Introducción

En las Directrices de planificación de DarkSky, se exige limitar la iluminación hacia arriba. La directriz establece que los artefactos de iluminación deben minimizar la cantidad de luz emitida hacia arriba y la salida de luz del artefacto por encima del plano horizontal debe ser del 0%. Para lograr esto, recomiendan utilizar accesorios completamente cortados o completamente blindados para garantizar que la luz se irradie hacia abajo. Este tipo de luminaria limita la luz de los otros lados de la luminaria (excepto el lado inferior) para evitar que la fuente de luz brille directamente hacia el cielo. Aunque el uso de artefactos de iluminación totalmente blindados o con corte total (alumbrado público/reflector) puede limitar la proporción de luz que irradia hacia arriba hasta cierto punto, la luz irradiada hacia arriba por el artefacto en realidad está relacionada con la instalación del artefacto. De hecho, algunas regulaciones y regiones tienen requisitos para la relación de iluminación hacia arriba/luz hacia arriba después de instalar la luminaria. ULR se utiliza para calcular el porcentaje máximo permitido de luz que puede emitir un dispositivo o dispositivo de iluminación instalado en la horizontal o por encima de ella. Este artículo habla principalmente sobre qué es ULR, por qué prestar atención a ULR, dónde podemos verificar ULR y qué medidas tomar para limitar el valor de ULR.

¿Qué es la proporción de luz ascendente (ULR)?

El valor ULR (Upward Light Ratio) es el porcentaje de flujo luminoso de una luminaria o de una instalación de iluminación que se emite por encima de la horizontal, donde se consideran todas las luminarias en su posición real en la instalación. Las limitaciones del brillo del cielo dependen de la zona ambiental de la instalación de iluminación. La norma define cuatro categorías de zonas ambientales de E1 a E4. La categoría E1 se utiliza para paisajes intrínsecamente oscuros como parques nacionales o áreas de excepcional belleza natural. La categoría E4 se utiliza para áreas de distrito con alto brillo, como los centros de las ciudades. Las limitaciones del brillo del cielo van del 0% al 15%.

ULR también se define en la norma EN12464-2. Como enfatiza esta norma, ULR es la proporción del flujo de la(s) luminaria(s) que se emite por encima de la horizontal, cuando la(s) luminaria(s) está(n) montada(s) en su posición y actitud de instalación. Por ejemplo, si una farola se instala horizontalmente (superficie emisora ​​de luz mirando hacia abajo), ULR = UWLR = FA / FB, donde FA = el flujo emitido por la luminaria sobre la horizontal y FB = el flujo total emitido por la luminaria. Estos datos se pueden encontrar tanto en el informe de prueba fotométrica como en el informe de simulación lumínica de la luminaria. Por el contrario, si la luminaria no está instalada horizontalmente, como la iluminación de un estadio, ULR ≠ UWLR, y los datos relevantes solo se pueden encontrar en la simulación de iluminación.

¿Por qué le importa la proporción de luz ascendente o la iluminación hacia arriba?

La contaminación lumínica es un problema global que algunos científicos e ingenieros han estudiado en profundidad durante al menos 30 años. Creen que el impacto de la luz en los cambios ambientales naturales es particularmente prominente, especialmente el impacto de la luz en la población y función de organismos como insectos, aves y murciélagos. Otro aspecto importante tiene que ver con la observación astronómica. La contaminación lumínica hace que el cielo nocturno se ilumine, formando tragaluces, lo que hace que muchos cuerpos celestes sean difíciles o incluso imposibles de observar, lo que supone un gran desafío para la investigación astronómica. Al mismo tiempo, exploraron los diversos factores que causan la contaminación lumínica, siendo uno de los principales la iluminación ascendente generada por las luminarias. Por tanto, creen que es necesario utilizar lámparas con menor relación de luz ascendente para la iluminación exterior.

Una gran parte de la luz ascendente es iluminación innecesaria y la contaminación lumínica causada por esta luz a menudo se debe al diseño e instalación inadecuados de los dispositivos de iluminación exterior. Por el contrario, mediante un diseño razonable de la lámpara, un diseño de distribución de la luz y una instalación correcta, podemos reducir en gran medida la proporción de luz ascendente. Por ejemplo, cuando la Asociación Internacional DarkSky se compromete a resolver el problema de la contaminación lumínica, exige que los dispositivos de iluminación sean útiles, estén totalmente orientados, alcancen niveles de brillo bajos, sean controlables y elijan una distribución de luz adecuada (especialmente los dispositivos LED). Después de reducir esta parte de iluminación inútil (luz), podemos iluminar el área objetivo con menos energía, lo que no solo ahorra energía sino que también evita la contaminación lumínica.

Valores ULR/UWLR máximos sugeridos en la aplicación

La Institución de Ingenieros de Iluminación (ILE) del Reino Unido ha elaborado un documento titulado “Notas de orientación para la reducción de la luz molesta” que describe el UWLR máximo para diferentes áreas ambientales. Generalmente, en áreas donde la iluminancia ambiental es baja por la noche (como parques nacionales, áreas rurales), recomiendan seguir requisitos más altos (UWLR bajo), mientras que en áreas donde la iluminancia ambiental es alta por la noche (como ciudades), recomiendan Recomendamos seguir requisitos más bajos (UWLR alto). Sin embargo, ZGSM recomienda que el UWLR sea inferior al 2,5% en cualquier caso.

Environmental Zone	Category	ULWR (max %)
E1	Intrinsically dark areas, e.g., “National Parks”, “Areas of Outstanding Natural Beauty” or other “dark landscapes”	0
E2	Low district brightness areas, e.g. Rural or small village locations	2.5
E3	Medium district brightness areas, Small town centres or urban locations	5
E4	High district brightness areas, e.g., Town/city centres with high levels of night-time activity	15

¿Cómo obtener el valor ascendente de la proporción de luz ascendente (ULR) de la luminaria y la instalación?

Upward Light Ratio (ULR) es un parámetro que mide la proporción de luz emitida hacia arriba por un sistema de iluminación. A menudo se utiliza para evaluar el impacto de la iluminación exterior sobre la contaminación lumínica. ULR se puede encontrar en una variedad de documentos e informes de iluminación. A continuación se muestran algunos tipos comunes de documentos e informes: como IES, informes LM79, diseños de iluminación, fichas técnicas de lámparas, etc.

Proporción de luz ascendente (ULR) de los informes IES y LM79

Con el avance de la tecnología, los consumidores de la industria LED generalmente exigen que los proveedores proporcionen informes de pruebas de distribución de luz para las lámparas. En estos informes podemos conocer la distribución de la luz que emiten las lámparas en el espacio. Por supuesto, esto también incluye la proporción de luz emitida hacia arriba por las lámparas, es decir, la proporción de luz hacia arriba. Al analizar el archivo IES, la intensidad de la luz>0 cuando Gamma>90 indica que la lámpara tiene luz irradiada hacia arriba. Del mismo modo, podemos consultar LCS (SISTEMA DE CLASIFICACIÓN DE LUMINARIAS) y el informe de ERRORES. Podemos ver claramente si la lámpara tiene luz hacia arriba a través del sistema de clasificación de luminarias y la tabla de distribución de flujo de luminarias en la siguiente figura. Si las lámparas LED tienen luz hacia arriba, entonces podemos obtener su valor (relación de luz hacia arriba) a partir de ahí.

Proporción de luz ascendente (ULR) del diseño Dialux

Ya sea que se trate de una simulación de iluminación vial u otra simulación de iluminación exterior, podemos ver los datos correspondientes (relación de luz ascendente) en la simulación de iluminación. En la simulación de alumbrado público, las farolas normalmente se instalan sin ángulo de elevación. Si el ULR de la lámpara es 0%, entonces el ULR de la farola después de la instalación también es 0%. En aplicaciones reales, si es necesario establecer el ángulo de elevación para optimizar el efecto de iluminación, recomendamos prestar especial atención a este parámetro. En la simulación de iluminación del estadio también podemos obtener este parámetro, que explicaremos en detalle en la siguiente sección.

¿Cómo mejorar la proporción de luz ascendente (ULR) en la iluminación?

Proporción de luz ascendente (ULR) en alumbrado público

En alumbrado público se recomienda utilizar farolas con ULR=0 o totalmente apantalladas. Por lo general, cuando el ángulo de inclinación de instalación de las farolas LED es 0°, el valor ULR es básicamente 0. Sin embargo, las farolas LED a menudo se usan para reemplazar las lámparas tradicionales, y las lámparas tradicionales a menudo se instalan en un ángulo de elevación. Por lo tanto, debemos prestar atención al impacto de este ángulo de elevación en el valor ULR durante la instalación. Si la simulación de iluminación muestra que ULR>0, recomendamos utilizar lámparas con soportes ajustables para corregir el ángulo de elevación a 0 o 5° para garantizar que ULR=0. Por supuesto, cuando ULR=0 durante la instalación y el efecto de iluminación es bueno (buena uniformidad e iluminancia/luminancia), podemos optar por no ajustar el ángulo de elevación de la instalación. En la siguiente figura, podemos ver el impacto del ángulo de elevación en el valor ULR. Normalmente, si el ángulo de inclinación es demasiado grande, el ULR aumentará.

Proporción de luz ascendente (ULR) en iluminación deportiva

Para lograr uniformidad en la iluminación deportiva, también debemos prestar atención a este parámetro (ULR). Además, al utilizar una distribución de luz asimétrica, podemos reducir eficazmente el ULR. En la imagen de la izquierda a continuación, no se utilizan reflectores con distribución de luz asimétrica y su ULR% = 4,5%. En la imagen de la derecha se utilizan proyectores con distribución luminosa asimétrica y su ULR%=2,5%. Se puede ver que el uso de distribución de luz asimétrica puede reducir eficazmente el ULR. De manera similar, al usar una pantalla de lente, también podemos reducir el ULR. Estos métodos pueden reducir el ULR al valor límite de luz ascendente en las normas pertinentes.

Solución de iluminación ZGSM con menor proporción de luz ascendente

Resumen

ZGSM cree que en aplicaciones de iluminación, debemos prestar más atención al ULR de la lámpara después de su instalación, en lugar del ULR de la lámpara en sí. Con el desarrollo de la tecnología, muchas lámparas tienen actualmente un ULR de 0, porque el fabricante ya lo ha tenido en cuenta al diseñar la lámpara. Por el contrario, una selección de lámpara, selección de lentes e instalación poco razonables dará lugar a que estas lámparas tengan un valor ULR alto en aplicaciones reales. En aplicaciones reales, recomendamos que los usuarios den prioridad a las lámparas de exterior con un valor ULR de 0. Durante el proceso de instalación, recomendamos que el ángulo de inclinación de las farolas LED sea de 0°. Si la uniformidad no cumple con los requisitos, puede aumentar este ángulo a 5° o 10° adecuadamente y estar atento a los cambios en el valor ULR en el informe. En la iluminación de estadios, estacionamientos y otras luces exteriores, para tener una iluminación más uniforme o amplia y la superficie luminosa de la lámpara no puede ser paralela al suelo, recomendamos elegir una distribución de luz asimétrica o una pantalla de lente para reducir el ULR. Finalmente, ZGSM cree que con el avance de la tecnología LED y la concienciación de la gente, podremos aplicar mejor el LED a la iluminación exterior. Esto también hará que la aplicación del LED en el campo de la iluminación sea más extensa y se convierta en la fuerza principal de la iluminación exterior y la iluminación industrial.