Процесс структурированного проектирования
Чтобы достичь наилучшего общего результата в осветительной установке, важно избегать склонности к прямолинейному выбору светильника, прежде чем более широко определять, что требуется от системы. Использование структурированного процесса проектирования помогает избежать этого.
7 ключевых шагов в процессе проектирования освещения (фото-кредит: webstaurantstore.com)
Ключевыми этапами процесса проектирования являются:
- Определите требования
- Определить способ освещения
- Выберите осветительное оборудование
- Вычислите параметры освещения и отрегулируйте дизайн по мере необходимости.
- Определить систему управления
- Выбор светильника
-
Осмотреть установку по завершении
(и, если возможно, через несколько месяцев после занятий, чтобы определить, что сработало, а что нет. Это единственный способ создать опыт для применения в будущих проектах)
Пять начальных этапов рассматриваются более подробно в следующих строках.
1. Определение требований
Это включает в себя полное понимание того, что предназначена для освещения. Это включает в себя следующее:
-
Требования к задаче?
- освещенность
- отблеск
- Настроение пространства
- Отношение к форме пространства
- Что нужно подчеркнуть
- Что скрывать
- Направление света
- Взаимодействие дневного света
Вернуться к индексу ↑
2. Определите способ освещения
На этом этапе рассматривается вопрос о том, как должен быть доставлен свет, например, он будет утоплен, установлен на поверхности, прямой или косвенный или будет использоваться подсветка и его основные характеристики, например, будет ли это призматическим, низкой яркостью или мягкий свет.
На данном этапе следует рассмотреть вопрос об использовании дневного света для сведения к минимуму необходимости в искусственном освещении.
Вернуться к индексу ↑
3. Выберите осветительное оборудование
Как только выбран метод освещения, можно выбрать наиболее подходящий источник света, за которым следует светильник.
При выборе источника света следует изучить следующие атрибуты:
- Световая мощность (люмены)
- Суммарная входная мощность
- Эффективность (люмены на ватт)
- Продолжительность жизни
- Физический размер
- Поверхностная яркость / блики
- Цветные характеристики
- Электрические характеристики
- Требования к блоку управления
- Совместимость с существующей электрической системой
- Пригодность для операционной среды
На выбор светильника влияет также ряд факторов:
- Характеристики источника света и устройства управления
- Эффективность светильника (% выходного света лампы, выводимого из светильника)
- Распределение света
- Контроль бликов
- Отделка и внешний вид
- Размер
- Доступность компонентов для обслуживания
- Возможность обработки неблагоприятных условий эксплуатации
- эстетика
- Управление температурным режимом
Вернуться к индексу ↑
4. Вычислите параметры освещения
Методы расчета освещения относятся к трем широким категориям:
- Методы расчета вручную
- Трехмерное моделирование
- Визуализация
Фотометрические данные для источников света и светильников являются коммерчески доступными для содействия этим расчетам.
4.1 Методы расчета вручную
Существует множество методов ручного вычисления для расчета различных аспектов освещения. К ним относятся комплексные методы расчета освещенности из самых разных форм светящихся объектов. Большинство из них теперь заменены компьютерными программами (проверьте наше бесплатное программное обеспечение).
Метод Lumen был основой внутреннего освещения и оставался в использовании как быстрый и относительно точный метод расчета внутренней освещенности.
Метод Lumen вычисляет среднюю освещенность на определенном уровне в пространстве, включая учет света, отраженного от внутренних поверхностей помещения. Метод расчета имеет набор предположений, которые, если следовать, дают разумную визуальную среду.
Неадекватное внимание к допущениям приведет к плохим результатам.
Основные допущения:
- Все светильники в комнате одинаковые и имеют одинаковую ориентацию
- Светильники не имеют направленного распределения и направлены непосредственно на пол
- Светильники расположены в равномерном массиве на потолке и имеют одинаковую высоту монтажа
- Светильники расположены на расстоянии меньше максимального расстояния до отношения высоты установки, указанного в таблице коэффициентов использования
Средняя освещенность, создаваемая осветительной установкой или количеством светильников, необходимых для достижения определенной средней освещенности, может быть рассчитана с использованием коэффициентов использования (UF), UF представляет собой отношение общего потока, полученного определенной поверхностью, к общий ток лампы установки.
Формула Lumen //
Среднем Освещенность Е (ч) над базовой поверхности S можно вычислить из «метода» Просвет формулы.
где:
- F - начальный голый световой поток (люмены)
- n - количество ламп на светильник
- N - количество светильников
- LLF - общий коэффициент потерь света
- УФ (ы) - коэффициент использования для базовой поверхности с выбранным светильником
Факторы использования могут быть определены для любой поверхности или расположения светильников. Обычно обозначается символ «UF», за которым следует дополнительная буква в скобках, чтобы обозначить поверхность, например UF (F) - коэффициент использования полости пола, а UF (W) - коэффициент использования для стен.
На практике коэффициенты использования рассчитаны только для общих систем освещения с регулярными массивами светильников и трех основных поверхностей помещений. Самая высокая из этих поверхностей, поверхность С (для потолочной полости), представляет собой воображаемую горизонтальную плоскость на уровне светильников, имеющих коэффициент отражения, равный коэффициенту отражения потолочной полости.
Самая низкая поверхность, поверхность F (для напольной полости), представляет собой горизонтальную плоскость с нормальной рабочей высотой (например, высотой стола), которая часто считается равной 0, 85 м над полом.
Средняя поверхность, поверхность W (для стен), состоит из всех стенок между плоскостями C и F.
Хотя проектировщик освещения может рассчитать коэффициенты использования, осветительные компании публикуют коэффициенты использования для стандартных условий для своих светильников. Ниже приведен стандартный метод представления. Чтобы использовать эту таблицу, необходимо знать индекс комнаты и эффективную отражательную способность трех стандартных поверхностей (полость пола, стены и потолочная полость).
Расчет индекса помещения
Индекс номера //
Индекс номера является мерой углового размера комнаты и представляет собой отношение суммы площадей плана поверхностей F и C к площади поверхности W. Для прямоугольных комнат индекс комнаты определяется:
Где:
- L - длина комнаты
- W - ширина комнаты
- Н м - высота светильника плоскости над горизонтальной плоскостью отсчета.
Если комната имеет форму повторной заявки, например L-образную, то ее необходимо разделить на две или более невозвращаемых секций, которые можно обрабатывать отдельно.
Расстояние до отношения высоты установки (SHR)
Расстояние до высоты установки, отношения (SHR) представляет собой расстояние между светильниками, деленных на их высоту над горизонтальной плоскостью отсчета.
Это влияет на равномерность освещенности на этом плане. Когда определяются таблицы UF, для номинального отношения расстояния к высоте SHR NOM также рассчитывается максимальное отношение расстояния к высоте SHR MAX светильника и является значением, которое не должно превышать, если однородность должна быть приемлемой.
Вернуться к Параметры освещения ↑
4.2 Трехмерное моделирование
Рабочая плоскость DIALux
Хотя можно было рассчитать яркость всех поверхностей в комнате, расчеты были чрезвычайно трудоемкими и могли быть оправданы только в самых особых случаях. Однако появление компьютерного моделирования позволило более гибко подходить к дизайну освещения и значительно увеличить информацию, доступную дизайнеру.
В отличие от Lumen Method, программы освещения позволяют дизайнеру освещения расширить допущения:
- Можно использовать смесь светильников
- Светильники больше не должны располагаться в обычном массиве
- Направленные светильники могут быть смоделированы
- Можно рассмотреть большое количество расчетных точек, чтобы дать обоснованный расчет однородности
- Освещенность и яркость всех поверхностей можно рассчитать
Это дает дизайнеру освещения гораздо лучшее понимание того, что происходит в комнате.
Однако за последние 80 лет были проведены значительные исследования, опыт и документация, которые разработали современное мышление в отношении адекватности различных уровней освещенности для выполнения различных задач и функций.
Хотя существует некоторое общее понимание необходимости соответствующего распределения яркости в вертикальной плоскости, для многих дизайнеров мало информации, опыта или понимания:
- То, что яркость поверхностей должна быть в разных ситуациях
- Что такое приемлемая однородность яркости
- Должна ли быть максимальная однородность яркости
- Какая желаемая градация яркости
- В какой момент неприемлемо распределение яркости стены
При использовании программы расчета освещения важно, чтобы на выходе указывался тип используемого светильника, расположение светильников, предполагаемый выход люмена лампы, коэффициент потерь света и точки прицеливания. Если это не записано, у вас есть красивая картина установки и нет способа сделать ее реальностью.
Вернуться к Параметры освещения ↑
4.3 Визуализация
Это программы, которые создают перспективный рендеринг пространства в уровнях детализации, которые варьируются от блочного представления пространства, до фотографического рендеринга качества, в зависимости от сложности программы и уровня детализации интерьера, который нужно ввести.
Программы делятся на два основных типа:
- Расчет потоков или расчеты радиоизлучения
- Расчет трассировки луча
Основное различие заключается в том, как они интерпретируют свет от отражающих поверхностей.
Ламбертовская поверхность является идеальным диффузором, где свет отражается во всех направлениях, независимо от угла падения света, так что независимо от угла обзора поверхность имеет одинаковую яркость. Зеркальная поверхность является зеркальной поверхностью, где угол отражения света совпадает с углом падения.
Слева: ламбертовская поверхность; Средний: Зеркальная поверхность; Справа: полулучевая поверхность
Реальная поверхность жизни представляет собой комбинацию обеих поверхностей (полу-зеркальных) и имеет как зеркальные, так и диффузные характеристики. Некоторые материалы более зеркальные, а другие более размыты.
Программа переноса потока или радиоизлучения рассматривает все поверхности как диффузные или ламбертовские поверхности, в результате их рендеринг имеет тенденцию казаться плоским с мягкими деталями тени. Это будет иметь тенденцию переоценивать единообразие. Трассировка лучей отслеживает отдельные лучи света от источника к глазу, поскольку он отражает от поверхности к поверхности вокруг комнаты. В результате трассировка лучей может учитывать зеркальную составляющую поверхностей.
Некоторые программы вычисляют все освещение с помощью трассировки лучей, в то время как другие вычисляют пространство на основе переноса потока и имеют наложение трассировки лучей определенных областей для улучшения качества рендеринга. Когда добавляется трассировка лучей, отражения добавляются в полированные поверхности, а тени становятся более резкими.
Программы визуализации являются полезным инструментом при представлении дизайна, как инструмента для дизайнера, чтобы убедиться, что дизайн соответствует его собственной визуализации пространства и моделировать конкретные решения освещения. Программы по-прежнему являются инструментами расчета, а не проектными программами.
Программы могут показать разработчику, как будет выполняться конкретный проект, но что они не могут быть надежно использованы для оценки приемлемости дизайна.
Независимо от формы вывода на визуализацию важно, чтобы программа обеспечивала адекватную информацию, позволяющую создавать и проверять дизайн освещения.
Результат должен включать:
- Информация об установке - тип и расположение всех светильников и информация для прицеливания. Должны быть включены детали лампы, а также конкретный номер каталога используемого фотометрического файла.
- Легкие технические параметры - освещенность, однородность и другие параметры, которые были рассчитаны для достижения дизайна.
- Информация о проверке - адекватные данные, позволяющие проверить подсчет освещения. Это должно включать в себя тип светильника, фотометрический файл, предполагаемые поверхностные отражения, коэффициенты потери света, световое излучение ламп и места монтажа и прицеливания.
Вернуться к параметрам освещения ↑ | Вернуться к индексу ↑
5. Определите систему управления
Оптимизация энергосберегающего освещения (фото-кредит: OSRAM)
Эффективность и эффективность любой осветительной установки зависит от системы управления как от источников света, так и от выбранных светильников.
Примите во внимание:
- Предоставление нескольких переключателей для управления количеством огней, которые срабатывают в любой момент времени. Использование одного переключателя для включения всех огней в большой комнате очень неэффективно.
- Размещение переключателей на выходах из комнат и использование двусторонней переустановки для обеспечения отключения огней при выходе из комнаты.
-
Использование «умных» выключателей и фитингов, которые используют датчики движения для автоматического включения и выключения освещения. Они полезны в комнатах, используемых редко, где огни могут быть оставлены по ошибке, или для престарелых и инвалидов.
Убедитесь, что у них есть встроенный датчик дневного света, чтобы свет не включался без необходимости. Модели, которые должны включаться вручную и автоматически выключаться, но с ручной перегрузкой, предпочтительнее в большинстве ситуаций. Имейте в виду, что в некоторых случаях датчики используют некоторую мощность непрерывно, до 5 Вт или даже 10 Вт.
- Использование таймеров, элементов управления дневного света и датчиков движения для автоматического включения и выключения защитных огней на улице. элементы управления особенно полезны для помещений общего пользования, таких как коридоры, коридоры и лестничные клетки, в многоквартирном корпусе.
- Использование солнечного освещения для сада и охранных огней.
- Использование регуляторов диммера для ламп накаливания (включая галогены). Это может сэкономить энергию, а также увеличить срок службы лампы. Большинство стандартных люминесцентных ламп не могут быть затемнены, но доступны специальные диммеры и лампы. Если лампы должны быть затемнены, важно обеспечить правильное использование оборудования, особенно при модернизации более энергоэффективных ламп.
Вернуться к индексу ↑
6. Выбор светильника
Производительность светильника следует рассматривать так же тщательно, как и его стоимость. В долгосрочной перспективе хорошо спроектированный, хорошо построенный светильник будет дешевле, чем блок низкого качества; и характерными особенностями светильника хорошего качества являются:
- Звуковая механическая и электрическая конструкция и прочная отделка
- Адекватное экранирование ламп высокой яркости для минимизации дискомфорта и бликов
- Адекватное рассеивание тепла для предотвращения перегрева лампы, электропроводки и вспомогательного оборудования
- Высокое светоотдача с соответствующим распределением света
- Простота установки, очистки и обслуживания
Вернуться к индексу ↑
Ссылка // Основы эффективного освещения - справочное руководство по подготовке эффективных принципов освещения - национальные рамки для энергоэффективности