Calculs d'éclairage pour l'éclairage de rue et l'éclairage sportif

November 30, 2023

L'éclairage est un élément essentiel pour assurer la sécurité, le confort et la fonctionnalité des espaces extérieurs. Que ce soit pour l'éclairage de rue ou l'éclairage sportif, des calculs d'éclairage appropriés sont nécessaires pour déterminer le nombre optimal, le type et le placement des luminaires pour atteindre les niveaux d'éclairage et l'uniformité souhaités. Dans cet article, nous expliquerons les concepts et méthodes de base de calculs d'éclairage pour l'éclairage de rue et l'éclairage sportif, ainsi que certains des facteurs et des normes à considérer.

Qu'est-ce que Lumen, Lux et l'efficacité lumineuse?

Avant de plonger dans les calculs d'éclairage, comprenons d'abord certains des termes et unités clés utilisés dans la conception d'éclairage.

Lumen (LM) est l'unité de flux lumineux, qui mesure la quantité totale de lumière visible émise par une source de lumière dans toutes les directions. Par exemple, une ampoule à incandescence de 100 watts émet environ 1 600 lumens, tandis qu'une ampoule LED de 100 watts émet environ 10 000 lumens.
Lux (LX) est l'unité d'éclairage, qui mesure la quantité de lumière tombant sur une surface par unité de zone. Un lux est égal à une lumière par mètre carré. Par exemple, un bureau typique a un éclairage d'environ 500 lux, tandis qu'une journée ensoleillée a un éclairage d'environ 100 000 lux.

Lumineuse efficacité (LM / W) est le rapport du flux lumineux à la consommation d'énergie, qui mesure l'efficacité d'une source lumineuse. Plus l'efficacité lumineuse est élevée, plus une source lumineuse peut produire de lumens avec moins d'énergie. Par exemple, une ampoule à incandescence a une efficacité lumineuse d'environ 16 lm / w, tandis qu'une ampoule LED a une efficacité lumineuse d'environ 100 lm / w.

Comment calculer le nombre de luminaires pour l'éclairage de rue et l'éclairage sportif?

Pour calculer le nombre de luminaires requis pour l'éclairage de rue et l'éclairage sportif, nous devons considérer les facteurs suivants:

Le niveau d'illuminance cible et l'uniformité pour que la zone soit allumée, qui dépendent du type, du but et de l'utilisation de l'espace, ainsi que des normes et réglementations pertinentes. Par exemple, selon les recommandations de la CIE (Commission internationale sur l'éclairage), l'éclairage horizontal moyen pour une rue résidentielle est de 15 lux, tandis que l'éclairage horizontal moyen pour un terrain de football professionnel est de 500 lux.

Les dimensions et la forme de la zone à éclairer, comme la longueur, la largeur, la hauteur et l'orientation de la rue ou du terrain de sport.

Les caractéristiques et les performances des luminaires, telles que la sortie de la lumière, l'efficacité lumineuse, l'angle du faisceau, la distribution de la lumière, la hauteur de montage, l'angle d'inclinaison et l'espacement.

Les conditions environnementales et opérationnelles, telles que la température ambiante, l'humidité, la vitesse du vent, le facteur de maintenance et les heures de fonctionnement.

La formule de base pour calculer le nombre de luminaires pour l'éclairage de rue et l'éclairage sportif est:

N = n × f × ue × a × mf

Où:

N est le nombre de luminaires
E est le niveau d'éclassage moyen cible (dans lux)
A est la zone à éclairer (en mètres carrés)
MF est le facteur de maintenance, qui explique l'amortissement du flux lumineux en raison de la saleté, du vieillissement et des échecs
n est le nombre de lampes par luminaire
F est la sortie de la lumière initiale de chaque lampe (en lumens)
U est le facteur d'utilisation, qui tient compte de la fraction du flux lumineux qui atteint la zone à éclairer

Par exemple, supposons que nous voulons allumer un terrain de football rectangulaire avec des dimensions de 100 m par 70 m, avec un niveau d'éclairage moyen cible de 200 lux et un rapport d'uniformité de 0,7. Nous choisissons des feux d'inondation à LED avec une production de lumière de 50 000 lm, une efficacité lumineuse de 100 lm / w, un angle de poutre de 60 degrés et une distribution lumineuse de type III. Nous supposons un facteur de maintenance de 0,8 et un temps de fonctionnement de 10 heures par jour. De combien de luminaires avons-nous besoin?

Tout d'abord, nous devons calculer la zone pour être allumée, qui est:

A = 100 × 70 = 7 000 m²

Ensuite, nous devons calculer le facteur d'utilisation, qui dépend de la distribution de la lumière, de l'angle du faisceau, de la hauteur de montage, de l'angle d'inclinaison et de l'espacement des luminaires. Il existe différentes méthodes et tableaux pour estimer le facteur d'utilisation, mais pour la simplicité, nous utiliserons l'approximation suivante:

U = Angle de faisceau × facteur de distribution de la lumière / 360

Où le facteur de distribution de lumière est 1 pour le type I, 1,5 pour le type II, 2 pour le type III et 2,5 pour le type IV. Pour notre exemple, le facteur d'utilisation est:

U = 60 × 2/360 = 0,33

Ensuite, nous devons calculer le nombre de lampes par luminaire, qui est:
n = Efficacité lumineuse × consommation électrique / sortie de lumière

Pour notre exemple, la consommation d'énergie de chaque projecteur LED est de 500 W, donc le nombre de lampes par luminaire est:

n = 100 × 500/50 000 = 1

Enfin, nous pouvons brancher les valeurs dans la formule et obtenir le nombre de luminaires:

N = 1 × 50 000 × 0,33200 × 7 000 × 0,8 = 85

Par conséquent, nous avons besoin de 85 feux d'inondation à LED pour allumer le terrain de football avec le niveau d'éclairage et l'uniformité souhaités.

Conclusion

Les calculs d'éclairage pour l'éclairage de rue et l'éclairage sportif sont importants pour assurer la conception optimale de l'éclairage et les performances des espaces extérieurs. En comprenant les concepts et méthodes de base de calculs d'éclairage, ainsi que les facteurs et les normes à considérer, nous pouvons obtenir les meilleures solutions d'éclairage pour nos projets.

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Auteur:

Ms. Mandy

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