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Calcoli di illuminazione per l'illuminazione stradale e l'illuminazione sportiva

November 30, 2023

L'illuminazione è un elemento essenziale per garantire la sicurezza, il comfort e la funzionalità degli spazi esterni. Che si tratti di illuminazione stradale o di illuminazione sportiva, sono necessari calcoli di illuminazione adeguati per determinare il numero, il tipo e il posizionamento ottimali per raggiungere i livelli di illuminazione e l'uniformità desiderati. In questo articolo, spiegheremo i concetti di base e i metodi di illuminazione per l'illuminazione stradale e l'illuminazione sportiva, nonché alcuni dei fattori e degli standard da considerare.


Cos'è l'efficacia lumen, Lux ed luminosa?

Prima di immergerci nei calcoli dell'illuminazione, comprendiamo prima alcuni dei termini chiave e delle unità utilizzate nel design dell'illuminazione.

Il lume (LM) è l'unità del flusso luminoso, che misura la quantità totale di luce visibile emessa da una sorgente luminosa in tutte le direzioni. Ad esempio, una lampadina a incandescenza da 100 watt emette circa 1.600 lumen, mentre una lampadina a LED da 100 watt emette circa 10.000 lumen.
Lux (LX) è l'unità di illuminanza, che misura la quantità di luce che cade su una superficie per unità area. Un lux è pari a un lume per metro quadrato. Ad esempio, un ufficio tipico ha un'illuminanza di circa 500 lux, mentre una giornata di sole ha un'illuminazione di circa 100.000 lux.


L'efficacia luminosa (LM/W) è il rapporto tra flusso luminoso e consumo di energia, che misura l'efficienza di una sorgente luminosa. Maggiore è l'efficacia luminosa, più lumen una fonte di luce può produrre con meno energia. Ad esempio, una lampadina a incandescenza ha un'efficacia luminosa di circa 16 lm/w, mentre una lampadina a LED ha un'efficacia luminosa di circa 100 lm/w.

Come calcolare il numero di apparecchi per illuminazione stradale e illuminazione sportiva?


Per calcolare il numero di apparecchi necessari per l'illuminazione stradale e l'illuminazione sportiva, dobbiamo considerare i seguenti fattori:

Il livello di illuminanza del bersaglio e l'uniformità per l'area da accendere, che dipendono dal tipo, dallo scopo e dall'uso dello spazio, nonché dagli standard e dai regolamenti pertinenti. Ad esempio, secondo le raccomandazioni CIE (International Commission on Illumination), l'illuminanza orizzontale media per una strada residenziale è 15 lux, mentre l'illuminanza orizzontale media per un campo di calcio professionale è 500 lux.


Le dimensioni e la forma dell'area da accendere, come la lunghezza, la larghezza, l'altezza e l'orientamento della strada o del campo sportivo.


Le caratteristiche e le prestazioni degli apparecchi, come l'uscita del lume, l'efficacia luminosa, l'angolo del raggio, la distribuzione della luce, l'altezza di montaggio, l'angolo di inclinazione e la spaziatura.


Le condizioni ambientali e operative, come la temperatura ambiente, l'umidità, la velocità del vento, il fattore di manutenzione e le ore operative.

La formula di base per il calcolo del numero di apparecchi per l'illuminazione stradale e l'illuminazione sportiva è:


N = n × f × ue × a × mf


Dove:

N è il numero di apparecchi
E è il livello di illuminanza medio target (in Lux)
A è l'area da accendere (in metri quadrati)
MF è il fattore di manutenzione, che rappresenta l'ammortamento del flusso luminoso a causa di sporco, invecchiamento e guasti
n è il numero di lampade per apparecchio
F è l'uscita del lume iniziale di ciascuna lampada (in lumen)
U è il fattore di utilizzo, che spiega la frazione del flusso luminoso che raggiunge l'area per essere illuminata




Ad esempio, supponiamo di voler illuminare un campo di calcio rettangolare con dimensioni di 100 m per 70 m, con un livello di illuminanza medio target di 200 lux e un rapporto di uniformità di 0,7. Scegliamo luci di inondazione a LED con una produzione di lume di 50.000 lm, un'efficacia luminosa di 100 lm/w, un angolo di raggio di 60 gradi e una luce di tipo III. Assumiamo un fattore di manutenzione di 0,8 e un tempo operativo di 10 ore al giorno. Di quanti apparecchi abbiamo bisogno?


Innanzitutto, dobbiamo calcolare l'area per essere illuminata, che è:

A = 100 × 70 = 7.000 m²

Successivamente, dobbiamo calcolare il fattore di utilizzo, che dipende dalla distribuzione della luce, dall'angolo del raggio, dall'altezza di montaggio, dall'angolo di inclinazione e dalla spaziatura dei luminaire. Esistono diversi metodi e tabelle per stimare il fattore di utilizzo, ma per semplicità, useremo la seguente approssimazione:

U = angolo del raggio × fattore di distribuzione della luce/ 360

Dove il fattore di distribuzione della luce è 1 per il tipo I, 1,5 per il tipo II, 2 per il tipo III e 2,5 per il tipo IV. Per il nostro esempio, il fattore di utilizzo è:

U = 60 × 2/360 = 0,33

Quindi, dobbiamo calcolare il numero di lampade per apparecchio, che è:
n = Efficacia luminosa × Consumo energetico/ Output del lume

Per il nostro esempio, il consumo di energia di ciascun proiettore a LED è di 500 W, quindi il numero di lampade per apparecchio è:

n = 100 × 500/ 50.000 = 1

Infine, possiamo collegare i valori nella formula e ottenere il numero di apparecchi:

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

Pertanto, abbiamo bisogno di 85 luci di alluvione a LED per illuminare il campo di calcio con il livello di illuminanza desiderato e l'uniformità.

Conclusione

I calcoli dell'illuminazione per l'illuminazione stradale e l'illuminazione sportiva sono importanti per garantire la progettazione di illuminazione ottimale e le prestazioni per gli spazi esterni. Comprendendo i concetti di base e i metodi di calcolo dell'illuminazione, nonché i fattori e gli standard da considerare, possiamo ottenere le migliori soluzioni di illuminazione per i nostri progetti.

Wosen è un produttore professionista e fornitore di luce di inondazione a LED, luce di strada a LED, luce solare a LED, ecc. Per ulteriori informazioni, visitare https://www.wosenled.com/ o contattare admin@wosenled.com o whatsapp +86- 13425434349
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Autore:

Ms. Mandy

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