Come calcolare i footcandle per i layout di illuminazione esterna: passo dopo passo

Una specifica paesaggistica arriva con una linea che decide il numero degli impianti: mantenere una media di 1 footcandle lungo una passerella del parco di 400 piedi. Che ciò significhi 14 paletti o 40 dipende da quattro numeri: i lumen forniti dall'apparecchio, la metratura che stai illuminando, il coefficiente di utilizzo e il fattore di perdita di luce. Se li fai bene, la matematica delle candele diventerà semplice aritmetica, quindi controllata in base alla spaziatura.

La versione breve: le candele medie ti dicono se un disegno ha abbastanza luce totale. La spaziatura, l'altezza di montaggio e la distribuzione del fascio indicano se la luce arriva dove camminano le persone. Il primo calcolo richiede cinque minuti. Il secondo separa un layout che supera un controllo footcandle da uno che sembra perfetto di notte.

La formula Footcandle, detta chiaramente

Un footcandle è un lume che cade su un piede quadrato di superficie. Questa definizione è importante perché le candele descrivono la luce che arriva su una superficie, non la luce che lascia un apparecchio. Un dissuasore da 3.000 lumen non fornisce 3.000 candele per niente. Ne fornisce una frazione, sparsa sul terreno attorno ad esso.

Il metodo lumen collega i due:

Footcandle medi = (lumen erogati per apparecchio x numero di apparecchi x CU x LLF) / area in piedi quadrati

• Lumen forniti: l'output fotometrico dell'apparecchio assemblato con lente, riflettore e driver, non la valutazione grezza del chip LED su una scheda tecnica.
• CU, il coefficiente di utilizzo: la quota di produzione dell'apparecchio che raggiunge la superficie di lavoro. Per i paletti da esterno e gli apparecchi testa-palo, un intervallo di lavoro realistico è compreso tra 0,5 e 0,8.
• LLF, il fattore di perdita di luce: la tolleranza per il deprezzamento del LED, lo sporco sulla lente e il normale invecchiamento. Gli apparecchi sigillati IP65 e IP66 spesso si stabilizzano tra 0,8 e 0,9.
• Superficie: la sola metratura della zona illuminata. Un percorso di 400 piedi largo 8 piedi equivale a 3.200 piedi quadrati di area operativa, non all'acro attorno ad esso.

Come calcolare i footcandle passo dopo passo

1. Misurare l'area del compito. Moltiplicare la lunghezza per la larghezza in piedi per ciascuna zona e suddividere i siti irregolari in rettangoli.
2. Impostare l'illuminamento target. Estrailo dalle specifiche del progetto, dal codice di illuminazione locale o da una raccomandazione riconosciuta sull'illuminazione esterna.
3. Leggere il valore dei lumen erogati dal file fotometrico. Se un fornitore pubblica solo lumen di chip, richiedere lumen di apparecchi testati.
4. Scegli valori realistici per CU e LLF. Utilizzare 0,6 e 0,85 quando non si hanno dati migliori, quindi confermare con una simulazione.
5. Moltiplicare i footcandle target per l'area. Il risultato sono i lumen totali che devono arrivare a terra.
6. Dividere il totale per i lumen effettivi per apparecchio, ovvero lumen dell'apparecchio x CU x LLF. Arrotondare.
7. Controllare la spaziatura prima di ordinare. Se la spaziatura implicita nel conteggio supera circa quattro volte l'altezza di montaggio, il layout apparirà irregolare indipendentemente dalla media.

Esegui i numeri sulla passerella. Con una lunghezza di 300 piedi e una larghezza di 8 piedi, l'area è di 2.400 piedi quadrati. Un obiettivo di 0,8 footcandle richiede 1.920 lumen a terra. Un paletto con 1.500 lumen erogati, una CU di 0,6 e un LLF di 0,85 contribuisce con 765 lumen effettivi, quindi il calcolo medio richiede tre apparecchi. Tre apparecchi oltre i 300 piedi significano una spaziatura di 100 piedi e un dissuasore da tre piedi non può proiettare luce utilizzabile per 50 piedi in ogni direzione. Il layout realistico richiede circa 15-20 unità con una spaziatura compresa tra 15 e 20 piedi. La cifra media footcandle non è mai stata un vincolo vincolante. L'uniformità era.

Conversione tra Candele e Lux

Le specifiche metriche sono comuni nei progetti di esportazione e la conversione è fissa. Un footcandle equivale a 10,764 lux e un lux equivale a 0,0929 footcandle. Dividere lux per 10,764 per ottenere footcandles oppure moltiplicare footcandles per 10,764 per ottenere lux.

La legge dell'inverso del quadrato quando i dati sono nella candela

I file fotometrici spesso riportano l'intensità in candele invece che in illuminamento. Un apparecchio da 500 candele puntato verso il basso da un'altezza di montaggio di 10 piedi produce 500 diviso 100, ovvero 5 footcandle direttamente sotto la testa. Spostando lo stesso apparecchio su un palo di 20 piedi, il valore scende a 1,25 footcandle, perché l'illuminamento diminuisce con il quadrato della distanza. Per i punti fuori asse, applica la correzione del coseno: intensità moltiplicata per il coseno dell'angolo, diviso per la distanza al quadrato.

Obiettivi tipici di Footcandle per esterni per applicazione

Perché i Footcandles medi raramente impostano il conteggio degli incontri

L'uniformità è il rapporto tra il punto più luminoso e il punto più fioco su una superficie. I passaggi pedonali sono generalmente tenuti a circa 4 a 1, le aree di parcheggio a 10 a 1 e gli ingressi a rapporti più stretti perché volti e gradini devono essere leggibili chiaramente. In pratica, questo rapporto si traduce in un limite di spaziatura pari a circa quattro volte l’altezza di montaggio per apparecchi equidistanti.

Un dissuasore da giardino di tre piedi copre quindi circa 12 piedi di percorso prima che il terreno tra gli apparecchi scenda al di sotto del minimo accettabile. Questo è il motivo per cui i conteggi reali degli apparecchi sono molto più alti di quanto suggerisca un calcolo basato sulla media, e perché i progettisti esperti iniziano dalla spaziatura e controllano la media in seguito.

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Angolo del fascio, altezza di montaggio e direzione della luce

Due paletti con identico flusso luminoso possono produrre letture footcandle molto diverse. Una testa a 360 gradi spinge la luce attraverso l'intero cerchio, che si adatta a un incrocio di un prato aperto o al bordo di una piazza dove le persone si avvicinano da qualsiasi direzione. Su un percorso rettilineo, metà dell'output finisce sull'erba e dietro la passerella. Una distribuzione a 180 gradi o asimmetrica concentra gli stessi lumen sulla superficie di calpestio, il che aumenta i footcandle misurati e spesso consente una spaziatura più ampia.

L'altezza di montaggio segue la stessa logica. Raddoppiando l'altezza si dimezza l'illuminamento direttamente sotto, quindi un apparecchio su un palo da 6 piedi necessita di quattro volte l'intensità dello stesso apparecchio a 3 piedi per mantenere la stessa lettura. Selezionare l'altezza del montante e del dissuasore rispetto al footcandle di destinazione anziché sceglierlo per l'aspetto e verificarlo in seguito.

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Ciò che priva un apparecchio dei suoi lumen nominali

Il fattore di perdita di luce non è una regolazione teorica. Ha tre componenti reali all'aperto. Il deprezzamento dei lumen dei LED avviene di una piccola percentuale ogni anno, motivo per cui i fornitori affidabili pubblicano una produzione a L70 o L80 su 50.000 ore. Lo sporco sulla lente è il fattore più importante nella maggior parte delle installazioni, quindi la struttura con guarnizione IP65 o IP66 con vetro temperato o policarbonato stabilizzato ai raggi UV copre un orizzonte di dieci anni. Il calore ambientale e la qualità del driver fanno il resto.

I moduli LED sostituibili sul campo cambiano questa matematica in modo utile. Quando il motore leggero può essere sostituito senza sostituire l'alloggiamento, l'installazione mantiene la sua potenza nominale attraverso molteplici cicli di manutenzione e l'LLF ipotizzato in fase di progettazione rimane più vicino alla realtà.

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Ottenere dati fotometrici invece di indovinare

I calcoli sopra riportati sono validi solo quando i lumen, le CU e la distribuzione forniti provengono da test fotometrici reali piuttosto che da riepiloghi di marketing. Chiedi a qualsiasi fornitore il file fotometrico IES che copre il modello e la potenza esatti. Caricato nel software di progettazione illuminotecnica, il file produce in pochi minuti una griglia footcandle punto per punto, un rapporto di uniformità e un controllo dell'abbagliamento. Cataloghi e schede tecniche sono utili per un primo passaggio; il file fotometrico fissa il disegno.

Le specifiche degli apparecchi e i dati del modello per l'intera gamma per esterni sono disponibile per il download e puoi richiedere file IES, indicazioni sulla spaziatura o una revisione completa del layout tramite il nostro team di ingegneri . Per progetti che combinano potenze, controllo intelligente o alimentazione solare, invia le dimensioni del sito e l'illuminamento target e il team potrà restituire un conteggio degli apparecchi con la spaziatura consigliata.

Tieni quattro numeri davanti a te quando un target footcandle appare su una scheda tecnica: l'area in piedi quadrati, l'illuminamento target, i lumen erogati per apparecchio e le perdite combinate CU e LLF. Dividi l'uno nell'altro e avrai il conteggio delle partite di primo passaggio. Quindi testare il conteggio rispetto alla spaziatura a circa quattro volte l'altezza di montaggio, verificare che la distribuzione del raggio corrisponda alla geometria del percorso e ottenere il file fotometrico prima della spedizione dell'ordine. L'aritmetica è la parte facile ed è anche ciò che impedisce a un layout di illuminazione di fallire la prima ispezione notturna.