Calcolo dell'illuminazione stradale: Come verificare le prestazioni dell'illuminazione stradale con DIALux

Un calcolo professionale per l'illuminazione stradale non si limita semplicemente a determinare quanti lux può erogare un faro stradale a LED. Un progetto di illuminazione stradale deve dimostrare che l'installazione proposta fornisce le prestazioni di illuminazione richieste nelle condizioni reali del progetto.

DIALux è ampiamente utilizzato per la simulazione dell'illuminazione stradale perché consente agli designer di definire i profili delle strade, le disposizioni dell'illuminazione, i parametri dei corpi illuminanti e gli standard applicabili, quindi generare risultati di calcolo dettagliati. Questi risultati possono includere valori di prestazione dell'illuminazione, linee isoluce, grafici dei valori e tabelle di calcolo.

Tuttavia, ricevere un rapporto DIALux non significa automaticamente che il progetto di illuminazione sia conforme.

DIALux calcola le prestazioni del modello. La verifica determina se tali prestazioni sono sufficienti per il progetto stradale reale.

Per revisionare correttamente un rapporto di illuminazione stradale DIALux, è necessario verificare che il modello rappresenti il progetto reale, che siano stati utilizzati i dati fotometrici del corretto apparecchio luminoso e che i risultati calcolati rispettino i requisiti di prestazione applicabili.

Quale Informazione È Necessaria per un Calcolo Affidabile della Luce Stradale?

L'accuratezza di un calcolo del illuminamento stradale con DIALux dipende in modo significativo dai dati di input. La geometria della strada deve rappresentare il progetto reale, inclusa la larghezza della strada, l'organizzazione delle corsie, il layout della carreggiata e le caratteristiche della superficie stradale rilevanti. I parametri di installazione sono altrettanto importanti. L'altezza di montaggio, la distanza tra i pali, il raccordo, l'organizzazione dei corpi illuminanti, l'orientamento e l'inclinazione possono tutti influenzare la distribuzione finale dell'illuminazione.

Un altro input critico è la dati fotometrici delle lampade stradali a LED. I file fotometrici, ad esempio file IES o LDT, descrivono come un apparecchio di illuminazione distribuisce la luce e permettono ai software di progettazione dell'illuminazione di calcolare le prestazioni previste di quella configurazione specifica.

Questo è il motivo per cui la potenza e l'uscita lumen nominale non sono sufficienti per valutare un progetto di illuminazione stradale.

Ad esempio, due lampade stradali a LED da 100 W possono produrre risultati molto diversi di illuminazione stradale se utilizzano distribuzioni ottiche diverse. Un ottico può concentrare la luce su una strada più stretta, mentre un altro può distribuire la luce su un'area più ampia. Pertanto, la luminanza, l'uniformità e le prestazioni del bagliore possono differire significativamente.

Qui è dove la scelta del prodotto diventa direttamente collegata al calcolo dell'illuminazione. Lampioni stradali a LED Infralumin, ad esempio, sono disponibili con Tipo I, Tipo II e Tipo III opzioni ottiche su più gamme di prodotti. L'ASL28 LED Road Light e altri modelli di illuminazione stradale Infralumin sono progettati per applicazioni che includono strade, strade residenziali, ponti, aree di parcheggio, aeroporti e porti.

Il punto importante non è semplicemente scegliere una distribuzione di tipo I, II o III in base a una descrizione generale del prodotto. Il luminare selezionato e la configurazione ottica dovrebbero essere valutati utilizzando i relativi dati fotometrici nelle condizioni reali del progetto.

Per i progetti che utilizzano il framework EN 13201, la classe di illuminazione applicabile deve essere determinata anche prima di valutare i risultati del calcolo. Non dovrebbe essere selezionata in seguito semplicemente perché il risultato di DIALux capita di soddisfare una particolare classe.

Come si calcola le prestazioni dell'illuminazione stradale in DIALux?

Un calcolo tipico di illuminazione stradale DIALux segue un flusso di lavoro semplice.

In primo luogo, selezionare il relativo standard di illuminazione stradale e definire il profilo della strada. Inserire la larghezza effettiva della strada, il numero di corsie, marciapiedi o altre aree rilevanti, insieme alle condizioni appropriate della superficie stradale.

Successivamente, selezionare il lampione a LED e importare i dati fotometrici IES o LDT corrispondenti. Il luminare dovrebbe quindi essere posizionato in base all'installazione proposta, inclusa l'altezza di montaggio, la distanza tra i pali, il rientro, l'angolo di inclinazione e le disposizioni singole, opposte, alternate o centrali, dove applicabile.

Dopo che la geometria della strada e l'ordinamento dei corpi illuminanti sono stati definiti, DIALux calcola i campi di valutazione necessari e genera i risultati prestazionali pertinenti. In base alla classe di illuminazione selezionata e all'applicazione stradale, questi possono includere la luminanza o l'illuminamento, l'uniformità complessiva, l'uniformità longitudinale, i valori correlati al abbagliamento e altri criteri richiesti.

L'ultimo passo è la verifica. Confronta i risultati calcolati con i requisiti della classe di illuminazione selezionata e conferma che il modello di calcolo utilizzi lo stesso apparecchio, la stessa configurazione ottica e le stesse condizioni di installazione del progetto effettivo.

In breve: definisci la strada → seleziona i dati corretti dei corpi illuminanti → imposta la geometria di installazione → esegui il calcolo → confronta i risultati con i criteri richiesti.

Quali sono i controlli da effettuare in un rapporto di illuminazione stradale DIALux?

Il primo numero che vedete in un rapporto DIALux non dovrebbe determinare automaticamente se il progetto è approvato.

Le prestazioni dell'illuminazione stradale vengono valutate utilizzando diversi indicatori insieme.

Luminanza o Illuminanza

Illuminamento viene misurato in lux e descrive la quantità di luce che colpisce una superficie. È rilevante per le applicazioni in cui si applicano requisiti basati sull'illuminamento.

Per molte strade con traffico motorizzato, tuttavia, la luminanza della superficie stradale è il parametro più rilevante. La luminanza viene misurata in candele per metro quadrato (cd/m²) e descrive quanto la superficie stradale appaia luminosa a un osservatore.

L'illuminamento della superficie stradale dipende da molto più della potenza totale in lumen delle lampade stradali a LED. Il risultato è influenzato dalla distribuzione dell'intensità luminosa del corpi illuminanti, dalla geometria di installazione, dalle caratteristiche di riflessione della superficie stradale e dalle ipotesi di manutenzione.

Questo è il motivo per cui un calcolo semplice come: Lumen totali ÷ area stradale non può verificare con precisione le prestazioni della illuminazione stradale professionale.

Illuminazione stradale uniforme

Uniformità indica quanto uniformemente la luce è distribuita sull'asfalto. Per i calcoli della luminanza della superficie stradale, uniformità complessiva (Uo) descrive la relazione tra la luminanza minima e la luminanza media nell'area di calcolo. Uniformità longitudinale (Ul) valuta la variazione della luminanza nella direzione del traffico.

Questo è importante perché un'illuminazione media accettabile non significa necessariamente che la strada sia illuminata in modo uniforme.

Ad esempio, due progetti possono entrambi raggiungere una luminanza media di 1,0 cd/m². Se un progetto ha un Uo di 0,45 e un altro ha un Uo di 0,30, il secondo progetto presenta una maggiore variazione tra le aree chiare e scure.

Un progetto di illuminazione stradale non dovrebbe quindi essere giudicato solo dalla luminanza media o dai lux medi.

La distanza tra i pali e la distribuzione ottica sono spesso fattori importanti che influenzano l'uniformità. Aumentare la distanza tra i pali può ridurre il numero di apparecchi illuminanti necessari, ma una distanza eccessiva può creare aree più scure tra i pali. Una diversa distribuzione ottica può migliorare il pattern di illuminazione senza semplicemente aumentare la potenza.

DIALux supporta direttamente l'ottimizzazione dei parametri come la distanza tra i pali, l'altezza di montaggio, l'inclinazione, la distribuzione del corpi illuminanti, il abbagliamento e la uniformità durante la pianificazione della illuminazione stradale.

Luce abbagliante delle strade

Il bagliore è un altro elemento indipendente delle prestazioni dell'illuminazione stradale.

Per i progetti valutati utilizzando le classi di illuminazione M della EN 13201-2:2015, la abbagliamento da disabilità è espresso attraverso il fattore di incremento del limite (fTI). Le diverse classi di illuminazione specificano diversi valori massimi.

Il corretto metrico di abbagliamento dovrebbe sempre essere determinato dal relativo standard di illuminazione stradale o dalla specifica del progetto. Non dovrebbe essere sostituito automaticamente con UGR, che è principalmente utilizzato per altri ambienti di illuminazione.

Prestazione mantenuta

È inoltre importante determinare se un rapporto DIALux rappresenta la condizione di manutenzione richiesta. L'output della luce LED può diminuire nel tempo, mentre le condizioni ambientali e le pratiche di manutenzione possono influenzare anche la prestazione luminosa disponibile. Un progetto che soddisfa il target solo nelle condizioni iniziali potrebbe non necessariamente mantenere le prestazioni richieste durante la sua vita operativa.

Quando si recensisce un rapporto, verificare se le ipotesi di manutenzione utilizzate nel calcolo sono appropriate per il progetto.

Come verificare un risultato DIALux in base alla EN 13201

Per i progetti che applicano l'EN 13201, i risultati calcolati devono essere confrontati con i requisiti della classe di illuminazione applicabile.

Per riferimento, le classi di illuminazione EN 13201-2:2015 comprendono requisiti per la luminanza media mantenuta, l'uniformità complessiva, l'uniformità longitudinale e il abbagliamento da disabilità. La classe e i requisiti applicabili devono essere determinati in base alle condizioni della strada e del progetto.

Il processo di verifica deve seguire un ordine chiaro:

Determina la classe di illuminazione richiesta → conferma il progetto e le ipotesi di calcolo → confronta ogni risultato richiesto con il limite di prestazione applicabile.

La classe di illuminazione non deve essere selezionata semplicemente perché il disegno proposto corrisponde ai suoi valori numerici.

DIALux supporta la pianificazione della illuminazione stradale in base alla norma EN 13201:2015 e ad altre norme per l'illuminazione stradale, consentendo inoltre di configurare il profilo stradale, la classe di illuminazione, l'ordinamento dei corpi illuminanti e altri parametri di pianificazione. DIALux osserva inoltre che i requisiti possono variare da paese a paese, rendendo importante verificare i requisiti nazionali applicabili per il progetto.

Un rapporto DIALux può essere stampato su carta ma comunque essere errato

Una calcolazione DIALux può produrre numeri tecnicamente corretti, ma comunque non rappresentare il progetto effettivo.

Ad esempio, una simulazione potrebbe utilizzare un'altezza di montaggio di 10 m e una distanza tra pali di 30 m, mentre l'installazione effettiva utilizza pali di 8 m con una distanza di 40 m. Il calcolo stesso potrebbe essere matematicamente corretto, ma non verifica l'installazione proposta.

Lo stesso problema può verificarsi quando viene utilizzato un file IES o LDT non corretto. Un file fotometrico per un'ottica diversa, una configurazione di potenza o un modello di apparecchio diverso può generare risultati che sembrano ragionevoli, ma non rappresentano il prodotto effettivamente fornito.

Questo è particolarmente importante quando si confrontano i corpi illuminanti a LED di diversi produttori. Due corpi illuminanti con potenza e rendimento luminoso dichiarati simili possono produrre risultati diversi di illuminazione stradale a causa delle differenze nei loro sistemi ottici.</p>

Un calcolo corretto basato su presupposti errati non costituisce una verifica valida del progetto effettivo di illuminazione stradale.

Prima di accettare un rapporto DIALux, conferma che la geometria della strada, l'altezza di montaggio, la distanza tra i pali, il modello del punto luce, la configurazione ottica, i dati fotometrici e la classe di illuminazione corrispondano tutti al progetto proposto.

Esempio: come leggere un risultato di illuminazione stradale DIALux

Considera un progetto di esempio in cui il requisito applicabile è M3.

Un rapporto DIALux mostra:

Parametro	Risultato calcolato	Requisito M3
Luminanza media	1,08 cd/m²	≥ 1,00 cd/m²
Uo	0,42	≥ 0,40
Ul	0,61	≥ 0,60
fTI	13%	≤ 15%

Basato su questi valori, il design supera i quattro criteri di prestazione di riferimento.

Tuttavia, il design dovrebbe essere accettato solo dopo aver verificato che il modello rappresenti il progetto effettivo e che sia stato utilizzato il file fotometrico corretto per l'illuminazione.

Ad esempio, se il calcolo è stato completato utilizzando una distribuzione ottica di Tipo II ma il prodotto fornito utilizza una configurazione delle lenti diversa, il risultato originale potrebbe non rappresentare più il sistema installato.

Questo è la differenza tra leggere semplicemente un rapporto DIALux e verificare effettivamente un progetto di illuminazione stradale.

Quali domande dovresti porre a un produttore di lampioni stradali a LED?

Quando si richiede un calcolo DIALux a un produttore di corpi illuminanti a LED, il rapporto PDF non dovrebbe essere l'unica informazione fornita.

Chiedi la File fotometrico IES o LDT utilizzato nella simulazione e confermare il modello del luminaire e la configurazione ottica. La calcolazione dovrebbe identificare anche l'altezza di montaggio, la distanza tra i pali, la geometria della strada, l'organizzazione dei luminari e la classe di illuminazione applicabile.

Per i progetti di illuminazione stradale, i produttori dovrebbero supportare la scelta del prodotto in base alle condizioni di installazione effettive, piuttosto che consigliare un apparecchio luminoso solo in base alla potenza.

Infralumin offre prodotti per l'illuminazione stradale a LED con diverse potenze e opzioni di distribuzione ottica, consentendo di considerare diverse configurazioni dei corpi illuminanti per strade e altre applicazioni di infrastruttura all'aperto. La scelta finale dovrebbe quindi essere verificata utilizzando i dati fotometrici per la specifica configurazione del prodotto nel calcolo dell'illuminazione.

Un rapporto DIALux senza ipotesi fotometriche e di installazione chiare è difficile da verificare in modo indipendente.

Hai bisogno di supporto per selezionare un faro stradale a LED per il tuo progetto?

Una soluzione adatta per l'illuminazione stradale dovrebbe essere selezionata in base al progetto completo e non solo in base alla potenza.

Larghezza della strada, altezza di montaggio, distanza tra i pali, disposizione dei corpi illuminanti, distribuzione ottica e prestazioni luminose richieste devono essere considerati tutti insieme. Una distribuzione del tipo I, del tipo II o del tipo III può produrre risultati diversi in base alla geometria della strada e alle condizioni di installazione.

Per Progetti di illuminazione stradale a LED, fornendo le informazioni di base sul progetto, tra cui le dimensioni della strada, il layout dei pali, l'altezza di montaggio e i requisiti di illuminazione obiettivo, può aiutare a identificare una configurazione adeguata del punto luce per una valutazione successiva con DIALux.

Puoi esplorare Lampioni stradali a LED Infralumin per rivedere le configurazioni di illuminazione stradale disponibili e le opzioni dei prodotti.

Conclusione

Una calcolazione professionale per l'illuminazione stradale dovrebbe valutare l'intero sistema di illuminazione invece di concentrarsi solo sulla potenza, sull'emissione di lumen o sui lux medi.

DIALux può calcolare le prestazioni dell'illuminazione stradale in base alla geometria stradale definita, ai dati fotometrici del punto luce, alle condizioni di installazione e allo standard di pianificazione selezionato. Ma il rapporto stesso è solo il punto di partenza.

Per determinare se un design è effettivamente adatto al progetto, confermare che il modello rappresenti l'installazione reale, verificare i dati fotometrici e la configurazione ottica esatti, identificare i requisiti di illuminazione applicabili e confrontare l'illuminanza o la luminanza, l'uniformità, il riverbero e le prestazioni mantenute con i criteri richiesti.

Per gli acquirenti di lampade stradali a LED e i pianificatori di progetti, questo significa anche guardare oltre le specifiche base del prodotto. La distribuzione ottica e i dati fotometrici del luminare selezionato possono influenzare direttamente se la distanza tra i pali proposta e la geometria di installazione raggiungono le prestazioni richieste per l'illuminazione stradale.

DIALux ti dice cosa calcola il sistema di illuminazione modellato. Una corretta verifica ti dice se prestazioni calcolate sono sufficienti per il progetto stradale reale.

Riferimenti

1. DIALux. Illuminazione stradale con DIALux evo. Documentazione ufficiale che copre i profili stradali, le classi di illuminazione, le disposizioni dei corpi illuminanti, l'ottimizzazione, i risultati del calcolo e la documentazione.

2. CEN. EN 13201-2:2015 — Illuminazione stradale, Parte 2: Requisiti di prestazione. Definisce i requisiti di prestazione per l'illuminazione stradale, inclusa la luminanza, l'uniformità, il fastidio visivo e i criteri correlati.

3. CEN. EN 13201-3:2015 — Illuminazione stradale, Parte 3: Calcolo delle prestazioni. Metodi di calcolo e valutazione delle prestazioni per l'illuminazione stradale.

4. Rusu, A. V., Galatanu, C. D., Livint, G., & Lucache, D. D. (2021). Calcolo della luminanza media nel progetto di illuminazione stradale, confronto tra gli standard BS-EN 13201 e RP-08. Sostenibilità, 13(18), 10143.
   Articolo di ricerca MDPI

5. DIALux. Norme supportate per l'illuminazione stradale. DIALux supporta gli standard e le linee guida per l'illuminazione stradale, tra cui EN 13201, CIE 140, CIE 115:2010 e la guida IES per l'illuminazione stradale.