Introducción

Las ciudades bien iluminadas son los principales lugares de actividad humana durante la noche, y la iluminación exterior desempeña un papel fundamental en ello. Por ello, la iluminación exterior (como la de carreteras, aparcamientos y estadios) se ha convertido en una parte del mercado de la iluminación que ha experimentado un rápido crecimiento en los últimos años. En este proceso de desarrollo, también debemos prestar atención a la calidad de la iluminación. Los factores básicos que afectan a la calidad de la iluminación incluyen: el nivel de brillo y su uniformidad, mantener el contraste adecuado entre los objetos y el fondo, limitar el deslumbramiento para garantizar la comodidad de la visión, etc., que están estrechamente relacionados con los tipos de distribución de luz de las lámparas. Este artículo explica principalmente cómo elegir la distribución de la luz adecuada para garantizar que la iluminación cumpla con los estándares correspondientes. Entre estas normas se encuentran la norma 115-2010 “Roadway Lighting for Automotive and Pedestrian Traffic” emitida por la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), la norma europea EN 13201:2015 “Roadway Lighting” y la norma norteamericana ANSI/IESNA (American National Standards Institute/Illuminating Engineering Society of North America) RP-8-00 “Roadway Lighting”. Al elegir la distribución de luz adecuada, podemos satisfacer las necesidades de iluminación con la mínima potencia, al mismo tiempo que garantizamos el brillo, la iluminación, la uniformidad y el control del deslumbramiento (¿Cómo controlar el deslumbramiento?), lo cual es crucial. Así que vayamos a los detalles paso a paso.

Tres razones principales por las que es importante el tipos de distribución de luz

Densidad de potencia de iluminación (LPD)

El LPD ( Densidad de potencia de iluminación ) es un indicador importante para medir la eficiencia energética de los sistemas de iluminación. Representa la potencia de iluminación por unidad de área. Cuanto menor sea el valor de LPD, más eficiente será el sistema de iluminación. En el diseño de iluminación, la consideración del LPD ayuda a optimizar el consumo de energía de los sistemas de iluminación y reducir el consumo de energía de los sistemas viales, reduciendo así los costos operativos y el impacto ambiental. Para reducir el LPD, los diseñadores de iluminación pueden elegir fuentes de luz y lámparas más eficientes con una distribución de luz más razonable. En términos generales, cuanto más razonable sea la distribución de luz, menor será la potencia requerida para cumplir con los estándares correspondientes, es decir, menor será el LPD.

Uniformidad

Uniformidad (¿Qué es la uniformidad en la iluminación?) es un parámetro que describe la uniformidad de la distribución de la luz en el área de iluminación. Por lo general, se obtiene calculando la relación entre la iluminancia mínima (o brillo) y la iluminancia media (o brillo) en el área de iluminación. Una buena uniformidad puede garantizar que la intensidad de la luz en cada posición del área de iluminación sea similar, evitando así áreas demasiado brillantes o demasiado oscuras y mejorando la comodidad y la seguridad visual. En el diseño de iluminación, cuanto más razonable sea la distribución de la luz de la lámpara, menor será la diferencia de iluminancia (brillo) en cada punto del área de iluminación, es decir, mayor será la uniformidad.

Deslumbramiento

Glare refers to the visual phenomenon that causes visual discomfort and reduces the visibility of objects due to inappropriate brightness distribution or brightness range, or extreme brightness contrast in the field of vision. In lighting design, many standards have put forward requirements for glare, so glare control is very important. For example, in order to reduce glare in road lighting, we can appropriately increase the installation height of the lamp pole, keep the lamp horizontally installed, or use a sunshade, etc. If these cannot effectively reduce glare, then the glare can only be reduced by replacing the light distribution of the lamp to ensure that it meets the requirements of the corresponding standards.

Clasificaciones de los tipos de distribución de luz

The light distribution pattern mainly refers to the spatial distribution characteristics of light when it leaves the lamp. Each lighting fixture will produce a different light distribution pattern due to its design, LED position, structural characteristics, lens selection, etc. In order to simplify and standardize, the lighting industry usually classifies these patterns into several classified and widely accepted light distributions types, including Type I, Type II, Type III, Type IV and Type V. For details, please refer to the light distribution definition of different types of lamps such as road lights and area lights by the Illuminating Engineering Society of North America ( Find more about IESNA).
El patrón de distribución de la luz se refiere principalmente a las características de distribución espacial de la luz cuando sale de la lámpara. Cada dispositivo de iluminación producirá un patrón de distribución de la luz diferente debido a su diseño, la posición del LED, las características estructurales, la selección de lentes, etc. Para simplificar y estandarizar, la industria de la iluminación generalmente clasifica estos patrones en varios tipos de distribuciones de luz clasificados y ampliamente aceptados, incluidos el Tipo I, el Tipo II, el Tipo III, el Tipo IV y el Tipo V. Para obtener más detalles, consulte la definición de distribución de la luz de diferentes tipos de lámparas, como luces de carretera y luces de área, de la Sociedad de Ingeniería de Iluminación de América del Norte (Encuentre más información sobre IESNA).

Distribución lateral de la luz

Los tipos I, II, III, IV y V se refieren en realidad a la distribución de luz lateral de la lámpara, es decir, a cómo se distribuye la luz emitida por la lámpara en varios carriles de la calle. Los tipos de distribución de luz lateral de la lámpara se determinan analizando la trayectoria de la candela de media potencia máxima. Proporciona algunas orientaciones sobre cómo elegir la distribución de luz según el ancho de la carretera y la altura de instalación, pero no hay una conexión necesaria.

En resumen, el tipo I es adecuado para carreteras con 1-2 carriles o un carril + acera, el tipo II es adecuado para carreteras con 2-3 carriles o 2 carriles + paso de peatones, el tipo III es adecuado para carreteras con más de 3 carriles y el tipo IV es adecuado para aparcamientos. Por supuesto, esto es generalmente una referencia. Los resultados de la simulación de iluminación deben usarse para determinar qué distribución de luz es adecuada para su proyecto. Los resultados pueden reflejar bien el efecto de iluminación después de instalar las lámparas.

Distribución de luz vertical

La distribución de luz vertical (distribución de luz longitudinal) se refiere al tipos de distribución de luz de cómo se propaga la luz de la luminaria en ambos lados de la calle. El tipos de distribución de luz vertical de la luminaria se determina analizando la trayectoria máxima de candelas (distancia entre postes/altura de montaje). Proporciona cierta orientación sobre cómo elegir la distribución de luz en función del espaciado entre postes y la altura de montaje, pero nuevamente no hay una conexión necesaria. A continuación, se presentan los tipos de distribución de luz vertical IES y sus definiciones. Combinando la distribución de luz lateral y la distribución de luz vertical, existen muchos tipos de distribución de luz IESNA, como Tipo IS, Tipo IM, Tipo IL, Tipo IIS, Tipo IIM, Tipo IIL, Tipo IIIS, Tipo IIIM, Tipo IIIL, etc.

Según la experiencia, la distribución de luz de tipo xS es adecuada para una distancia entre postes de entre 2,5 y 3 veces la distancia entre postes, la distribución de luz de tipo xM es adecuada para una distancia entre postes de entre 3,5 y 4 veces la distancia entre postes, y la distribución de luz de tipo xL y xVL es adecuada para una distancia entre postes de más de 4 veces la distancia entre postes. Estos también son solo de referencia. Si tiene dudas sobre qué tipos de distribución de luz vertical elegir para su proyecto, ZGSM recomienda utilizar la simulación de iluminación (Más sobre simulación/diseño de iluminación) para determinar qué tipo de distribución de luz es la más adecuada.

Cómo elegir las distribuciones de iluminación adecuadas para su proyecto

Distribución de la iluminación en el alumbrado público

Para ayudarlo a comprender mejor el impacto de los tipos de distribución de luz en los efectos de iluminación, demostraremos el papel específico de la distribución de luz a través de la simulación de iluminación. A continuación, se muestra la condición de la carretera que simulamos: el ancho de la carretera es de 7,0 metros, con aceras de 2 metros de ancho a ambos lados, la altura de instalación de la lámpara es de 9 metros y la distancia entre los postes de la lámpara es de 32 metros. Seleccionamos tres lentes diferentes para comparar y enumeramos los resultados de la simulación en la siguiente tabla.

	Average Luminance Lav [cd/m2] >1.00	Overall Uniformity Uo [-] >0.40	Longitudinal Uniformity Ul >0.60	Threshold Increment FTI [%] <15	Edge Illuminance ratio REI [-] ≥0.30	Em ≥7.50	Emin ≥1.50	Em ≥5.00	Emin ≥1.00
Option 1	1.00	0.4	0.76	14	0.46	9.71	6.52	5.87	3.45
Option 2	1.00	0.4	0.75	14	0.51	10.23	6.95	4.87	2.75
Option 3	0.75	0.59	0.78	11	0.68	7.55	4.60	7.97	5.06

El siguiente es un diagrama del resultado de la reproducción cromática falsa. En la opción 3, la iluminación de la acera y la autopista central es insuficiente porque la distribución de luz vertical irrazonable hace que la luz no cubra completamente la acera y la autopista. En este caso, tenemos que instalar más lámparas, lo que significa que el espacio de instalación de las luces (Consulte para obtener más información sobre la disposición de las luminarias de la farola) se acortará. En la opción 2, el brillo de la autopista cumple con los requisitos, pero la distribución de luz lateral del paso de peatones lejos de las lámparas es irrazonable y la iluminación no cumple con los requisitos de iluminación de acera P4 en EN13201. Por el contrario, la opción 1 proporciona una iluminación uniforme tanto en la acera como en la autopista, y la iluminación cumple con los requisitos de la norma EN13201. Tanto la distribución de luz vertical como la distribución de luz horizontal funcionan bien, lo que garantiza la seguridad de los peatones y los conductores durante la noche (¿Cómo elegir la mejor farola LED para tu proyecto?）.

Distribución de la iluminación en el alumbrado de aparcamientos (Tipo IV)

Para ahorrar energía, el cliente optó por reemplazar las lámparas LED. Le recomendamos la lente más adecuada mediante una simulación de iluminación. El tamaño del estacionamiento es de 40*60 metros, con un total de 90 espacios de estacionamiento. La simulación de iluminación muestra que cuando se selecciona la lente T2M, la iluminación promedio es de 75 lux y la uniformidad es de 0,288. Cuando cambiamos a la lente Tipo IVM, la iluminación promedio es de 82 lux y la uniformidad es de 0,375. Podemos concluir que, en este caso, la lente Tipo IVM es mejor que la Tipo IIM en términos de iluminación y uniformidad. La razón es realmente muy simple. La lente Tipo IIM no es adecuada para cubrir el área amplia de dos espacios de estacionamiento más un carril en términos de distribución de iluminación vertical. En la imagen de reproducción de color falso a continuación, podemos ver intuitivamente que el carril no se puede iluminar de manera efectiva, lo que finalmente conduce a una uniformidad insuficiente. Al mismo tiempo, se proyecta algo de luz al costado de la carretera, lo que resulta en una iluminación promedio más baja. En este caso, para lograr la misma iluminación, tenemos que utilizar lámparas de mayor potencia, y para mejorar la uniformidad, tenemos que colocar más lámparas o reemplazar lentes, consulte para obtener más información sobre las soluciones de iluminación de estacionamientos ZGSM.

Distribución de la iluminación en el alumbrado peatonal

La iluminación de los pasos de peatones requiere farolas con distribución de luz asimétrica tanto en C0-180 como en C90-270. Estas farolas pueden proporcionar iluminación vertical para iluminar directamente a los peatones en el costado o sobre el paso de peatones y recordar a los conductores de vehículos de motor la existencia del paso de peatones. Para tener una mejor iluminación vertical, estas lámparas generalmente se colocan a ambos lados del paso de peatones. Por ejemplo, una farola de un solo carril unidireccional o una farola de dos carriles bidireccional solo utiliza una farola con diseño de luz polarizada derecha o luz polarizada izquierda (C0-180), que puede lograr una iluminación efectiva del paso de peatones. Si se trata de un paso de peatones unidireccional de dos o tres carriles o de un paso de peatones de tres o cuatro carriles, a menudo es necesario combinar dos farolas (Encuentre más farolas ZGSM) con diferentes tipos de distribución de luz para obtener una mayor iluminación y una mejor uniformidad. Como se muestra a continuación, comparamos el uso de lentes convencionales y farolas con distribución de luz asimétrica (C0-180+C90-270). Los resultados de la simulación muestran que las primeras requieren 30 W para lograr la iluminación requerida de 30 lux, mientras que las segundas solo requieren 20 W y la uniformidad es mejor que las primeras.

Luces LED ZGSM

ZGSM tiene una variedad de farolas, los escenarios de aplicación incluyen carreteras principales, caminos rurales, aceras, estacionamientos y parques. Los diferentes escenarios de aplicación a menudo requieren farolas con diferentes tipos de distribución de luz para satisfacer las necesidades de la aplicación. Si está interesado en estos productos, comuníquese con nosotros. Además, ZGSM también produce otras lámparas, como luces de fábrica, reflectores, luces de estadio, luces de gasolinera y farolas solares (consulte las farolas solares AIO, AIT y Split de ZGSM), etc. Si está interesado, puede encontrar el producto que más le convenga a través del siguiente enlace.

Resumen

Este artículo explica principalmente la importancia de la distribución de la luz, los diferentes tipos de distribución de la luz de la calle y la aplicación de la distribución de la luz en diferentes escenarios, como carreteras comunes, estacionamientos, aceras, etc. A través de estos, podemos concluir que la distribución de luz razonable puede cumplir mejor con los requisitos de contraste y uniformidad en los estándares de iluminación. Las lámparas con una distribución de luz irrazonable a menudo requieren una mayor potencia para cumplir con los requisitos de iluminancia. Además, para lograr la uniformidad ideal, la parte del proyecto debe colocar lámparas adicionales para lograr una buena uniformidad. En algunas aplicaciones especiales, necesitamos lentes personalizados para cumplir con los requisitos de iluminación, como aceras, estacionamientos y estadios, etc. Si está interesado, puede consultar nuestros blogs sobre iluminación peatonal, iluminación de estacionamientos e iluminación deportiva (soluciones de iluminación deportiva ZGSM).

Preguntas Frecuentes

Introducción del autor