Como calcular footcandles para layouts de iluminação externa: passo a passo

Uma especificação de paisagem chega com uma linha que decide a contagem de seus equipamentos: mantenha uma média de 1 footcandle ao longo de uma passarela de parque de 400 pés. Se isso significa 14 postes de amarração ou 40, depende de quatro números, dos lúmens fornecidos pela luminária, da metragem quadrada que você está iluminando, do coeficiente de utilização e do fator de perda de luz. Faça tudo certo e a matemática do footcandle se tornará uma aritmética simples e, em seguida, verificada a sanidade em relação ao espaçamento.

A versão resumida: velas médias informam se um design tem luz total suficiente. O espaçamento, a altura de montagem e a distribuição do feixe informam se a luz atinge onde as pessoas andam. O primeiro cálculo leva cinco minutos. O segundo separa um layout que passa na verificação do footcandle de um que parece correto à noite.

A fórmula Footcandle, declarada claramente

Uma footcandle é um lúmen caindo em um pé quadrado de superfície. Essa definição é importante porque footcandles descrevem a luz que chega a uma superfície, e não a luz que sai de uma luminária. Um poste de amarração de 3.000 lúmenes não fornece 3.000 velas para nada. Ele fornece uma fração disso, espalhado pelo solo ao seu redor.

O método lumen conecta os dois:

Média de footcandles = (lúmens entregues por luminária x número de luminárias x CU x LLF) / área em pés quadrados

• Lúmens entregues: a saída fotométrica do equipamento montado com sua lente, refletor e driver, e não a classificação bruta do chip LED em uma folha de dados.
• CU, o coeficiente de utilização: a parcela da produção do equipamento que atinge a superfície da tarefa. Para postes de amarração externos e luminárias de topo de poste, 0,5 a 0,8 é uma faixa de trabalho realista.
• LLF, o fator de perda de luz: a margem para depreciação do LED, sujeira na lente e envelhecimento normal. Acessórios selados IP65 e IP66 geralmente ficam em torno de 0,8 a 0,9.
• Área: apenas a metragem quadrada da zona iluminada. Um caminho de 400 pés e 8 pés de largura tem 3.200 pés quadrados de área de tarefa, e não o acre ao seu redor.

Como calcular Velas passo a passo

1. Meça a área de tarefa. Multiplique o comprimento pela largura em pés para cada zona e divida os locais irregulares em retângulos.
2. Defina a iluminância alvo. Extraia-o da especificação do projeto, do código de iluminação local ou de uma recomendação de iluminação externa reconhecida.
3. Leia o valor do lúmen fornecido no arquivo fotométrico. Se um fornecedor publicar apenas lúmens de chips, solicite lúmens de acessórios testados.
4. Escolha valores realistas para CU e LLF. Use 0,6 e 0,85 quando não tiver dados melhores e confirme com uma simulação.
5. Multiplique os footcandles alvo pela área. O resultado é o total de lúmens que devem chegar ao solo.
6. Divida esse total pelos lúmens efetivos por aparelho, que são lúmens do aparelho x CU x LLF. Arredondar.
7. Verifique o espaçamento antes de fazer o pedido. Se o espaçamento implícito na sua contagem exceder cerca de quatro vezes a altura de montagem, o layout parecerá irregular, independentemente da média.

Execute os números na passarela. Com 300 pés de comprimento por 8 pés de largura, a área é de 2.400 pés quadrados. Um alvo de 0,8 velas requer 1.920 lumens no solo. Um poste de amarração com 1.500 lúmens entregues, um CU de 0,6 e um LLF de 0,85 contribui com 765 lúmens efetivos, portanto o cálculo médio exige três luminárias. Três luminárias com mais de 300 pés significam espaçamento de 30 metros, e um poste de amarração de um metro não pode lançar luz utilizável a 15 metros em todas as direções. O layout realista precisa de aproximadamente 15 a 20 unidades com espaçamento de 15 a 20 pés. O valor médio do footcandle nunca foi a restrição vinculativa. A uniformidade era.

Convertendo entre Footcandles e Luxo

As especificações métricas são comuns em projetos de exportação e a conversão é fixa. Uma vela equivale a 10,764 lux e uma lux equivale a 0,0929 velas. Divida lux por 10,764 para obter footcandles ou multiplique footcandles por 10,764 para obter lux.

A lei do inverso do quadrado quando os dados estão em Candela

Arquivos fotométricos geralmente relatam intensidade em candela em vez de iluminância. Uma luminária avaliada em 500 candelas apontada diretamente para baixo a partir de uma altura de montagem de 10 pés produz 500 dividido por 100, o que equivale a 5 velas diretamente abaixo da cabeça. Mova o mesmo acessório para um poste de 20 pés e o valor cai para 1,25 footcandles, porque a iluminância cai com o quadrado da distância. Para pontos fora do eixo, aplique a correção do cosseno: intensidade multiplicada pelo cosseno do ângulo, dividido pela distância ao quadrado.

Alvos típicos de Footcandle ao ar livre por aplicação

Por que os Footcandles médios raramente definem a contagem de luminárias

Uniformidade é a relação entre o ponto mais brilhante e o ponto mais escuro de uma superfície. As passarelas geralmente são mantidas em cerca de 4 para 1, as áreas de estacionamento em 10 para 1 e as entradas em proporções mais restritas porque os rostos e os degraus devem ser lidos com clareza. Na prática, essa relação traduz-se num limite de espaçamento de aproximadamente quatro vezes a altura de montagem para luminárias com espaçamento uniforme.

Um poste de amarração de jardim de um metro, portanto, cobre cerca de 3,6 metros de caminho antes que o solo entre as luminárias caia abaixo do mínimo aceitável. É por isso que as contagens reais de acessórios são muito mais altas do que sugere um cálculo baseado em média, e é por isso que designers experientes começam com o espaçamento e verificam a média depois.

YMLED-6308 Luz LED para caminhos e trilhas para exteriores Para verificações de espaçamento de caminho e distribuição, este acessório de caminho de alumínio fundido selado oferece óptica secundária e múltiplas potências de até 55 W. Ver Produto →

Ângulo de feixe, altura de montagem e para onde vai a luz

Dois postes de amarração com saída de lúmen idêntica podem produzir leituras de footcandle muito diferentes. Uma cabeça de 360 ​​graus empurra a luz por todo o círculo, o que se adapta a um cruzamento aberto de gramado ou à borda de uma praça onde as pessoas se aproximam de qualquer direção. Em um caminho reto, metade dessa saída cai na grama e atrás da passarela. Uma distribuição de 180 graus ou assimétrica concentra os mesmos lúmens na superfície de caminhada, o que aumenta as velas medidas e muitas vezes permite um espaçamento maior.

A altura de montagem segue a mesma lógica. Dobrar a altura divide a iluminância diretamente abaixo, de modo que uma luminária em um poste de 6 pés precisa de quatro vezes a intensidade da mesma luminária a 3 pés para manter a mesma leitura. Selecione a altura do poste e do poste de amarração em relação à vela alvo em vez de escolhê-la pela aparência e verificar mais tarde.

YMLED-6221 Poste de amarração LED de 360 graus para jardim Este poste de amarração omnidirecional IP65 é adequado para iluminação de caminhos e paisagens onde a cobertura uniforme ao redor do poste é importante, com alturas de 600-1000 mm. Ver Produto →

O que rouba um dispositivo de seus lúmens avaliados

O fator de perda de luz não é um ajuste teórico. Possui três componentes reais ao ar livre. A depreciação do lúmen do LED leva alguns por cento a cada ano, e é por isso que fornecedores respeitáveis ​​publicam produção em L70 ou L80 acima de 50.000 horas. A sujeira nas lentes é o fator mais importante na maioria das instalações, portanto, a construção com vedação IP65 ou IP66 com vidro temperado ou policarbonato estabilizado contra UV cobre o problema em um horizonte de dez anos. O calor ambiente e a qualidade do condutor são responsáveis ​​pelo resto.

Módulos LED substituíveis em campo alteram essa matemática de uma forma útil. Quando o motor leve pode ser trocado sem substituir a carcaça, a instalação mantém sua potência nominal através de múltiplos ciclos de manutenção e o LLF assumido na fase de projeto permanece mais próximo da realidade.

Módulo LED quadrado YM6701 para luminárias externas Um módulo de atualização para iluminação pública e holofotes, oferecendo proteção IP65/IK08, óptica secundária e versões de 30-55 W. Ver Produto →

Obtendo dados fotométricos em vez de adivinhar

Os cálculos acima são válidos apenas quando os lúmens entregues, CU e distribuição provêm de testes fotométricos reais, e não de resumos de marketing. Solicite a qualquer fornecedor o arquivo fotométrico IES cobrindo o modelo e a potência exatos. Carregado em um software de design de iluminação, esse arquivo produz uma grade de velas ponto a ponto, uma taxa de uniformidade e uma verificação de brilho em poucos minutos. Catálogos e folhas de especificações são úteis para uma primeira passagem; o arquivo fotométrico estabelece o desenho.

As especificações do aparelho e os dados do modelo para toda a gama externa são disponível para download , e você pode solicitar arquivos IES, orientação de espaçamento ou uma revisão completa do layout por meio de nossa equipe de engenharia . Para projetos que misturam potências, controle inteligente ou fornecimento solar, envie as dimensões do local e a iluminância alvo e a equipe poderá retornar uma contagem de luminárias com espaçamento recomendado.

Mantenha quatro números à sua frente quando um alvo footcandle aparecer em uma folha de especificações: a área em pés quadrados, a iluminância alvo, os lúmens fornecidos por luminária e as perdas combinadas de CU e LLF. Divida um no outro e você terá uma contagem de fixtures de primeira passagem. Em seguida, teste essa contagem em relação ao espaçamento de aproximadamente quatro vezes a altura de montagem, confirme se a distribuição do feixe corresponde à geometria do caminho e obtenha o arquivo fotométrico antes do pedido ser enviado. A aritmética é a parte fácil e também é o que evita que um layout de iluminação seja reprovado na primeira inspeção noturna.