Beleuchtungsberechnungen für Straßenbeleuchtung und Sportbeleuchtung

Beleuchtung ist ein wesentliches Element, um die Sicherheit, den Komfort und die Funktionalität von Außenräumen zu gewährleisten. Unabhängig davon, ob es sich um Straßenbeleuchtung oder Sportbeleuchtung handelt, sind ordnungsgemäße Beleuchtungsberechnungen erforderlich, um die optimale Anzahl, den Typ und die Platzierung von Leuchten zu bestimmen, um die gewünschten Beleuchtungsniveaus und die gewünschte Einheitlichkeit zu erreichen. In diesem Artikel werden wir die grundlegenden Konzepte und Methoden der Beleuchtungsberechnungen für Straßenbeleuchtung und Sportbeleuchtung sowie einige der zu berücksichtigenden Faktoren und Standards erklären.

Was ist Lumen, Lux und Luminous -Wirksamkeit?

Bevor wir in die Beleuchtungsberechnungen eintauchen, lassen Sie uns zunächst einige der wichtigsten Begriffe und Einheiten verstehen, die für die Beleuchtungsdesign verwendet werden.

Lumen (LM) ist die Einheit des leuchtenden Flusses, das die Gesamtmenge an sichtbarem Licht misst, die von einer Lichtquelle in alle Richtungen emittiert werden. Zum Beispiel emittiert eine 100-Watt-Glühlampe etwa 1.600 Lumen, während eine 100-Watt-LED-Lampe etwa 10.000 Lumen ausstrahlt.
Lux (LX) ist die Beleuchtungseinheit, die die Lichtmenge misst, die auf eine Oberfläche pro Flächeneinheit fällt. Ein Lux entspricht einem Lumen pro Quadratmeter. Zum Beispiel hat ein typisches Büro eine Beleuchtung von etwa 500 Lux, während ein sonniger Tag eine Beleuchtung von etwa 100.000 Lux hat.

Die leuchtende Wirksamkeit (LM/W) ist das Verhältnis des leuchtenden Flusses zum Stromverbrauch, der die Effizienz einer Lichtquelle misst. Je höher die leuchtende Wirksamkeit, desto mehr Lumen kann eine Lichtquelle mit weniger Energie erzeugen. Zum Beispiel hat eine Glühbirne eine leuchtende Wirksamkeit von etwa 16 LM/W, während eine LED -Glühbirne eine leuchtende Wirksamkeit von etwa 100 LM/W hat.

Wie berechnet man die Anzahl der Leuchten für Straßenbeleuchtung und Sportbeleuchtung?

Um die Anzahl der Leuchten zu berechnen, die für Straßenbeleuchtung und Sportbeleuchtung erforderlich sind, müssen wir die folgenden Faktoren berücksichtigen:

Das Zielbeleuchtungsniveau und die gleichmäßige Einheitlichkeit des zu beleuchteten Bereichs, der von Art, Zweck und Nutzung des Raums sowie den relevanten Standards und Vorschriften abhängt. Zum Beispiel beträgt die durchschnittliche horizontale Beleuchtung für eine Wohnstraße laut CIE (International Commission on Illumination) Empfehlungen 15 Lux, während die durchschnittliche horizontale Beleuchtung für ein professionelles Fußballfeld 500 Lux beträgt.

Die Abmessungen und die Form des zu beleuchteten Bereichs wie Länge, Breite, Höhe und Ausrichtung der Straße oder des Sportfeldes.

Die Merkmale und Leistung der Leuchten wie Lumenausgang, Leuchtdokument, Strahlwinkel, Lichtverteilung, Montagehöhe, Neigungswinkel und Abstand.

Die Umwelt- und Betriebsbedingungen wie Umgebungstemperatur, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Wartungsfaktor und Betriebsstunden.

Die grundlegende Formel zur Berechnung der Anzahl der Leuchten für Straßenbeleuchtung und Sportbeleuchtung lautet:

N = n × f × ue × a × mf

Wo:

N ist die Anzahl der Leuchten
E ist das Ziel -Durchschnittsbeleuchtungsniveau (in Lux)
A ist die zu beleuchtete Fläche (in Quadratmetern)
MF ist der Wartungsfaktor, der die Abschreibung des leuchtenden Flusses aufgrund von Schmutz, Altern und Ausfällen berücksichtigt
n ist die Anzahl der Lampen pro Leuchten
F ist der anfängliche Lumenausgang jeder Lampe (in Lumen)
U ist der Nutzungsfaktor, der den Anteil des leuchtenden Flusses ausmacht, der den zu beleuchteten Bereich erreicht

Angenommen, wir möchten ein rechteckiges Fußballfeld mit Abmessungen von 100 m x 70 m mit einem durchschnittlichen Beleuchtungssteg von 200 lux und einem Gleichmäßigkeit von 0,7 beleuchten. Wir wählen LED -Flutlichter mit einer Lumenausgabe von 50.000 LM, einer leuchtenden Wirksamkeit von 100 lm/w, einem Strahlwinkel von 60 Grad und einer Lichtverteilung vom Typ III. Wir nehmen einen Wartungsfaktor von 0,8 und eine Betriebszeit von 10 Stunden pro Tag an. Wie viele Leuchten brauchen wir?

Zunächst müssen wir den zu beleuchteten Bereich berechnen, dh:

A = 100 × 70 = 7.000 m²

Als nächstes müssen wir den Nutzungsfaktor berechnen, der von der Lichtverteilung, dem Strahlwinkel, der Montagehöhe, dem Neigungswinkel und dem Abstand der Leuchten abhängt. Es gibt unterschiedliche Methoden und Tabellen, um den Nutzungsfaktor abzuschätzen, aber der Einfachheit halber werden wir die folgende Näherung verwenden:

U = Strahlwinkel × Lichtverteilungsfaktor/ 360

Wobei der Lichtverteilungsfaktor 1 für Typ I, 1,5 für Typ II, 2 für Typ III und 2.5 für Typ IV ist. Für unser Beispiel lautet der Nutzungsfaktor:

U = 60 × 2/360 = 0,33

Dann müssen wir die Anzahl der Lampen pro Leuchten berechnen, dh:
n = leuchtende Wirksamkeit × Stromverbrauch/ Lumenausgabe

Für unser Beispiel beträgt der Stromverbrauch jedes LED -Flutlichts 500 W, sodass die Anzahl der Lampen pro Leuchten beträgt:

n = 100 × 500/ 50.000 = 1

Schließlich können wir die Werte in die Formel einstecken und die Anzahl der Leuchten erhalten:

N = 1 × 50.000 × 0,33200 × 7.000 × 0,8 = 85

Daher benötigen wir 85 LED -Flutlichter, um das Fußballfeld mit dem gewünschten Beleuchtungsstufe und der gewünschten Einheitlichkeit anzuzünden.

Abschluss

Beleuchtungsberechnungen für Straßenbeleuchtung und Sportbeleuchtung sind wichtig, um das optimale Beleuchtungsdesign und die Leistung für Räume im Freien zu gewährleisten. Durch das Verständnis der grundlegenden Konzepte und Methoden der Beleuchtungsberechnungen sowie der zu berücksichtigenden Faktoren und Standards können wir die besten Beleuchtungslösungen für unsere Projekte erreichen.

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