Šviesos pasiskirstymo kreivės: šios diagramos supratimas yra pusė apšvietimo dizaino mūšio
Ar kada nors jus tai supainiojo: perkate šviestuvą su didele galia, bet tikrasis apšvietimas neatitinka lūkesčių? Šviesa yra per daug koncentruota, sukurianti atšiaurų, akinantį tašką, arba per daug išsklaidyta, todėl visa erdvė atrodo lygi ir neįkvėpta. Raktas į tai dažnai slypi profesionalioje, tačiau svarbioje koncepcijoje{1}}Šviesos pasiskirstymo kreivė. Užprofesionalus patalpų apšvietimo projektavimas, suprasti šį grafiką yra tarsi architektas, skaitantis brėžinius; tai pirmas žingsnis siekiant išvengti nesėkmių ir pasiekti tikslius apšvietimo efektus.
Kas yra šviesos pasiskirstymo kreivė? Tai kur kas daugiau nei grafikas
Paprasčiau tariant, aŠviesos pasiskirstymo kreivė(taip pat žinomas kaip fotometrinių duomenų kreivė arba poliarinė kreivė) yra šviestuvo šviesos charakteristikų „ID kortelė“ ir „navigacijos žemėlapis“. Atlikus mokslinius matavimus, jis registruoja, kaip šviesos intensyvumas pasiskirsto visomis kryptimis trimatėje erdvėje išėjus iš šviestuvo.
Visame šviesos paskirstymo duomenų faile (pvz., standartiniame IES faile) yra daug daugiau informacijos, nei jūs manote:
Pagrindiniai optiniai duomenys: šviesos intensyvumas (kandelose, cd) įvairiais vertikaliais kampais-kreivės siela.
Bendras našumas: Bendras šviesos srautas (liumenais, lm), šviestuvo efektyvumas (šviesos šaltinio ir armatūros galia).
Elektriniai parametrai: Įėjimo galia (vatais, W), galios koeficientas (PF).
Fizinė informacija: Tvirtinimo matmenys, modelis, gamintojas.
Jei šviesos srautas (liumenai) nurodo „kiek šviesos“ skleidžia šviestuvas,Šviesos pasiskirstymo kreivėtiksliai pasako, „kur dingsta visa ta šviesa“. Tai yra pagrindinis pagrindasSpindulio kampo pasirinkimas komercinių patalpų apšvietime.
Šviesos pasiskirstymo kreivių klasifikavimas: simetrija ir spindulio kampas
Mes galime interpretuoti ir suskirstyti į kategorijas šviesos pasiskirstymo kreives pagal du pagrindinius matmenis, kurie yra tiesiogiai susiję su šviestuvo taikymu.
1 matmuo: simetrija
Ši charakteristika lemia, kaip šviesa sklinda aplink šviestuvo centrinę ašį.
| Simetrijos tipas | Vizualus aprašymas | Tipiški šviestuvai | Pagrindinės charakteristikos ir taikymo scenarijai |
|---|---|---|---|
| Ašinė simetriška (sukama) | Panašus į apverstą dubenį; kreivės forma yra identiška bet kuriame skerspjūvyje,{0}}einančiame per centrą. | Dauguma apatinių šviestuvų, prožektorių, aukštų{0}}šviestuvų, sferinių lempučių. | Šviesa tolygiai sklinda visomis kryptimis, sudarydama centre simetrišką šviesos raštą. Tinka patalpoms, kurioms reikalingas vienodas bendras apšvietimas, pvz., sandėliams, koridoriams, bendroms patalpoms. |
| Simetrinis (dvi{0}}šoninis) | Atrodo kaip simetriška alyvmedžio arba šikšnosparnio sparno forma, simetriška dviejose pagrindinėse plokštumose: C0 laipsnis /180 laipsnių ir C90 laipsnis /270 laipsnių. | Troffer žibintai, skydiniai žibintai, kai kurie linijiniai šviestuvai. | Turi tiksliai simetrišką pasiskirstymą konkrečiose plokštumose. Įprastabiuro apšvietimo projektavimaspasiekti aukštą vienodumą ant darbinių paviršių, tuo pačiu kontroliuojant akinimą. |
| Asimetriškas | Kreivė yra aiškiai pasvirusi į vieną pusę, netaisyklingos formos. | Sieniniai šviestuvai, asimetriniai prožektoriai, kai kurie gatvių šviestuvai. | Šviesa sąmoningai nukreipiama į konkrečią pusę. Pavyzdžiui, sienų poveržlės tolygiai nugraužia sienas; gatvių žibintai nukreipia šviesą į kelią, o ne į dangų. |
2 matmuo: spindulio kampas
Tai reiškia kampą, per kurį šviesos intensyvumas sumažėja iki 50 % didžiausio centro intensyvumo. Tai vienas intuityviausių parametrųvizualinis fotometrinių kreivių aiškinimas.
| Spindulio kampo tipas | apytiksliai Kampo diapazonas | Šviesos raštas ir vizualinis pojūtis | Tipinės programos |
|---|---|---|---|
| Siauras spindulys | < 20° | Mažas, koncentruotas viešosios interneto prieigos taškas su aštriu pjūviu-. Didelis vizualinis poveikis, sukuria stiprų kontrastą. | Akcentinis apšvietimas: muziejaus eksponatai, skulptūros, papuošalai, meno kūriniai namuose. |
| Vidutinis spindulys | 20 laipsnių - 40 laipsnis | Vidutinio{0}}dydžio viešosios interneto prieigos taškas su geru perėjimu. Subalansuoja akcentinį ir aplinkos apšvietimą. | Bendras akcentinis apšvietimas: mažmeninės prekybos lentynos, restoranų stalai, virš namų kavos staliukų. |
| Platus spindulys | >40 laipsnių | Didelė, švelni šviesa su neryškia riba. Užtikrina tolygų aplinkos apšvietimą. | Aplinkos / bendras apšvietimas: bendras erdvės apšvietimas, svetainės, klasės, bendras biuro apšvietimas. |
Svarbi pastaba: plataus, vidutinio ir siauro apibrėžimai nėra absoliutūs ar standartizuoti; gamintojai gali turėti nedidelių nukrypimų. Svarbiausia yra spręsti pagal konkrečią kampo vertę ir tikrąją kreivės formą.
Techninis gilus nardymas: kaip sukuriama kreivė? Kaip mes tai skaitome?
1. Nuo laboratorijos iki grafiko
Šviesos pasiskirstymo kreivės generavimas remiasi profesionalia optine laboratorija ir goniofotometru. Armatūra sumontuota besisukančios roboto rankos centre, o detektorius virtualioje sferoje matuoja šviesos intensyvumą skirtingais kampais (paprastai 1 laipsnio ar mažesniais intervalais). Šis didžiulis duomenų rinkinys apdorojamas ir galiausiai nubraižytas į dvimatę poliarinę arba Dekarto koordinačių grafiką, kurią matome.
2. Išsamus kreivės-interpretavimas
Poliarinė diagrama: Pats intuityviausias. Kilmė žymi armatūros centrą, koncentriniai apskritimai – šviesos intensyvumą, o kampas – kryptį. Kuo toliau kreivė yra nuo centro, tuo stipresnis šviesos intensyvumas ta kryptimi. Sijos plotis ir simetrija yra atpažįstami iš pirmo žvilgsnio.
Dekarto diagrama: Tiksliau. Horizontalioji ašis yra kampas (0–180 laipsnių), o vertikali ašis – šviesos intensyvumas. Palengvina tikslų intensyvumo verčių nuskaitymą bet kokiu kampu, ypač naudinga analizuojant asimetrinius pasiskirstymus.
Ko ieškoti:
Didžiausias intensyvumas: aukščiausias kreivės taškas lemia centrinį ryškumą.
Spindulio kampas: Raskite taškus, atitinkančius 50 % smailės intensyvumo, ir atkreipkite dėmesį į kampą tarp jų.
Šviesos rašto vienodumas: kreivės nusileidimo statumas. Statesnis kritimas reiškia sunkesnį nuolydį-; švelnesnis nuolydis reiškia švelnesnį perėjimą.
Antrinės viršūnės / išsiliejusi šviesa: patikrinkite, ar kreivė turi antrą nedidelį iškilimą, kuris gali reikšti nepageidaujamą išsklaidytą šviesą.
Kodėl tai taip svarbu? - Nuo „spėjimo“ iki „žinojimo“
ĮvaldęsŠviesos pasiskirstymo kreivėreiškia apšvietimo dizaino atnaujinimą iš „įvertinimo pagal patirtį“ į „numatymą pagal duomenis“.
Projektavimo tikslo pasiekimas: Norite dramatiško dėmesio? Pasirinkite siaurą spindulį. Norite vienodos, patogios biuro aplinkos? Pasirinkite trofferį su šikšnosparnių paskirstymu. Viskas paremta duomenimis.
Energijos švaistymo išvengimas: Nukreipkite šviesą tiksliai į vietą, kurią reikia apšviesti, kad būtų išvengta „dangaus švytėjimo“ arba apšviestų nenaudingas sienas. Tai tiesiogiai padidina efektyvumą ir taupo energiją bei pinigus.
Akinimo valdymas: Kreivė leidžia numatyti, iš kurių žiūrėjimo kampų gali būti matomas pernelyg ryškus tvirtinimo paviršius (didelis skaisčiai), todėl galite to išvengti pasirinkdami šviestuvus su tinkamu ekranavimu arba reguliuodami montavimo padėtį.
Mokslinis modeliavimas: Profesionali apšvietimo projektavimo programinė įranga (pvz., „Dialux“) tiksliai remiasi šviestuvo IES failu (kuriuo yra visi pasiskirstymo kreivės duomenys), kad atliktų apšvietimo skaičiavimus ir efektų modeliavimą, užtikrinant, kad žinotumėte rezultatą dar neįdiegę projekto.
DUK
1. Kl.: Kaip įprastas vartotojas, kai perku žibintus, pardavėjai dažniausiai nurodo tik liumenus ir vatus. Ar šviesos paskirstymo informacija man tikrai reikalinga?
A: Visiškai.Liumenai (bendras šviesos srautas) yra kaip bendras vandens kiekis bake, oŠviesos pasiskirstymo kreivėnustato, kaip veikia maišytuvas,{0}}ar tai būtų galinga srovė, ar švelnus purškimas. Pavyzdžiui, du apatiniai šviestuvai su tuo pačiu šviesos srautu, bet skirtingais spindulio kampais-vienas 15 laipsnių, o kitas 40 laipsnių -sukels labai skirtingus efektus, kai bus sumontuoti svetainės lubose: pirmasis sukuria atšiaurų, nedidelį prožektorių ant sofos, o antrasis – švelnų bendrą apšvietimą. Prieš pirkdami pabandykite gauti arba peržiūrėti gaminio fotometrinę kreivę, ypač akcentuojančių šviestuvų, pvz., prožektorių ir apatinių žibintų, atveju.
2. Kl.: Rankoje turiu fotometrinę kreivę. Kaip galiu greitai nustatyti, kur jis geriausiai tinka naudoti?
A: vadovaukitės „trijų{0}}veiksmų metodu“: Pirmiausia patikrinkite simetriją: Ašiniai/simetriniai tipai tinka bendram aplinkos apšvietimui; asimetrinių tipų atveju stebėkite pakreipimo kryptį,{0}}tinkančią sienoms plauti, ganyti arba paryškinti konkrečius vertikalius paviršius.Antra, patikrinkite spindulio kampą: Siauras spindulys (<20°) for accent; medium beam (20-40°) for task/area lighting; wide beam (>40 laipsnių) aplinkos apšvietimui.Trečia, išnagrinėkite kreivės formą: lygi, pilna kreivė rodo gerą šviesos modelio perėjimą; stačia kreivė reiškia kietą pjūvį-; šikšnosparnio sparno forma sumažina blizgesį vertikalia kryptimi, todėl idealiai tinka biurams ir klasėms.
3. Kl.: Koks ryšys tarp fotometrinės kreivės ir izoliukso (vienodo apšvietimo) diagramų, kurias matome apšvietimo projektavimo programinėje įrangoje?
A:Fotometrinė kreivė yra"priežastis", o Isolux diagrama yra"efektas". Fotometrinė kreivė apibūdinapaties armatūragebėjimas skleisti šviesą įvairiomis kryptimis. Kai į programinę įrangą įvedate armatūros modelį (įkeliate jo IES failą), montavimo vietą, aukštį ir orientaciją, ji naudoja armatūrosšviesos pasiskirstymo kreivėduomenis, kartu su kambario modeliu, kad būtų galima apskaičiuoti, kaip šviesa patenka įtikslinis paviršius(pvz., stalas, grindys) ir vizualizuoja tai kaip vienodo apšvietimo kontūrines linijas (izoliukso linijos). Todėl tik naudojant tikslią fotometrinę kreivę modeliuojama izoliukso diagrama yra patikima nuoroda.
Pastabos ir šaltiniai:
Standartiniai šviesos pasiskirstymo kreivių matavimo metodai ir duomenų formatai pirmiausia pagrįsti jungtiniu Tarptautinės apšvietimo komisijos (CIE) ir Šiaurės Amerikos apšvietimo inžinerijos draugijos (IESNA) standartu: *IESNA LM-63: IES standartinis failo formatas elektroniniam fotometrinių duomenų perdavimui*.
Įvairių fotometrinių kreivių charakteristikų santraukos ir jų pritaikymas yra apibendrintos iš diskusijų apie ryšį tarp šviestuvų paskirstymo ir patalpų apšvietimo kokybės.Apšvietimo dizaino vadovas.
Spindulio kampo apibrėžimas (50 % didžiausio intensyvumo ribos) yra visos pramonės-standartas, randamas pagrindinių tarptautinių šviestuvų gamintojų (pvz., Philips, ERCO, iGuzzini) techniniuose dokumentuose ir produktų kataloguose.
