و ارتفاع آزاد پایل وابسته است.

نتیجه گیری: این آزمون پاس های زمینی و شوت ها را شبیه سازی می‌کند. اگر چمن در این آزمون بازه استاندارد را نقض کند، رفتار توپ در بازی واقعی غیرقابل پیش بینی می‌شود.

غلتش توپ (Ball Roll)

توپ فوتبال از روی یک سطح شیب دار با زاویه ۴۵ درجه از ارتفاع یک متری رها می‌شود. مسافت طی‌شده تا توقف کامل به‌عنوان غلتش توپ محاسبه می‌شود. بازه استاندارد FIFA بین ۴ تا ۱۰ متر است.

الیافی که ایستایی خود را حفظ کرده‌اند غلتش توپ را در این بازه نگه می‌دارند. الیاف خوابیده که نتیجه نگهداری ضعیف است، غلتش بالاتری ایجاد می‌کنند و از بازه استاندارد خارج می‌شوند. برس زنی ماهانه طبق دستورالعمل نگهداری FIFA از این مشکل جلوگیری می‌کند.

نتیجه گیری: غلتش توپ مستقیما با برنامه نگهداری زمین مرتبط است. این عدد در آزمون های دوره‌ای زمین قابل سنجش است و نشان می‌دهد آیا سطح هنوز در استاندارد است یا نیاز به سرویس دارد.

آزمون های کنش-واکنش بین سطح و بازیکن

این دسته از آزمون ها رفتار سطح در برابر حرکات بازیکن را بررسی می‌کنند، مهم‌ترین بخش از منظر ایمنی.

جذب ضربه (Shock Absorption)

یکی از مهمترین تست های چمن مصنوعی فوتبال برای سطوح ورزشی. این آزمون میزان نرمی یا سختی سطح را اندازه گیری می‌کند.

دستگاه آزمون با اعمال نیروی یک وزنه ۲۰ کیلوگرمی روی سطح مقطعی به قطر ۷ سانتی متر، فشاری معادل تقریبا  N/cm²  2.5 به سطح وارد می‌کند، که معادل فشار پای یک بازیکن ۷۵ کیلوگرمی است.

وزنه ۲۰ کیلوگرمی همراه با فنری با ثابت N/mm 2000 از ارتفاع ۵۵ میلی متری توسط آهنربای الکتریکی رها می‌شود. شتاب‌سنجی با ظرفیت ۵۰ گرم درون دستگاه، Gmax را محاسبه کرده و Fmax را از فرمول زیر به دست می‌آورد:

Fmax = Gmax × m × g

که Gmax بیشترین شتاب ثبت شده در لحظه برخورد (برحسب g)، m وزن مجموعه سقوط (کیلوگرم) و g شتاب جاذبه (m/s² 8/9) است. سپس با نسبت گیری از نیروی مرجع Fref = 6,760 نیوتن، میزان جذب ضربه به دست می‌آید.

سطح بسیار نرم یا بسیار سخت هر دو می‌توانند به بازیکن آسیب برسانند. هرچه گرانول بیشتری استفاده شود، سطح نرمتر و جذب ضربه بیشتر است.

نتیجه گیری: این آزمون رابطه معکوس با بازگشت عمودی توپ دارد. تنظیم میزان گرانول باید هر دو را با هم در نظر بگیرد، نمی‌توان سطح را فقط بر اساس یکی از این دو پارامتر تنظیم کرد.

تغییر شکل عمودی (Vertical Deformation)

این آزمون میزان انعطاف پذیری سطح را بررسی می‌کند و ارتباط مستقیمی با جذب ضربه دارد. تجهیزات مورد استفاده همان دستگاه جذب ضربه است اما محاسبات متفاوت‌اند.

شتاب سنج درون دستگاه با انتگرال گیری از سرعت سقوط بین لحظه برخورد (T1) و پس از آن (T2)، جابجایی کل سیستم را محاسبه می‌کند. پس از کسر جابجایی فنر، مقدار واقعی تغییر شکل سطح به دست می‌آید:

Dسطح = Dmass − Dspring

که Dmass بیشترین جابجایی جرم سقوط، Dspring بیشترین جابجایی فنر (Fmax / Cspring) و Cspring ثابت فنر است.

نتیجه گیری: این آزمون نشان می‌دهد که آیا سطح زیر وزن بازیکن شکل می‌گیرد به اندازه کافی یا سخت عمل می‌کند. هم راستایی این عدد با جذب ضربه، کیفیت کلی سیستم چمن را مشخص می‌کند.

مقاومت چرخشی (Rotational Resistance)

دستگاهی با وزن ۴۶ کیلوگرم، صفحه‌ای به قطر ۱۵ سانتی متر با ۶ استوک در انتها، همراه با گشتاورسنجی با رزولوشن N.m 2 روی سطح قرار می‌گیرد. با چرخاندن محور مرکزی، گشتاور چرخشی اعمالی به پای بازیکن اندازه گیری می‌شود.

هرچه مقاومت چرخشی بالاتر باشد، احتمال پیچ خوردگی مچ پا، پارگی رباط و آسیب به زانو در سطح بیشتر است.

نتیجه گیری: این آزمون مستقیما با ایمنی بازیکن مرتبط است. زمین هایی که این مقدار را خارج از بازه استاندارد نگه می‌دارند ریسک آسیب دیدگی بالاتری دارند، موضوعی که برای باشگاه ها هم از نظر ایمنی و هم از نظر مسئولیت حقوقی اهمیت دارد.

سایش و اصطکاک پوست (Skin Friction & Abrasion)

این آزمون میزان سایش پوست در اثر تکل یا سرخوردن بازیکنان روی سطح را اندازه گیری می‌کند.

پوست سیلیکونی متصل به پا، آزمون روی صفحه استیل استاندارد به فاصله ۱۰۰ میلی متر با سرعت mm/min 500 و نیروی اعمالی ۱,۷۰۰ گرم کشیده می‌شود، نیروی اندازه گیری شده به عنوان «نیروی پوست جدید» ثبت می‌شود. سپس همان پوست با دستگاه سایش روی سطح چمن با سرعت ۴۰ دور بر دقیقه کشیده می‌شود، «نیروی پوست ساییده شده» به دست می‌آید. نسبت این دو عدد میزان سایش پوست را مشخص می‌کند.

نتیجه گیری: این آزمون تنها آزمونی است که آسیب ناشی از سرخوردن را اندازه می‌گیرد. چمن هایی که اصطکاک بالاتری دارند برای بازیکنان در تماس با سطح آسیب رسان تر هستند.

آزمون یکنواختی سطح (Surface Planarity)

این آزمون کیفیت کلی سطح بازی را بررسی می‌کند. هرچه سطح صاف تر و یکنواخت تر باشد، عملکرد فنی بازیکنان بهتر می‌شود و احتمال آسیب دیدگی کاهش می‌یابد. این آزمون با آزمون های توپ و بازیکن در تعامل است، سطح ناهموار، نتایج هر دو دسته آزمون را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

استاندارد ملی ایران — ISIRI-21124

استانداردهای FIFA در سازمان ملی استاندارد ایران با شماره ملی ISIRI-21124 بومی سازی شده‌اند. این استاندارد همان روش های آزمون و حدود قابل قبول FIFA را پوشش می‌دهد و مبنای ارزیابی رسمی زمین های مصنوعی در ایران است.

محصولات ترمه چمن تست های چمن مصنوعی فوتبال این استاندارد را با موفقیت گذرانده‌اند و تاییدیه‌های لازم را از مراجع ذیصلاح داخلی و بین‌المللی کسب کرده‌اند.

برای مشاهده محصولات چمن مصنوعی فوتبال کلیک کنید.