网球场地测试标准和ITF分类认证

网球场可分为室外和室内两种，且各有不同的球场表面。草地网球是最基本的户外场地，网球场的性能取决于球场表面类型。球场表面状况影响到比赛选手的运动和球的反弹，快速适应场地是选手取得成绩的关键。但是，由于草地球场对草的特质、规格要求极高，加之气候的限制以及保养与维护费用昂贵，很难被推广到世界各地。目前每年的寥寥几个草地职业网球赛事几乎都是在英伦三岛上举行，且时间集中在六、七月份，温布尔登锦标赛是其中最古老也最负盛名的一项。

季节的限制、天气的无常和高昂的维护费用，迫切需求一种新的运动场地来代替天然草地。于是，土场应运而生。这种场地最早使用沙土做成的，造价低廉且有土地的舒适，但排水是一个大问题。在20世纪初，欧洲人发明了快干场地，即在场地表面铺上一层碎砖末或火山灰等物，这样水就会很快渗下，地表干燥的速度就快了很多。大洋对岸，美国人发明了绿土场，即把本土产天然的绿石块粉碎铺在场地表面，而不像欧洲那样用砖末。这两种场地就是现在所谓的土场。在降雨多或地下渗水条件不好的地区，排水可以修建地下排水系统解决；在干燥地区，相反的就要修建地下的灌溉系统。最典型的代表是红土场地的法网公开赛。此种场地特点是球落地时与地面有较大的摩擦，球速较慢，球员在跑动中特别是在急停急回时会有很大的滑动余地，这就决定了球员必须具备比在其他场地上更出色的体能、奔跑和移动能力，以及顽强的意志。之后又出现了混凝土场地、沥青场地和木制场地，随着合成材料的发展，塑胶场地、地毯场地和人造草场地相继进入人们视线。不同场地具有不同特点，不同赛事也会选择不同类型的场地。因此，为满足不同赛事的需求，需要对各种场地提出一个统一的评估标准。

1. ITF品质概念的级别和测试内容

ITF根据网球在球场表面的反弹速度将网球场地分为五类（如图1），一种产品要想获得ITF场地分类认证，需要到ITF指定的实验室进行表面速率试验测定。ITF场地分类认证程序如图2。

图1 国际网联关于网球地认证分类

图2 ITF场地分类认证程序

2. ITF品质概念的测试方法

网球场测试标准分为：场地朝向、外观、尺寸规格；场地固定物、基础、排水及照明设施；场地坡度、平整度和场地表面物理机械性能的测试。

实验室测试

实验室测试内容包括反弹值、滑动阻力、冲击吸收、地面速率和渗水性。实验室测试内容和指标如表1所示：

测试内容指标

反弹值 /% ≥80

滑动阻力 /N 60～80

冲击吸收 /% 5～15(一般运动)

15～20(国内赛事)

20～35（国际巡回赛）

地面速率30～45

渗水率 /% 0

测试样品尺寸：

600×600 mm，共4块（测3块、存档1块）

标样：硬质混凝土面层，至少300×300×50 mm

测试环境：

场地测试：最常见的环境温度和湿度

实验室测试：（样品放置在标准环境中3h后测试）

温度：23±2℃

湿度：无特殊要求。如果样品对湿度敏感，需将样品置于相对湿度为50±5％的条件下88h

1）反弹值测试

如今使用的网球反弹试验标准是在1925年制定的。试验时将网球一定高度垂直落下，测量其在试样和表样上的反弹高度。标准要求所有类型网球的反弹高度在53～58英尺（～）之间，对于比赛用球的反弹高度要求在48～53英尺（～）之间。

反弹值测试方法是ITF CS 02/02，测试装置见图3。将标准网球从± m的高度自由落体，测量其在抛光大理石板上的反弹高度（BHT ref），重复试验5次；将标准网球从同样高度自由落体，测量其在测试样品上的反弹高度测求在样品和标样上的反弹高度(BHT test)，重复试验5次。根据ITF规定，BPR应不小于80，且同一样品的差值不大于10。

反弹值：

BPR —网球反弹值

BHT test—网球在样品上的反弹高度，m

BHT ref—网球在标样上的反弹高度，m

图3反弹值测试装置

2）滑动阻力测试

滑动阻力以防滑性能差异来表示。滑动阻力试验仪器如图4所示。试验时摆锤高度为125±1mm，先做3次适应性摆动再测试。试验至少要重复5次，试验数据取平均值。

防滑性能差异：

图4滑动阻力测试

3）冲击吸收测试

试验装置如图5所示，冲击重物为20kg。

图5冲击吸收测试

表2 冲击吸收ITF指标

冲击吸收 /% 5～15(一般运动)

15～20(国内赛事)

20～35（国际巡回赛）

4）地面速率测试（ITF场地分类认证）

网球场地面速率的官方测试方法被规定为ITF CS 01/01，该方法在1997年出版的ITF 网球场表面测试标准中首次提及。网球场地面速率的测试系统被称之为Sestée（图6），该系统使用内置的激光技术能精确呈现网球的弹射和反射轨迹。网球是弹出时与水平面呈16°的离出角，以30m/s的速度由气动发射器发射出去。地面速率主要由网球与场地表面的摩擦力（摩擦系数，COF）决定，此外还与场地的弹性(回弹系数，COR)有关。摩擦力越大，反射速率越小；回弹系数越大，减速越明显。

图6：Sestée系统

地面速率的计算：

入（反）射速度分量：

Vix=Vicosθ；Viy=Visinθ

Vfx=VfcosΦ；Vfy=VfsinΦ

Vi—网球的入射速度，m/s

V f—网球的反弹速度，m/s

θ—网球的入射角度，°

Φ—网球的反弹角度，°

5）渗水性（率）测试

渗水性测试方法为：测试单位时间下降的水位高度。内圈为测试区，外圈防止内圈水侧漏，如图7。

渗水率：

η —渗透率，mm/min

h—下降的水位，mm

t—渗水时间，min

图7渗水性测试

场地测试

场地测试内容包括场地速率、恢复系数、滑动阻力、能量偿还、地形尺寸和一致性测试。

滑动阻力测试的是球与场地表面相对运动的阻力。

阻力系数是水平阻力与场地法向垂直力的比值。粗糙场地摩擦力系数大，球在水平方向的速度递减大。在这种场地打球，会感觉到比较慢。

能量偿还指的是球场表面反弹回来的能量。能量偿还表现在球撞击场地后竖直方向上能量的减小。

回弹系数（COR）表示的是反弹后竖直方向的速度与反弹前竖直方向速度之比。回弹系数大的场地网球速度慢，选手有更多的时间击球。

地形尺寸包括场地表面的规整性（平整度）、场地的倾斜度与平面度和场地相对位置的标志线。

一致性指的是场地全部运动区的均一性与随时间、使用和维护的稳定性。

场地速率和反弹值测试至少要在场地四个不同位置进行，如图8所示。四个不同测试点分别代表高频、中频、低频使用区和球场界线。

图8 场地测试位置点

1）场地速率测试

场地速率测试（CPR）是表征网球和场地相互作用的一种方法，包括两个方面：阻力测试和垂直回复，前者主要表征球击地后速度水平方向分量的减少，后者主要表征连续弹跳的时间间隔。

图9 场地速率测试和发球机

CPR方法的理论模型假设击地过程中球和场地是刚性的，且球以一定速率一定角度无旋转（或≤3r/sec）的射出，球速测试仪器(如图所示)误差要求小于± m/s。测试时球的入射角为16 ± 2°，入射速率为30 ± 2 m/s。测试用数网球为三个，每个网球测试三次，测试过程中，若测试点场地损害应改变测试点或等场地复原后继续测试。

图10场地速率测试仪器

数据处理

v ix：网球水平方向入射速率(m/s)

v iy：网球垂直方向入射速率(m/s)

v fx：网球水平方向反射速率(m/s)

v fy：网球垂直方向反射速率(m/s)

e：恢复系数 (COR)

μ：摩擦系数 (COF)

a：速率常数(150)

b：主恢复系数

CPP：场地速率

根据场地速率，球场被分成5类如表：

类型CPR

慢速≤29

中慢速30～34

中速35～39

中快速40～44

快速≥45

根据摩擦系数和恢复系数，球场被分成以下3类如表4：

类型COP COF

高≥≥

中～0，56～

低≤≤

CPR与COP和COF间的转换见图11，随着摩擦系数和恢复系数的减小，CPR增大，网球在场地的运动速率加快。

图与COP/COF转换关系

2）反弹值测试

ITF关于场地反弹值测试方法同实验室测试方法。同一场地不同测试点BPR的波动为最大BPR与最小BPR之差。

3）平整性测试（ITF CS 02/02）

平整性测试的方法是ITF CS 02/02

丙烯酸粘土/人造草沥青/混凝土及其他粘土天然草地平坦性6mm 单层10mm

多层8mm

6mm 偏差2(PPA)/4(TPA) 4(PPA)/8(TPA) N/A

斜度1:100 1:120 1:200

平整性激光铺设±10mm

手工铺设±25mm

注：PPA：主运动区域；TPA：全场

3）斜度和平整性测试

理想的网球场应表面平整且在同一水平面上。即使为了便于排水，场地有所倾斜，但场地也应该保持在同一水平面上。场地倾斜度应尽量减小对比赛的影响，当场地必须倾斜以便于排水时，场地的倾斜方向如图12所示。

网球场地的测试方法是ITF CS 03/02，ITFTU推荐的斜度和平整性如表6。

图12场地的倾斜方向

丙烯酸粘土/人造

草

沥青/混凝土及

其他

粘土天然草地

斜度1:100 1:120 1:200 平整性激光铺设±10mm

手工铺设±25mm

链接：辉固MateriaLab实验室（香港）——国际网球总会(ITF)在亚洲区内唯一的认可实验室，认可范围包括按ITF标准方法ITF CS 01/02进行场地表层球速测试。

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