¿Qué es La Uniformidad De Iluminancia Y Cómo Mejorarla?
¿Qué es La Uniformidad De Iluminancia Y Cómo Mejorarla?
Introducción
En la industria de la iluminación, es importante mantener un brillo/luminancia (cd/m2 – candelas por metro cuadrado) e iluminancia (niveles de lux) adecuados. Esto garantiza que las actividades relacionadas con las personas durante la noche estén adecuadamente iluminadas, lo que garantiza la seguridad de la conducción, los deportes y el trabajo. Sin embargo, muchos usuarios ignoran la medición y el cálculo de la relación de uniformidad de iluminancia. Ya sea que se trate de iluminación en estacionamientos comerciales, iluminación en áreas industriales como fábricas o incluso iluminación en estadios, se requiere una uniformidad de iluminación adecuada para mejorar la percepción del usuario. Si la uniformidad de iluminancia exterior o interior es baja, los ciudadanos, trabajadores o deportistas pueden sentirse incómodos, lo que afecta su visión. Este artículo explica principalmente qué es la uniformidad de iluminancia, cómo calcular la uniformidad de la iluminación, su importancia, los requisitos de uniformidad de iluminancia en diferentes áreas de iluminación y cómo mejorar la uniformidad de iluminancia, con el fin de profundizar la comprensión de todos sobre la uniformidad de iluminancia.
¿Qué es la uniformidad y cómo medirla?
La uniformidad de iluminancia se refiere a si el sistema de iluminación proporciona una distribución uniforme de la iluminación en un área específica. Se refiere a la relación entre la luminancia/iluminancia mínima y la luminancia/iluminancia media en una superficie calculada. Cuanto mayor sea este valor, más uniformemente se distribuirán las luces en el suelo/área de iluminación. La uniformidad de iluminancia se puede dividir en uniformidad de luminancia y uniformidad de iluminancia. La primera es la relación entre la luminancia mínima y la luminancia media, y la segunda es la relación entre la iluminancia mínima y la iluminancia media. Es decir, uniformidad de la intensidad de la luz = iluminancia mínima/iluminancia media, uniformidad de iluminancia = iluminancia mínima/iluminancia media. En teoría, este valor puede ser de hasta 1 para un sistema de iluminación completamente uniforme, pero en aplicaciones prácticas es casi imposible lograrlo.
En aplicaciones de iluminación, podemos calcular la uniformidad de iluminancia a través de software de simulación de iluminación como Dialux, AGI32, Relux, etc. Puede simular y calcular efectos de iluminación a través del tamaño del lugar, la disposición de las lámparas y las características de la lente de las lámparas, incluyendo iluminancia, luminancia, uniformidad y deslumbramiento, etc. La uniformidad se calcula calculando la iluminancia mínima y la iluminancia promedio en el área de iluminación, luego obtenemos la relación de uniformidad de iluminación. Además del software de simulación de iluminación, podemos usar luxómetros y medidores de intensidad de luz (candelas) para medir la iluminancia y la luminancia en el área de iluminación. Por supuesto, no obtenemos directamente el parámetro de uniformidad de iluminancia. Al medir la iluminancia/luminancia en diferentes puntos en un área específica (tomando la autopista como ejemplo), podemos obtener un conjunto de datos, como se muestra en la siguiente tabla. Mediante el cálculo, podemos encontrar que la luminancia media de la carretera 1 cuyo carril A es 0,89 cd/m2, y el brillo mínimo es 0,44 cd/m2, es decir, uniformidad = 0,44/0,89 = 0,49. De manera similar, la uniformidad del carril B=0,5/0,94=0,53. Por el mismo método, podemos encontrar la uniformidad de los dos carriles en la carretera 2. Debido a la lente poco razonable, la uniformidad de los dos carriles izquierdos en la carretera 2 no es muy buena. También podemos ver en la imagen que hay puntos oscuros obvios en la carretera, lo que puede provocar una iluminación insuficiente y causar accidentes de tráfico.
Why care about lighting uniformity?
La importancia de la uniformidad de la iluminación se refleja en el hecho de que afecta directamente a las sensaciones, la experiencia visual y la eficiencia laboral de las personas en el entorno de iluminación, como explicaremos uno por uno a continuación.
En la iluminación de carreteras, si la uniformidad de la iluminación no es alta, aparecerán puntos muy brillantes y muy oscuros en la carretera. Imagínese que cuando conduce o camina por una carretera de este tipo, el brillo/iluminancia cambia con frecuencia. Esto provocará inevitablemente fatiga ocular a los conductores y peatones, y serán gravemente incapaces de distinguir obstáculos, lo que provocará accidentes de tráfico.
En la iluminación interior, la iluminación desigual provocará que la iluminación en algunas áreas no cumpla claramente con los requisitos. Esto afectará a la iluminación en el área que no puede cumplir con los requisitos para el trabajo, la lectura y los deportes, etc., lo que afectará la eficiencia laboral, la visión de los lectores y la seguridad de los atletas.
En la iluminación de estadios, la iluminación desigual provocará molestias en el sistema visual. Ya sea un espectador o un jugador, en este caso, cuando sus pupilas necesitan contraerse y expandirse continuamente para adaptarse a la diferencia de iluminación en diferentes áreas, esto afectará la comodidad visual de los atletas y espectadores y, en última instancia, afectará el progreso y el disfrute del juego.
Estándares de uniformidad de iluminancia en diferentes aplicaciones
Uniformidad de iluminancia para iluminación vial
El objetivo principal de la iluminación vial es garantizar que los conductores y los peatones puedan conducir de forma segura y cómoda. Mejorar la iluminación vial es una forma eficaz de reducir el número de accidentes mortales y con heridos. Las normas de iluminación vial se mencionan en la CIE 115 “Recomendaciones para la iluminación de carreteras para el tráfico de automóviles y peatones”. En la actualidad, a menudo escuchamos que las normas como M2, M3a y M4a se describen con más detalle en la EN13201. Según esta norma, existen 6 niveles de iluminación diferentes para la iluminación vial, y cada nivel de iluminación tiene diferentes requisitos de iluminación. Incluye el brillo medio (Lave), la uniformidad general (U0), la uniformidad longitudinal (UI), el deslumbramiento incapacitante (TI) y la iluminación ambiental (SR).
La uniformidad general es una medida de la uniformidad de la iluminación vial. La uniformidad general se obtiene dividiendo el brillo mínimo (Lmin) por el brillo medio (Lave): U0=Lmin/Lav. La uniformidad longitudinal es la relación entre el brillo mínimo y máximo en un solo carril, es decir, UI=Lmin/Lmax. La uniformidad longitudinal razonable es una medida para reducir la intensidad de las franjas claras y oscuras en la superficie de iluminación de la carretera. Nota: el carril de circulación es la línea central de cada carril de la cuadrícula de cálculo. A continuación se muestran los estándares correspondientes para la uniformidad de la iluminación de la carretera.
| Clase de iluminación | M1 | M2 | M3 | M4 | M5 | M6 |
| U0 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.4 | 0.35 | 0.35 |
| UI | 0.7 | 0.7 | 0.6 | 0.6 | 0.4 | 0.4 |
Uniformidad de iluminancia en la iluminación deportiva
En la iluminación de estadios, la uniformidad es la distribución uniforme de la luz en toda la superficie de juego. Cuanto mejor sea la uniformidad, más garantizado estará que no haya cambios en los niveles de iluminación que puedan afectar el rendimiento o la seguridad de los atletas. En los estadios, la uniformidad de la iluminación incluye U1h y U2h, mientras que en algunos estadios con transmisiones televisivas, habrá requisitos para U1v y U2v. Aquí, U1h es una medida de uniformidad horizontal de iluminancia y es una relación entre la iluminancia horizontal mínima y la iluminancia horizontal máxima. Y U2h es una medida de uniformidad horizontal de iluminancia que es una relación entre la iluminancia horizontal mínima y la iluminancia horizontal promedio. Por ejemplo, en la iluminación de campos de fútbol, generalmente se selecciona 19 (eje X) * 13 (eje Y), con un total de 247 puntos de referencia. Luego, debemos medir la iluminancia en estos puntos de valor, porque en última instancia afecta el rendimiento de la uniformidad de la iluminación. A continuación, se detallan los requisitos de uniformidad para diferentes campos.
| Campo deportivo | Fútbol | Tenis al aire libre | Voleibol de interior | Baloncesto en pista cubierta | Béisbol | Cancha multiusos |
| Class I | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
| Class II | 0.6 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 | 0.7 |
| Class III | 0.5 | 0.6 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
Uniformidad de iluminación en otras luminarias exteriores: aparcamientos, gasolineras, astilleros
También otras áreas al aire libre tienen requisitos correspondientes en cuanto a uniformidad de iluminación. Debido a las limitaciones de espacio, no entraremos en detalles aquí. A continuación, enumeramos los requisitos de uniformidad de iluminación para estacionamientos, gasolineras, muelles y aeropuertos, etc.
| Otra área al aire libre | Estacionamiento | Gasolinera | Almacén al aire libre | Astilleros y muelles | Aeropuertos |
| Uniformidad | 0.25 | 0.4 | 0.25-0.5 | 0.25-0.5 | 0.1-0.5 |
Uniformidad de iluminación en iluminación interior
La uniformidad de iluminancia de la iluminación interior se expresa generalmente como la relación entre la iluminación mínima producida por un sistema de iluminación general en la superficie de trabajo y la iluminación media. Se necesita una iluminación uniforme en un área de iluminación porque el ojo humano tarda un tiempo en adaptarse a diferentes niveles de luz. Se recomienda que la uniformidad del área de trabajo sea superior a 0,60. Los diferentes lugares tienen diferentes requisitos de uniformidad de la iluminación (consulte la tabla siguiente), que generalmente están entre 0,4 y 0,7. Por ejemplo, el almacén requiere una uniformidad >0,4, el aparcamiento requiere >0,4, el taller de producción de cables requiere >0,6 y el taller de electrónica requiere >0,7. Los requisitos de uniformidad de iluminancia para diferentes áreas interiores se muestran en la siguiente tabla. Sus requisitos son diferentes porque los requisitos operativos de los diferentes lugares interiores son diferentes. Por encima del nivel de uniformidad establecido, las personas no pueden percibir cambios en los niveles de luz, lo que las hace sentir cómodas y propicias para el trabajo relacionado.
| Área interior | Almacenes y almacenes | Áreas de manipulación de embalaje de despacho | Aparcamientos públicos | salas de exposiciones | Fundición a presión | Fabricación de cables y alambres | Talleres electrónicos, pruebas, ajustes. |
| Uniformidad | 0.4 | 0.6 | 0.4 | 0.4 | 0.6 | 0.6 | 0.7 |
¿Cómo mejorar la uniformidad de iluminancia?
A través del estudio de las secciones anteriores, conocemos la importancia de la uniformidad de iluminancia y los diferentes requisitos de uniformidad en diferentes áreas de iluminación. Como profesionales de la industria de la iluminación, necesitamos saber qué tipo de diseño de iluminación puede lograr la uniformidad de iluminancia requerida y cómo debemos mejorar el diseño de iluminación que no cumple con los requisitos de uniformidad de iluminación. ZGSM lo explicará a partir de los siguientes cuatro puntos.
1. Selección de la lente de la lámpara
Ya sea que se trate de iluminación de carreteras, iluminación de estadios, otra iluminación exterior e iluminación interior, todos debemos prestar atención a la importancia de las lentes en el diseño de iluminación. Si se utiliza una lente poco razonable en el proyecto, la luz no se distribuirá razonablemente en el área iluminada. Esto hará que algunas áreas sean muy brillantes y otras muy oscuras, lo que dará como resultado una uniformidad que no cumple con los requisitos de iluminación. Por ejemplo, la iluminación de carreteras es más adecuada para utilizar la distribución de luz Tipo IIM o Tipo IIM (según los estándares IESNA). Por el contrario, las lentes Tipo V no son adecuadas para la iluminación de carreteras.
2. Ajuste de la potencia de la lámpara
En la iluminación de carreteras, el vataje de las lámparas individuales no tiene ningún impacto en la uniformidad de iluminancia. En Dialux, puede probar que cuando la distribución de las lámparas sea segura, U0 y UI no cambiarán sin importar cómo cambie el vataje de las lámparas. Sin embargo, en la iluminación de estadios podemos lograr una mejor uniformidad de la iluminación combinando adecuadamente las luces del estadio con diferentes vatajes. Por ejemplo, los reflectores con puntos de mira alejados del poste de luz se pueden elegir con un vataje más alto, mientras que los reflectores con puntos de mira cercanos al poste de luz se pueden elegir con un vataje más bajo. Como se muestra en la figura siguiente, podemos comparar la diferencia en la uniformidad de iluminancia entre las luces del estadio con el mismo vataje y las de diferente vataje. En la imagen de la parte inferior derecha, los datos muestran que la uniformidad de iluminancia de la cancha de tenis se ha mejorado de manera efectiva al usar reflectores led de diferentes vatajes.
3. Ajuste de la disposición de la lámpara
La disposición de las lámparas se refiere a la disposición o distribución de las lámparas en el espacio, incluida la posición, la altura, los puntos de orientación, etc. de las lámparas. Por ejemplo, en la iluminación de carreteras, la disposición de las luces de la calle, la altura de instalación, la altura de los postes de luz, el espaciado de los postes de luz, la longitud del brazo y el ángulo de inclinación, etc., afectarán la uniformidad de la iluminación. En algunos proyectos, algunos parámetros no se pueden cambiar (como la disposición, la altura y el espaciado de los postes de luz), mientras que para otros parámetros, podemos ajustarlos adecuadamente para proporcionar uniformidad de iluminancia. De manera similar, en la iluminación de campos deportivos, ajustamos adecuadamente la posición, la altura y la dirección de proyección del mástil alto durante el diseño del proyecto para proporcionar uniformidad de iluminancia.
4. Aplicación de la distribución asimétrica de la iluminación
La distribución de luz asimétrica significa que la luz de la lámpara se dirige hacia un lado o una dirección específica, por lo general, como la distribución de luz en forma de ala de murciélago de una farola. La distribución de luz simétrica significa que la luz de la lámpara se propaga de manera uniforme en todas las direcciones sin sesgo; un ejemplo típico es el ángulo de haz de 110° de un reflector. En la iluminación de carreteras, la distribución de luz en forma de ala de murciélago puede distribuir mejor la luz en la carretera. La luz emitida por la lámpara tiene un área de cobertura amplia, ya sea a lo largo de la carretera o transversalmente. En la iluminación de estadios, la distribución de luz asimétrica también tiene aplicaciones correspondientes. No solo puede proporcionar uniformidad de iluminancia, sino que también reduce de manera efectiva el impacto del deslumbramiento incómodo en los atletas.
Soluciones de iluminación ZGSM con distribuciones de luz optimizadas
Todas las lámparas ZGSM están disponibles en una variedad de lentes y opciones de potencia. Las diferentes distribuciones de luz (simétricas y asimétricas) permiten que nuestras lámparas se adapten a diferentes diseños de carreteras, diseños de canchas y otras ubicaciones al aire libre, y en aplicaciones prácticas, nuestro diseño puede cumplir con los requisitos de uniformidad de iluminación del proyecto. Los productos LED de ZGSM se enumeran a continuación, incluidos farolas, reflectores, luces de mástil alto, luces de gasolineras y farolas solares.
Resumen
Este artículo proporciona una explicación en profundidad del concepto de uniformidad de iluminancia, cómo se calcula y mide, y la importancia de la uniformidad en las aplicaciones de iluminación. Como sabemos ahora, la uniformidad de la iluminación es la relación entre la iluminancia mínima (luminancia) / iluminancia media (luminancia), que afecta directamente la seguridad de las personas, la comodidad visual y la eficiencia del trabajo en el entorno de iluminación. Diferentes áreas de iluminación (carreteras, estadios y lugares interiores) tienen diferentes requisitos de uniformidad de la iluminación. En la iluminación de carriles de vehículos de motor, lo que se requiere es uniformidad de brillo; en la iluminación de estadios y la iluminación interior, lo que se requiere es uniformidad de iluminancia. Además, diferentes condiciones de la carretera, niveles de competencia y tipos de trabajo en interiores tienen diferentes requisitos de uniformidad. Requerir. Necesitamos ajustar y optimizar de acuerdo con los requisitos correspondientes. Al mismo tiempo, también explicamos brevemente cómo mejorar la uniformidad de iluminancia. Estas medidas incluyen la selección de lentes razonables, disposición razonable de la lámpara y potencia razonable de la lámpara, etc. Si está interesado en esta parte, puede contactarnos directamente para obtener más información. Por último, si está interesado en farolas, luces de estadios y otros accesorios de iluminación exterior, también puede consultar a ZGSM.
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Introducción del autor
Hola clientes,
Mi nombre es Taylor Gong, soy el gerente de producto de ZGSM Tech. Llevo más de 13 años en la industria de las luces LED. Bueno en el diseño de iluminación, la configuración del sistema de alumbrado público y el soporte de tecnología de licitación. Siéntete libre de contactarnos. Estoy feliz de ofrecerle el mejor servicio y productos.
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