So berechnen Sie Footcandles für Außenbeleuchtungslayouts: Schritt für Schritt

Eine Landschaftsspezifikation enthält eine Zeile, die über die Anzahl Ihrer Beleuchtungskörper entscheidet: Halten Sie durchschnittlich 1 Footcandle entlang eines 400 Fuß langen Parkwegs ein. Ob das 14 oder 40 Poller bedeutet, hängt von vier Zahlen ab: den abgegebenen Lumen der Leuchte, der Fläche, die Sie beleuchten, dem Nutzungskoeffizienten und dem Lichtverlustfaktor. Wenn Sie das richtig machen, wird Footcandle-Mathematik zu einfacher Arithmetik, die dann anhand der Leerzeichen auf Plausibilität geprüft wird.

Die Kurzfassung: Durchschnittliche Fußkerzen zeigen an, ob ein Design über ausreichend Gesamtlicht verfügt. Abstand, Montagehöhe und Strahlverteilung geben Aufschluss darüber, ob das Licht dort landet, wo Menschen gehen. Die erste Berechnung dauert fünf Minuten. Die zweite unterscheidet ein Layout, das eine Footcandle-Prüfung besteht, von einem, das bei Nacht gut aussieht.

Die Footcandle-Formel, klar ausgedrückt

Eine Footcandle ist ein Lumen, das auf einen Quadratfuß Oberfläche fällt. Diese Definition ist wichtig, da Fußkerzen das Licht beschreiben, das auf einer Oberfläche ankommt, und nicht das Licht, das eine Vorrichtung verlässt. Ein 3.000-Lumen-Poller liefert nicht 3.000 Fußkerzen an irgendetwas. Es liefert einen Bruchteil davon, verteilt über den Boden um es herum.

Die Lumen-Methode verbindet beides:

Durchschnittliche Footcandles = (gelieferte Lumen pro Leuchte x Anzahl der Leuchten x CU x LLF) / Fläche in Quadratfuß

• Gelieferte Lumen: die photometrische Leistung der zusammengebauten Leuchte mit Linse, Reflektor und Treiber, nicht die rohe LED-Chip-Bewertung auf einem Datenblatt.
• CU, der Auslastungskoeffizient: der Anteil der Vorrichtungsleistung, der die Arbeitsoberfläche erreicht. Für Außenpoller und Mastaufsatzleuchten ist 0,5 bis 0,8 ein realistischer Arbeitsbereich.
• LLF, der Lichtverlustfaktor: der Zuschlag für die Abnutzung der LED, Schmutz auf der Linse und normale Alterung. Versiegelte IP65- und IP66-Leuchten pendeln sich oft bei etwa 0,8 bis 0,9 ein.
• Fläche: nur die Quadratmeterzahl der beleuchteten Zone. Ein 400 Fuß langer Weg mit einer Breite von 8 Fuß entspricht einer Arbeitsfläche von 3.200 Quadratfuß, nicht der Fläche um ihn herum.

So berechnen Sie Footcandles Schritt für Schritt

1. Messen Sie den Aufgabenbereich. Multiplizieren Sie für jede Zone die Länge mit der Breite in Fuß und teilen Sie unregelmäßige Stellen in Rechtecke auf.
2. Stellen Sie die Zielbeleuchtungsstärke ein. Entnehmen Sie es der Projektspezifikation, den örtlichen Beleuchtungsvorschriften oder einer anerkannten Empfehlung für die Außenbeleuchtung.
3. Lesen Sie die gelieferte Lumenzahl aus der fotometrischen Datei ab. Wenn ein Lieferant nur Chip-Lumen veröffentlicht, fragen Sie nach getesteten Fixture-Lumen.
4. Wählen Sie realistische Werte für CU und LLF. Verwenden Sie 0,6 und 0,85, wenn Sie keine besseren Daten haben, und bestätigen Sie dann mit einer Simulation.
5. Multiplizieren Sie die Ziel-Fußkerzen mit der Fläche. Das Ergebnis sind die Gesamtlumen, die am Boden ankommen müssen.
6. Teilen Sie diese Summe durch die effektiven Lumen pro Leuchte, also Leuchtenlumen x CU x LLF. Aufrunden.
7. Überprüfen Sie den Abstand vor der Bestellung. Wenn der durch Ihre Zählung implizierte Abstand etwa das Vierfache der Montagehöhe überschreitet, sieht das Layout unabhängig vom Durchschnitt lückenhaft aus.

Führen Sie die Zahlen auf dem Gehweg aus. Bei einer Länge von 300 Fuß und einer Breite von 8 Fuß beträgt die Fläche 2.400 Quadratfuß. Ein Ziel von 0,8 Fußkerzen erfordert 1.920 Lumen am Boden. Ein Poller mit 1.500 gelieferten Lumen, einem CU von 0,6 und einem LLF von 0,85 trägt 765 effektive Lumen bei, sodass für die Durchschnittsberechnung drei Leuchten erforderlich sind. Drei Leuchten über 300 Fuß bedeuten einen Abstand von 100 Fuß, und ein 3 Fuß großer Poller kann kein nutzbares Licht 50 Fuß in jede Richtung werfen. Das realistische Layout erfordert etwa 15 bis 20 Einheiten in einem Abstand von 15 bis 20 Fuß. Der durchschnittliche Footcandle-Wert war nie die verbindliche Einschränkung. Einheitlichkeit war.

Umrechnung zwischen Footcandles und Lux

Metrikangaben sind bei Exportprojekten üblich und die Umrechnung ist festgelegt. Eine Fußkerze entspricht 10,764 Lux und ein Lux entspricht 0,0929 Fußkerzen. Teilen Sie Lux durch 10,764, um Footcandles zu erhalten, oder multiplizieren Sie Footcandles mit 10,764, um Lux zu erhalten.

Das Umkehrquadratgesetz, wenn Daten in Candela vorliegen

In fotometrischen Dateien wird die Intensität häufig in Candela statt in der Beleuchtungsstärke angegeben. Eine Leuchte mit einer Nennleistung von 500 Candela, die aus einer Montagehöhe von 10 Fuß direkt nach unten gerichtet ist, erzeugt 500 dividiert durch 100, was 5 Fuß Kerzen direkt unter dem Kopf entspricht. Stellen Sie die gleiche Leuchte auf einen 20-Fuß-Mast und der Wert sinkt auf 1,25 Fußkerzen, da die Beleuchtungsstärke mit dem Quadrat der Entfernung abnimmt. Für Punkte außerhalb der Achse wenden Sie die Kosinuskorrektur an: Intensität multipliziert mit dem Kosinus des Winkels, dividiert durch den Abstand zum Quadrat.

Typische Footcandle-Ziele für den Außenbereich nach Anwendung

Warum durchschnittliche Footcandles selten die Anzahl der Fixtures bestimmen

Unter Gleichmäßigkeit versteht man das Verhältnis des hellsten Punktes zum dunkelsten Punkt einer Oberfläche. Für Gehwege gilt in der Regel ein Verhältnis von etwa 4 zu 1, für Parkplätze ein Verhältnis von 10 zu 1 und für Eingänge ein engeres Verhältnis, da Gesichter und Stufen klar erkennbar sein müssen. In der Praxis führt dieses Verhältnis zu einer Abstandsbegrenzung von etwa dem Vierfachen der Montagehöhe für gleichmäßig verteilte Leuchten.

Ein drei Fuß langer Gartenpoller deckt daher etwa 12 Fuß Weg ab, bevor der Boden zwischen den Leuchten unter das akzeptable Minimum absinkt. Das ist der Grund, warum die tatsächliche Anzahl der Vorrichtungen viel höher ausfällt, als eine durchschnittliche Berechnung vermuten lässt, und warum erfahrene Designer mit den Abständen beginnen und anschließend den Durchschnitt überprüfen.

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Abstrahlwinkel, Montagehöhe und wohin das Licht geht

Zwei Poller mit identischer Lumenleistung können sehr unterschiedliche Footcandle-Werte erzeugen. Ein 360-Grad-Kopf strahlt das Licht über den gesamten Kreis, was für eine offene Rasenkreuzung oder eine Platzkante geeignet ist, wo sich Menschen aus jeder Richtung nähern. Auf einem geraden Weg landet die Hälfte dieser Leistung auf Gras und hinter dem Gehweg. Eine 180-Grad- oder asymmetrische Verteilung konzentriert die gleichen Lumen auf der Lauffläche, was die gemessenen Fußkerzen erhöht und oft größere Abstände ermöglicht.

Die Montagehöhe folgt der gleichen Logik. Durch die Verdoppelung der Höhe wird die Beleuchtungsstärke direkt darunter geviertelt, so dass eine Leuchte an einem 6-Fuß-Pfosten die vierfache Intensität der gleichen Leuchte in 3 Fuß Höhe benötigt, um den gleichen Messwert zu halten. Wählen Sie die Pfosten- und Pollerhöhe anhand der Zielfußkerze aus, anstatt sie für das Erscheinungsbild auszuwählen und später zu überprüfen.

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Was einer Leuchte ihre Nennleistung raubt

Der Lichtverlustfaktor ist keine theoretische Anpassung. Es hat drei echte Komponenten im Freien. Der Lichtstromverlust von LEDs nimmt jedes Jahr um einige Prozent ab, weshalb seriöse Anbieter eine Leistung von L70 oder L80 über 50.000 Stunden angeben. Schmutz auf der Linse ist bei den meisten Installationen der größere Faktor, daher deckt eine abgedichtete IP65- oder IP66-Konstruktion mit gehärtetem Glas oder UV-stabilisiertem Polycarbonat die Probleme über einen Zeithorizont von zehn Jahren ab. Den Rest machen die Umgebungswärme und die Fahrqualität aus.

Vor Ort austauschbare LED-Module ändern diese Mathematik auf nützliche Weise. Wenn die Light Engine ohne Austausch des Gehäuses ausgetauscht werden kann, behält die Anlage ihre Nennleistung über mehrere Wartungszyklen hinweg und der in der Entwurfsphase angenommene LLF bleibt näher an der Realität.

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Photometrische Daten erhalten statt raten

Die obigen Berechnungen gelten nur, wenn die gelieferten Lumen, CU und Verteilung aus echten photometrischen Tests und nicht aus Marketingzusammenfassungen stammen. Fragen Sie einen beliebigen Lieferanten nach der fotometrischen IES-Datei mit dem genauen Modell und der Wattzahl. Diese Datei wird in eine Lichtdesign-Software geladen und erzeugt innerhalb von Minuten ein Punkt-für-Punkt-Footcandle-Raster, ein Gleichmäßigkeitsverhältnis und eine Blendungsprüfung. Für den ersten Durchlauf sind Kataloge und Datenblätter hilfreich; Die fotometrische Datei legt den Entwurf fest.

Leuchtenspezifikationen und Modelldaten für das gesamte Outdoor-Sortiment finden Sie hier zum Download verfügbar , und Sie können IES-Dateien, Abstandshinweise oder eine vollständige Layoutüberprüfung anfordern Unser Engineering-Team . Bei Projekten, die Wattzahlen, intelligente Steuerung oder Solarversorgung kombinieren, senden Sie die Standortabmessungen und die Zielbeleuchtungsstärke und das Team kann eine Anzahl der Leuchten mit empfohlenem Abstand zurücksenden.

Halten Sie vier Zahlen bereit, wenn ein Footcandle-Ziel auf einem Datenblatt erscheint: die Fläche in Quadratfuß, die Zielbeleuchtungsstärke, die gelieferten Lumen pro Leuchte und die kombinierten CU- und LLF-Verluste. Teilen Sie eines in das andere auf und Sie haben die Anzahl der Spiele im ersten Durchgang. Testen Sie dann diese Zählung anhand des Abstands bei ungefähr dem Vierfachen der Montagehöhe, bestätigen Sie, dass die Strahlverteilung mit der Pfadgeometrie übereinstimmt, und besorgen Sie sich die fotometrischen Dateien, bevor die Bestellung versandt wird. Das Rechnen ist der einfache Teil, und es ist auch das, was verhindert, dass eine Beleuchtungsanlage bei der ersten Nachtinspektion durchfällt.