Výpočty osvětlení – veřejné osvětlení, sportovní osvětlení a ostatní venkovní osvětlení

Výpočet osvětlení se týká řady technik a metod používaných při návrhu osvětlovacích soustav. Jeho účelem je určit požadované úrovně osvětlení a vybrat vhodná svítidla, konfigurace a umístění pro zajištění požadovaných světelných efektů v konkrétním prostoru. Výpočty osvětlení zahrnují mnoho faktorů, jako je uspořádání zařízení, standardy osvětlení, typy a příkony svítidel a čočky svítidel. Při výpočtu osvětlení se často setkáváme s pojmy jako Dialux, Relux, AGI32 a dalšími, které označují specializovaný modelovací software. Po potvrzení různých faktorů, které ovlivňují výsledky osvětlení, jsou tyto modelovací nástroje použity pro fotometrickou analýzu, rozložení osvětlení, intenzitu osvětlení a výpočet parametrů, jako je osvětlení a rovnoměrnost. Tyto výpočty slouží k vyhodnocení světelných efektů v konkrétních oblastech a jejich optimalizaci podle návrhových parametrů. Prostřednictvím těchto výpočtů a analýz mohou uživatelé vyhodnocovat a optimalizovat různá návrhová schémata, včetně různých typů svítidel, jejich umístění a umístění a metody řízení osvětlovací systémy, to vše s cílem dosáhnout optimálních světelných efektů a energetické účinnosti.

<strong>Proč se zabývat výpočty osvětlení?</strong>

Výpočty osvětlení hrají klíčovou roli v návrhu osvětlení. Dokáže pomoci nejen při výběru vhodných řešení osvětlení (včetně typu a počtu svítidel), ale také optimalizovat světelné efekty. Kromě toho hraje důležitou roli při úspoře energie a ochraně životního prostředí (vyhýbáním se nadměrnému osvětlení), zvyšování komfortu, předcházení oslnění a světelnému znečištění a zlepšování estetiky prostoru.

• Vhodné řešení osvětlení: Výpočty osvětlení nám pomohou vybrat nejvhodnější typ, počet, výkon a difuzor svítidel. Tyto faktory přímo ovlivňují realizaci světelných efektů.
• Optimalizované světelné efekty: Výpočty osvětlení zajistí, že získáte správné množství světla ve všech částech vašeho projektu a že osvětlení nebo jas budou rovnoměrně rozloženy. Díky průběžným výpočtům a optimalizaci lze realizaci projektu provádět v souladu s modelování osvětlení, čímž poskytuje optimalizované světelné efekty.
• Úspora energie a ochrana životního prostředí: výpočty osvětlení optimalizují spotřebu energie. Racionálním výběrem umístění, množství, výkonu a difuzorů svítidel můžeme zvolit nejlepší řešení osvětlení, aby byl projekt osvětlení efektivnější, energeticky úspornější a šetrnější k životnímu prostředí.
• Vyhněte se oslnění a světelnému znečištění. Výpočty osvětlení pomáhají zabránit oslnění a světelnému znečištění. Prostřednictvím inteligentního designu osvětlení lze účinně snížit oslnění a světelné znečištění, a tím chránit zdraví a bezpečnost lidí a volně žijících živočichů.
• Zlepšete estetiku prostoru: Výpočty osvětlení mohou optimalizovat umístění a úhel světelných zdrojů, čímž projekty získají lepší vizuální vzhled a zatraktivňují je. Navíc použití vysoké kvality LED čipy umožňuje zlepšit barevné podání osvětlení a tím zvýšit komfort vnitřního osvětlení.

<strong>Jak vypočítat osvětlení?</strong>

Lux je jednotka osvětlení v mezinárodní soustavě jednotek (SI), která představuje množství světelného toku přijatého na jednotku plochy. Obvykle používáme lux k označení světelného efektu svítidel. Výpočet osvětlení nám umožňuje pomocí simulačních výpočtů určit dosažené osvětlení v osvětlovaném prostoru, což pomáhá určit požadovaný počet svítidel. Skutečnou osvětlenost osvětlované plochy však můžeme měřit i pomocí luxmetru. Pro výpočet intenzity světla za různých okolností lze použít různé vzorce. Abychom to ilustrovali, rozdělíme tyto scénáře do tří typů:

<strong>E=F/A</strong>

• E představuje osvětlení nebo lux
• F představuje světelný tok dovnitř lumenů
• A představuje plochu pokrytou svítidlem (v metrech čtverečních).

Například lampa 3W 3lm je instalována v místnosti 48×4500 metry. Pomocí vzorce E=4500/3/3=500lux lze uspokojit potřeby osvětlení běžné místnosti. Pokud je místnost využívána jako kancelář, je vyžadován výkon 72 W nebo vyšší.

<strong>E = F x Q x MF / A</strong>

• E představuje osvětlení nebo lux
• F představuje průměrnou hodnotu lumen lampy.
• Q představuje počet žárovek
• MF představuje poměr služeb svítilna.
• MF představuje udržovací faktor svítidla.
• A představuje plochu pokrytou svítidlem (v metrech čtverečních).

Například tenisový kurt o rozměrech 36×18 m je vybaven 8 výkonnými světlomety o výkonu 320 W a 150 lm/W. Použijte vzorec E=320W*150lm/Šx8x0,8/36/18=474lux. Samozřejmě je to jen odhad. V reálných aplikacích venkovní osvětlení způsobí, že část světla náhodně osvětlí cílovou oblast z různých důvodů, což způsobí, že hodnota osvětlení vypočítaná touto metodou bude mnohem nižší než simulovaná hodnota. Podle zkušeností technického týmu ZGSM se při výpočtu hodnoty osvětlení pomocí této metody doporučuje hodnota tohoto koeficientu cca 0,8.

<strong>Simulace osvětlení</strong>

Kromě výpočtu světelných efektů pomocí výše uvedených vzorců doporučujeme klientům, aby k určení vhodnosti osvětlení použili výsledky simulace osvětlení. Obecné kroky obvykle zahrnují potvrzení rozměrů objektu, výběr standardy osvětlení a poté výběr a uspořádání svítidel (kde můžeme odhadnout vhodný výkon a počet svítidel pomocí kroků 1 a 2), import do softwaru pro modelování osvětlení pro výpočet výsledků a nakonec konečné nastavení. -Přizpůsobení, optimalizace a export sestavy. V praktické aplikaci vykazují různé modely venkovního osvětlení určité rozdíly. Níže vysvětlíme každý scénář zvlášť.

<strong>Světelný výpočet veřejného osvětlení</strong>

Při modelování venkovního osvětlení je nejčastějším požadavkem osvětlení vozovky. Zákazníci se často ptají na vhodný výkon pouliční osvětlení na 7 metrů široké silnici s 6 metrů vysokými podpěrami. Na základě našich zkušeností, při znalosti těchto podmínek, je možné přibližně určit vhodný výkon (xxxW, na základě standardů M4a). Pokud jsou vaše požadavky na osvětlení vyšší, možná budete muset zvýšit příkon vašich svítidel nebo zlepšit jejich účinnost. Při modelování osvětlení vozovek je jas obvykle primárním požadavkem pro vozovky, zatímco osvětlení je primárním hlediskem pro chodníky a konfliktní oblasti. Podrobnější informace najdete v našem dalším článku. S tímto nastavením a rozmístěním svítidel (většinou dle požadavků projektu) můžeme tyto parametry zadat do Dialuxu pro simulaci osvětlení. Zde jsou základní kroky pro modelování osvětlení vozovky.

Hlavním směrem venkovního osvětlení je osvětlení jakýchkoli otevřených ploch, dálnic, městských silnic a ulic atd. Díky němu se můžeme večer a v noci bezpečně pohybovat pěšky nebo transportem, aniž bychom se vystavovali nebezpečí. Bezpečnost našeho pohybu je zajištěna správnou úrovní pouličního umělého osvětlení, které splňuje požadavky zavedených norem.

GOST R 55706—2023 „Vnější užitkové osvětlení“ upravuje standardy osvětlení pro všechny venkovní objekty, jako jsou:

• vysokorychlostní víceproudé dálnice (A1, A2, A3, A4)
• silnice a ulice velkých měst (B1, B2)
• osvětlení obytných budov, kancelářských a veřejných center, průmyslových areálů (B1, B2, B3)
• venkovní osvětlení pro venkovské oblasti

Správně organizované pouliční osvětlení se skládá z kompetentního výběru jeho hlavních součástí:

• Světelný tok svítidla
• KSS lampa
• Výšky podpěry osvětlení
• S přihlédnutím k odrazivosti povrchů

Zvažme vliv těchto faktorů na konečný výsledek na příkladu výpočtů osvětlení pro populární a levné pouliční LED lampy střední výkonové řady TL-STREET LC. Modely pravítek, které umístíme do středu osvětlené plochy, mají různé KSS. To nám pomůže provést vizuální srovnání toho, jakou oblast a na jaké úrovni mohou osvětlit. Výpočty osvětlení byly provedeny v programu Dialux pomocí IES souborů svítidel.

Nezměněná počáteční data tedy budou:

• území o rozměrech 50mx50m;
• Odrazivost suchého asfaltu je 20 %.

Vyměnitelné proměnné budou:

• výška podpěry osvětlení 7m a 9m;
• úhel rozložení světelného toku – KSS výbojek.

Venkovní LED lampa <b>TL-STREET 55 5K LC F3 D</b>

Hlavní vlastnosti lampy:

• Celkový světelný tok včetně ztrát: 6606 lm
• Světelná účinnost: 124,5 Lm/W
• KSS: D (120°)
• Montáž: Držák konzoly Ø30mm – Ø52mm nastavitelný +65°/-65°
• LED diody: OSRAM
• Řidič: ARGOS
• Záruka: 5 roky

Výška podpěry 9 metrů

3D vizualizace ukazuje, že při 9metrové výšce lampy s úhlem rozložení světla 120°, která rozděluje osvětlení po kruhu, je plocha s maximální úrovní osvětlení 20 Luxů malá.

Představa o velikosti oblasti, kterou může lampa osvětlit, je dána měřením hranic izolinií. Podle měření je průměr plochy s osvětlením 20 Lux 5,52 m, zbytek, resp.

• 10 Lx – 13,2m
• 5 Lx – 19,25m
• 1 Lx – 33,55m

Výška podpěry 7 metrů

Vizualizace ukazuje, že snížení instalační výšky lampy na 7 metrů zvyšuje maximální úroveň osvětlení na 30 Luxů. Tím se zvětší plocha oblasti s maximálními hodnotami osvětlení:

Schéma měření izolinií ukazuje, že plocha s úrovní osvětlení 30 Lx je rovna 5,4 m, plocha s 20 Lx se zvětšila na 8,85 m. Velikost ostatních oblastí se však naopak mírně zmenšila.

• 10 Lx – 13,65m
• 5 Lx – 18,35m
• 1 Lx – 29,80m

V obou případech není celková úroveň osvětlení našeho virtuálního území příliš vysoká, nicméně obecně je většina jeho plochy pokryta světlem. Poměr těchto úrovní osvětlení a osvětlené plochy splňuje požadavky norem pro osvětlení mnoha typů otevřených ploch, mezi které patří:

• otevřená parkoviště a parkoviště;
• vedlejší pasáže obytných budov a průmyslových zón;
• ekonomické stránky;
• vstupy a výstupy podniků;
• bezpečnostní osvětlení po obvodu území;
• pomocné vjezdy do městských parků apod.

Tedy LED pouliční osvětlení TL-STREET 55 5K LC F3 D:

• S instalační výškou 6m-7m a je vhodný pro lokální osvětlení určitých prostor.
• S instalační výškou 9m a více jej lze použít k osvětlení prostor, které nemají přísné požadavky na úroveň osvětlení.

Venkovní LED lampa <b>TL-STREET 55 5K LC F3 W</b>

Hlavní vlastnosti lampy:

• Celkový světelný tok včetně ztrát: 6758 lm
• Světelná účinnost: 127 Lm/W
• KSS: W (145°x60°)
• Montáž: Držák konzoly Ø30mm – Ø52mm nastavitelný +65°/-65°
• LED diody: OSRAM
• Řidič: ARGOS
• Záruka: 5 roky

Osvětlovací zařízení se širokým bočním paprskem, který vytváří světelný bod protáhlý podél boční osy, jsou určena pro osvětlení ulic, komunikací a volných ploch. Čočková optika umožňuje distribuovat světlo přímo na vozovku a/nebo pěší zónu.

Výška podpěry 9 metrů

Stejně jako v případě KSS D nepřesahuje maximální úroveň osvětlení svítidla s KSS W instalovaným ve výšce 9 m 20 Lux.

Měření izolinií ukazuje, že osvětlené oblasti jsou:

• 20 Lx – 4,03m
• 5 Lx – 28,0m
• 1 Lx – 42,25m

Výška podpěry 7 metrů

Snížením instalační výšky se v tomto případě také zvýší maximální úroveň osvětlení na 30 luxů, čímž se zvětší oblast s nejvyšší úrovní osvětlení.

Měření ploch izolinií, které stejně jako v případě KSS D ukazuje, že plocha oblasti s nejvyšší úrovní osvětlení se zvětšila, zatímco zbývající oblasti s nízkou úrovní osvětlení se zmenšily.

• 30 Lx – 5,32m
• 20 Lx – 11,0m
• 10 Lx – 19,40m
• 5 Lx – 27,95m
• 1 Lx – 33,95m

Výpočty osvětlení ukazují, že LED lampa TL-STREET 55 5K LC F3 W sedí:

• Pro pouliční osvětlení měst, venkovských sídel a SNT při instalaci ve výšce 7 metrů a krátké vzdálenosti mezi osvětlovacími podpěrami.
• Pro osvětlení v místech, kde nejsou přísné požadavky na úroveň osvětlení při instalační výšce 9 metrů.

Nyní se podívejme na konkrétní příklad a „osvětleme“ ulici venkovského sídla, které by podle GOST mělo mít průměrné osvětlení povrchu vozovky alespoň 10 luxů.

Zdrojová data:

• Žárovky TL-STREET 55 5K LC F3 W jsou instalovány na jedné straně vozovky.
• Vozovka je široká 6 metrů, na obou stranách jsou 1,5 metru chodníky.
• Výška opěrných pilířů je 7 metrů, vzdálenost mezi pilíři je 30 metrů.
• Sklon konzolového držáku svítilny je 15°.

Výpočet ukazuje, že průměrné osvětlení vozovky bude 10,9 luxů, což splňuje požadavky GOST.

Jak je z vizualizace patrné, plocha s osvětlením větším než 10 luxů pokryje celou šířku komunikace včetně chodníků.

Tedy lampy TL-STREET 55 5K LC F3 W vhodné nejen pro osvětlení ulic malých sídel, ale i silnic velkých měst spadajících do kategorie B2 a B3.

Pokud potřebujete vytvořit nový, změnit nebo vylepšit stávající vnitřní nebo vnější systém umělého osvětlení, naše společnost je připravena vyrobit bezplatná kalkulace osvětlení pro vaši nemovitost.

Pro objednání kalkulace zašlete potřebné informace k objektu na náš email: [email protected]:

• účel areálu nebo území (sklad, kancelář, výrobní areál, parkoviště, volná plocha atd.);
• velikost místnosti (DxŠxV) nebo plocha (DxŠ);
• přítomnost dalších překážek (betonové stropy, přítomnost mechanismů, regály, blízké obytné budovy, průmyslové budovy atd.);
• fotografie nebo video objektu (pokud je to možné);
• upozornění na nutnost údržby nebo možnost změny starého schématu elektrického zapojení (pokud potřebujete vyměnit stávající lampy bez změny instalačních bodů, měli byste zaslat plán umístění pracovních lamp).