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人造草坪的應(yīng)用已經(jīng)有幾十年的歷史。傳統(tǒng)意義上認(rèn)為，人造草坪的發(fā)展源于天然草自身的局限性。然而，早期的人造草坪并不是為足球而設(shè)計(jì)的，因此 在人工場地上進(jìn)行高水平比賽的觀念并沒有完全被足球界接受。直到專門為足球設(shè)計(jì)的草坪出現(xiàn)，這種觀念才有所轉(zhuǎn)變，甚至最新一代的人造草坪被認(rèn)為是迄今為止 最適合于足球的草坪。
國際足聯(lián)(FIFA)認(rèn)識(shí)到，隨著足球運(yùn)動(dòng)在全球普及，氣候的局限變得越來越突出，天然草坪已無法滿足處于惡劣氣候 條件國家的需要。隨著新一代人造草坪球場的開發(fā)，F(xiàn)IFA認(rèn)識(shí)到人造草坪球場可以給足球運(yùn)動(dòng)帶來極大的推動(dòng)，這不僅體現(xiàn)在其遠(yuǎn)優(yōu)于天然草的耐候性，還因?yàn)?其可以全天候連續(xù)使用。因此，F(xiàn)IFA提出了人造草坪足球場的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)——人造草坪品質(zhì)概念(FIFA quality concept for artificial turf)，并從2001年開始推動(dòng)人造草坪場地“FIFA推薦標(biāo)志”的認(rèn)證。
1、 FIFA品質(zhì)概念的級(jí)別和測試內(nèi)容
FIFA人造草坪品質(zhì)概念分為FIFA推薦2星和FIFA推薦1星兩類級(jí)別，其中2星可以舉辦FIFA的任何決賽階段的比賽和歐足聯(lián)(UEFA)的最高級(jí)別賽事，而1星則主要是用來舉辦FIFA初級(jí)比賽和其他類型的活動(dòng)。
FIFA推薦標(biāo)志只頒發(fā)給那些通過了一系列嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)室及場地測試的人造草坪足球場，而不僅是單塊草皮，因此，制造 商首先必須通過實(shí)驗(yàn)室測試，包括產(chǎn)品鑒定、耐久性、耐侯性、球員(或球)與草皮表面的相互作用性能等測試。通過了這些測試后，對(duì)所有鋪裝好的足球場進(jìn)行現(xiàn) 場測試，其中包括場地結(jié)構(gòu)測試以及測試球員(或球)與草皮表面的相互作用性能等。
2、 FIFA品質(zhì)概念的測試方法
2.1實(shí)驗(yàn)室測試
實(shí)驗(yàn)室測試內(nèi)容包括產(chǎn)品鑒定、耐久性、耐候性、球員/草皮相互作用以及球/草皮相互作用測試。
1. 測試條件
實(shí)驗(yàn)室中的測試溫度為23±2℃，實(shí)驗(yàn)樣本在該溫度下存放至少3小時(shí)后進(jìn)行測試，且測試應(yīng)使用FIFA指定用球。
2. 產(chǎn)品鑒定
產(chǎn)品鑒定主要包括對(duì)草皮、緩沖墊和填充物等的鑒定，具體測試方法如表1所示。
表10 獲得品質(zhì)認(rèn)證的場地?cái)?shù)量與分布
| 區(qū)域 | FIFA推薦2星 | FIFA推薦1星 |
| 歐洲（UEFA） | 19 | 52 |
| 亞洲（AFC） | 0 | 19 |
| 大洋洲（OFC） | 0 | 0 |
| 非洲（CAF） | 1 | 2 |
| 北美洲（CONCACAF） | 0 | 8 |
| 南美洲（CONMEBOL） | 4 | 1 |
從表10可以看出，歐洲人造草坪場地通過認(rèn)證的數(shù)量最多、級(jí)別最高;亞洲僅有19塊場地通過1星級(jí)別認(rèn)證，而中國尚 無通過FIFA品質(zhì)認(rèn)證的場地。2006年9月4日，中國足協(xié)特邀FIFA品質(zhì)認(rèn)證官員Lars Bretscher和Nigel Fletcher及技術(shù)顧問Dr. Eric Harrison，向與會(huì)的人造草坪制造與鋪設(shè)企業(yè)代表、足球教練員介紹FIFA足球場品質(zhì)概念及認(rèn)證程序。隨著中國人造草坪行業(yè)的發(fā)展，筆者相信將出現(xiàn) 追求卓越品質(zhì)的企業(yè)積極申請F(tuán)IFA品質(zhì)認(rèn)證，并期待通過推行FIFA品質(zhì)概念，遏制中國人造草坪行業(yè)良莠不齊、魚目混珠的現(xiàn)象。
表1 人造草絲產(chǎn)品鑒定及質(zhì)量控制要求
| 測試對(duì)象 | 測試性能 | 測試方法 | 實(shí)驗(yàn)室測試與場地測試的差別 | |
| FIFA推薦2星 | FIFA推薦1星 | |||
| 足球場草皮 和草絲 | 單位面積質(zhì)量 | ISO 8543 | <±10% | <±10% |
| 單位面積草絲數(shù) | ISO 1763 | <±10% | <±10% | |
| 草絲拔出力 | ISO 4919 | <-10% | <-10% | |
| 草絲長度 | ISO 2549 | <±5% | <±5% | |
| 草絲質(zhì)量 | ISO 8543 | <±10% | <±10% | |
| 草絲物性 | DSC | — | — | |
| 填充物 | 層厚 | EN 1969 | <±15% | <±15% |
| 填充物物性 | 顆粒大小 | EN 933-Part 1 | <±20% | <±20% |
| 顆粒形狀 | prEN 14955 | <±20% | <±20% | |
| 體積密度 | EN 13041 | <±15% | <±15% | |
| 橡膠顆粒 | 有機(jī)物含量 | TGA | — | — |
| 無機(jī)物含量 | ||||
| 殘留物表面改變 | FIFA 12/05-01 | — | — | |
| 砂粒緩沖層 | 單位面積質(zhì)量 | EN 430 | <±100gm2 | <±100gm2 |
| 抗壓模量 | EN 604 | <±10% | <±10% | |
| 拉伸強(qiáng)度 | EN 12230 | <±10% | <±10% | |
| 厚度 | EN 1969 | <±15% | <±15% | |
| 地基層 | 顆粒大小 | EN 933-Part 1 | <±20% | <±20% |
| 顆粒形狀 | prEN 14955 | <±20% | <±20% | |
3. 耐久性測試
耐久性測試包括抗磨損性以及連接強(qiáng)度測試。
抗磨損性：草皮用人工方法磨損(模擬磨損5年的情況)，并測試以下內(nèi)容：震動(dòng)吸收、垂直變形、球垂直反彈以及旋轉(zhuǎn)阻力(如表2)。
表2 抗磨損性測試內(nèi)容
| 測試性能 | 測試方法 | 品質(zhì)指標(biāo) |
| 抗磨損性 | EN 13672 | 測試磨損后樣品的震動(dòng)吸收、垂直變形、球垂直反彈以及旋轉(zhuǎn)阻力 |
連接強(qiáng)度：測量縫合處或者粘結(jié)點(diǎn)被破壞時(shí)所記錄的力的最大值(如表3)。
表3 連接強(qiáng)度測試內(nèi)容
| 測試性能 | 測試方法 | 測試條件 | 品質(zhì)指標(biāo) | |
| FIFA推薦2星 | FIFA推薦1星 | |||
| 縫合處 | EN 12228和EN 13744 | 老化前 | 1000 N/100 mm | 1000 N/100 mm |
| 熱水浸漬 | ||||
| 粘結(jié)點(diǎn) | EN 12228和EN 13744 | 老化前 | 25 N/100 mm | 25 N/100 mm |
4. 耐候性測試
耐候性測試模擬環(huán)境主要包括紫外線、水、熱，測試草絲的色牢度、抗磨損和連接強(qiáng)度(如表4)。
表4 耐候性測試內(nèi)容
| 測試對(duì)象 | 測試性能 | 測試方法 | 品質(zhì)指標(biāo) | |
| FIFA推薦2星 | FIFA推薦1星 | |||
| 人造草坪 | 色牢度 | EN ISO 20105-A02 | >灰度3 | >灰度3 |
| 模擬環(huán)境下的磨損情況 | 肉眼觀察或拍照 | — | — | |
| 人造草絲 | 拉伸強(qiáng)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 20105-A02 | >灰度3 | >灰度3 |
5. 球員/草皮相互作用測試
球員/草皮相互作用測試(如表5)包括震動(dòng)吸收、垂直變形(如圖5 A)、旋轉(zhuǎn)阻力(如圖5 B)和抗滑性(如圖5 C)測試，另外FIFA推薦2星標(biāo)準(zhǔn)還包括皮膚磨損和皮膚摩擦力(如圖5 D)測試。
振動(dòng)吸收：測試球員在草皮上奔跑時(shí)場地吸收沖擊的能力。
垂直變形：測試草皮在受到?jīng)_擊時(shí)的穩(wěn)定性。
旋轉(zhuǎn)阻力：根據(jù)球員轉(zhuǎn)變方向時(shí)的能力測試鞋底和草皮之間另一類相互作用。
抗滑性：測試鞋底在草皮上的抓地能力。
皮膚磨損：測試球員滑倒時(shí)草皮對(duì)球員皮膚的磨損性。
皮膚摩擦力：測試球員滑倒時(shí)草皮對(duì)球員皮膚的摩擦力
表5 球員/草皮相互作用測試內(nèi)容
| 測試性能 | 測試方法 | 測試條件 | 品質(zhì)指標(biāo) | ||||
| 準(zhǔn)備 | 溫度 | 環(huán)境 | FIFA推薦2星 | FIFA推薦1星 | |||
| 震動(dòng)吸收 | FIFA 04/05-1和FIFA 10/05-1 | 平足沖擊2/3次平均值 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 60%-70% | 55%-70% |
| 濕 | － | ||||||
| 抗磨損 | 23℃ | 干 | 55%-70% | ||||
| － | 40℃ | 干 | － | ||||
| 平足沖擊1次 | － | -5℃ | 冷凍 | 60%-70% | － | ||
| 垂直變形 | FIFA 05/05-1和FIFA 10/05-1 | 平足沖擊2/3次平均值 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 4mm-8mm | 4mm-9mm |
| 濕 | － | ||||||
| 抗磨損 | 23℃ | 干 | 4mm-9mm | ||||
| 旋轉(zhuǎn)阻力 | FIFA 06/05-1和FIFA 10/05-1 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 30Nm-45Nm | 25Nm-50Nm | |
| 濕 | － | ||||||
| 抗磨損 | 23℃ | 干 | 25Nm-50Nm | ||||
| 線性摩擦－飾紐減速值 | FIFA 07/05-1 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 3.0g-5.5g | 3.0g-6.0g | |
| 濕 | － | ||||||
| 線性摩擦－飾紐滑行值 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 130-210 | 120-220 | ||
| 濕 | － | ||||||
| 皮膚/草皮表面摩擦 | FIFA 08/05-1 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 0.35-0.75 | － | |
| 皮膚摩擦力 | FIFA 09/05-1 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | ±30% | － | |
6. 球/草皮相互作用測試
球/草皮相互作用測試(如表6)包括球的垂直反彈(如圖6 A)、傾角反彈(如圖6 B)和滾動(dòng)(如圖6 C)測試。
垂直反彈：測試草皮對(duì)球的彈性。
傾角反彈：測量球和草皮間復(fù)雜的相互作用時(shí)(包括球和草皮的摩擦力)的沖擊力、水平速度和球垂直回彈性。
滾動(dòng)：結(jié)合球和草皮的摩擦力，測量球在草皮上的滾動(dòng)速度。
表6 球/草皮相互作用測試內(nèi)容
| 測試性能 | 測試方法 | 測試條件 | 品質(zhì)指標(biāo) | |||
| 準(zhǔn)備 | 溫度 | 環(huán)境 | FIFA推薦2星 | FIFA推薦1星 | ||
| 垂直反彈 | FIFA 01/05-1和FIFA 09/05-1 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 0.60m-0.85m | 0.60m-1.0m |
| 濕 | － | |||||
| 抗磨損 | 23℃ | 干 | 0.60m-1.0m | |||
| 傾角反彈 | FIFA 02/05-1 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 45%-60% | 45%-70% |
| 濕 | 45%-80% | 45%-80% | ||||
| 滾動(dòng) | FIFA 03/05-1 | 預(yù)測試 | 23℃ | 干 | 4m-8m | 4m-10m |
| 濕 | － | |||||
2.2場地測試
場地測試內(nèi)容包括產(chǎn)品鑒定、場地結(jié)構(gòu)、球員/草坪相互作用以及球/草坪相互作用測試。
1. 產(chǎn)品鑒定
產(chǎn)品鑒定測試內(nèi)容參見實(shí)驗(yàn)室測試中的相關(guān)部分(如表1)。
2. 場地結(jié)構(gòu)測試
場地結(jié)構(gòu)測試主要包括坡度、平坦度和基層滲透性測試(如表7)。
坡度：測試場地坡度。
平坦度：測試場地平坦度。
基層滲透性：測試基層滲透性能，使水自由地從草皮中排出(如圖7)。
表7 場地結(jié)構(gòu)測試內(nèi)容
| 測試性能 | 測試方法 | 測試條件 | 品質(zhì)指標(biāo) |
| 草坪表面規(guī)整度 | EN 13036 | 3m直邊 | <10 mm |
| 坡度 | 檢測員級(jí)別 | － | <1%（推薦<0.5%） |
| 基層滲透性 | EN 12616 | － | >180 mm/h |
| 基層表面規(guī)整度 | EN 13036 | 3m直邊 | <10 mm |
| 300mm直邊 | <2 mm |
3. 球員/草坪相互作用測試
球員/草坪相互作用測試內(nèi)容如表8所示，方法參見實(shí)驗(yàn)室測試中的相關(guān)部分(如圖5中A、B、C)。
表8 球員/草坪相互作用測試內(nèi)容
| 測試性能 | 測試方法 | 測試條件 | FIFA推薦2星 | FIFA推薦1星 |
| 震動(dòng)吸收 | FIFA 04/05-1 | 平足沖擊2/3次平均值 | 60%-70% | 55%-70% |
| 垂直變形 | FIFA 05/05-1 | 平足沖擊2/3次平均值 | 4mm-8mm | 4mm-9mm |
| 旋轉(zhuǎn)阻力 | FIFA 06/05-1 | 30Nm-45Nm | 25Nm-50Nm | |
| 線性摩擦－飾紐減速值 | FIFA 07/05-1 | 3.0g-5.5g | 3.0g-6.0g | |
| 線性摩擦－飾紐滑行值 | FIFA 08/05-1 | 130-210 | 120-220 |
4. 球/草坪相互作用測試
球/草坪相互作用測試內(nèi)容如表9所示，方法參見實(shí)驗(yàn)室測試中的相關(guān)部分(如圖6)。
表9 球/草坪相互作用測試內(nèi)容
| 測試性能 | 測試方法 | 測試條件 | FIFA推薦2星 | FIFA推薦1星 |
| 垂直反彈 | FIFA 01/05-1 | － | 60cm-85cm | 60cm-100cm |
| 傾角反彈 | FIFA 02/05-1 | 干 | 45%-60% | 45%-70% |
| 濕 | 45%-80% | 45%-80% | ||
| 滾動(dòng) | FIFA 03/05-1 | 最初評(píng)估 | 4m-8m | 4m-10m |
| 12個(gè)月后 | 4m-10m |
3、國際足聯(lián)與歐足聯(lián)測試標(biāo)準(zhǔn)的比較
國際足聯(lián)(FIFA)的測試標(biāo)準(zhǔn)主要參考EN和ISO標(biāo)準(zhǔn)，而歐足聯(lián)(UEFA)測試標(biāo)準(zhǔn)則是基于ISSS測試足球場的經(jīng)驗(yàn)而產(chǎn)生。下面分別闡述兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的不同之處，相同或類似之處則不在贅述。
球的垂直反彈：FIFA標(biāo)準(zhǔn)以反彈高度占下落高度的百分比為參考依據(jù)，而UEFA標(biāo)準(zhǔn)則是以球反彈的絕對(duì)高度為參考依據(jù)。
球的滾動(dòng)距離：FIFA標(biāo)準(zhǔn)采用計(jì)時(shí)器記錄球的減速情況和滾動(dòng)速度，而UEFA標(biāo)準(zhǔn)則主要記錄球的速度變化。
球的傾角反彈：FIFA標(biāo)準(zhǔn)采用25o仰角、50±1kmp的初速度發(fā)射球，而UEFA標(biāo)準(zhǔn)采用15o仰角、55±5kmp的初速度發(fā)射球。
震動(dòng)吸收或力衰減：FIFA標(biāo)準(zhǔn)可選用的測試儀器為柏林運(yùn)動(dòng)員(金屬彈簧結(jié)構(gòu)，兩極過濾器)和運(yùn)動(dòng)地板測試儀(橡膠彈簧結(jié)構(gòu))，而UEFA標(biāo)準(zhǔn)只能選用柏林運(yùn)動(dòng)員(九極過濾器，如同國際業(yè)余田聯(lián)與ISSS)作為測試儀器。
垂直變形：FIFA標(biāo)準(zhǔn)可選用的測試儀器為斯圖加特運(yùn)動(dòng)員(金屬彈簧結(jié)構(gòu))和運(yùn)動(dòng)地板測試儀(橡膠彈簧結(jié)構(gòu))，而UEFA標(biāo)準(zhǔn)只能選用斯圖加特運(yùn)動(dòng)員作為測試儀器，同時(shí)要求使用平足或釘鞋進(jìn)行測試。
滑行阻力：FIFA標(biāo)準(zhǔn)采用歐洲標(biāo)準(zhǔn)(CEN)的Lerox單擺在填充砂粒的草皮上進(jìn)行測試，而UEFA標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)為其不適合足球場地，未要求測試。
滑行距離：FIFA標(biāo)準(zhǔn)參照EN，而UEFA則成立專門的工作組進(jìn)行研究。
場地測試：FIFA未做要求，而UEFA則要求場地測試前使用120小時(shí)。
亞環(huán)境測試：FIFA未做要求，而UEFA標(biāo)準(zhǔn)要求測試-5℃時(shí)的球垂直反彈和震動(dòng)吸收性能。
4 、結(jié)語
自國際足聯(lián)推行人造草坪場地品質(zhì)認(rèn)證以來，全世界6大區(qū)的270個(gè)成員國中，有19個(gè)公司鋪設(shè)的106塊場地獲得認(rèn)證。6大區(qū)足聯(lián)獲得FIFA推薦2星和FIFA推薦1星認(rèn)證的場地?cái)?shù)量如表10所列。
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