Понимание рейтинга насекомых в освещении - Ceramiclite

При проектировании проектов наружного освещения, будь то коммерческая парковка или периметр спортивного комплекса, контроль направления света так же важен, как и сам свет. Именно здесь  вступают в игру стандарты оценки рассеянного света (BUG rating  ). Разработанная Обществом светотехников (IES) и Международной ассоциацией защиты темного неба (IDA), система оценки рассеянного света BUG представляет собой комплексный метод, используемый для оценки и ограничения количества рассеянного света, излучаемого наружными светильниками.

В этом подробном руководстве мы разберем, что означает аббревиатура BUG, ​​рассмотрим основные проблемы светового загрязнения, которые она решает, и предоставим необходимые таблицы максимальной зональной яркости, которые помогут вам выбрать идеальные светодиодные светильники, соответствующие стандартам, для вашего следующего проекта.

Проблема: световое загрязнение, свечение неба и блики.

Что означает аббревиатура BUG?

Таблицы рейтингов BUG: объяснение максимального зонального светового потока.

Применение рейтингов BUG: 5 зон освещения (LZ0 - LZ4)

Физическая защита: аппаратная сторона управления светом

Другие факторы, предотвращающие блики и проникновение света.

Заключение

Проблема: световое загрязнение, свечение неба и блики.

Прежде чем углубляться в цифры и фотометрические диаграммы, важно понять, зачем IES создала эту систему. Исторически сложилось так, что более старые технологии, такие как газоразрядные лампы или плохо спроектированные неэкранированные светодиоды, излучали свет практически во всех направлениях. Отсутствие оптического контроля приводит к трем основным проблемам окружающей среды и безопасности на открытом воздухе:

l.  Проникновение света за пределы земельного участка: это происходит, когда нежелательный свет выходит за границы участка. Классический пример — яркий свет от уличного фонаря, светящий прямо в окно спальни соседнего жилого дома, что вызывает неудобства, нарушает сон и может привести к юридическим проблемам.

Световое  загрязнение (свечение неба) : Когда свет направляется вверх в ночное небо, он рассеивается в атмосфере, затуманивая свет звезд и создавая светящийся оранжевый купол над городами. Свечение неба не только приводит к огромным потерям энергии, но и нарушает циркадные ритмы человека и наносит ущерб экосистемам ночных животных.

Ослепление :  Ослепление возникает, когда чрезмерно яркий свет, падающий под большим углом, попадает в человеческий глаз непосредственно от источника света. Это вызывает сильный зрительный дискомфорт и, в худшем случае, приводит к так называемому «ослеплению инвалидов» — временному ослеплению водителей или пешеходов и созданию значительной угрозы безопасности.

Система BUG была специально разработана специалистами по освещению для количественной оценки и минимизации именно этих трех проблем. 

Узнайте больше: Как освещение стадиона снижает блики?

Что означает аббревиатура BUG?

Аббревиатура BUG расшифровывается как  «Задняя подсветка» , «Верхняя подсветка» и «Блики» . Система присваивает каждому из этих трех показателей числовое значение от 0 (наиболее строгий оптический контроль) до 5 (наименее строгий контроль/наибольшее рассеянное освещение).

Эти показатели не являются приблизительными; они точно рассчитываются на основе фотометрических данных светильника (часто с помощью файла IES). Система измеряет световой поток в определенных трехмерных угловых зонах — известных как телесные углы или система классификации светильников (LCS) — вокруг светильника.

Вот что каждая буква обозначает на практике в рамках проекта:

B - Подсветка (управление световым загрязнением)

Подсветка сзади относится к свету, излучаемому за светильником. Представьте, что вы устанавливаете периметральный светильник на границе территории промышленного объекта. Вы хотите, чтобы свет проецировался вперед, на вашу собственную парковку, а не назад, на соседнюю территорию. Строгий (низкий) показатель подсветки сзади гарантирует нулевое или минимальное проникновение света за столб, что позволит вам соблюдать местные правила застройки.

U - Подсветка снизу (управление свечением неба)

Подсветка снизу вверх измеряет любой свет, направленный на горизонтальную плоскость светильника или выше (под углом 90 градусов и выше). Это основная причина светового загрязнения. Для соответствия требованиям программы «Темное небо» необходимо обеспечить соответствие этим требованиям. или получить баллы для сертификации LEED.Как правило, наружные светильники должны соответствовать строгому  стандарту U0 , что означает, что свет не теряется полностью, не излучаясь вверх в ночное небо.

G - Блики (контроль зрительного дискомфорта)

Показатель ослепления оценивает интенсивность прямого светового потока, излучаемого под большими углами (обычно от 60 до 90 градусов). Хотя прямой свет необходим для эффективного освещения земли, при слишком большом угле он попадает в глаза водителей, а не на дорожное покрытие. Низкий показатель ослепления гарантирует, что световой луч будет направлен вниз, туда, где он действительно необходим, обеспечивая комфорт для глаз и безопасность на объекте.

Таблицы рейтингов BUG: объяснение максимального зонального светового потока.

Понимание того, что BUG расшифровывается как «задняя подсветка», «подсветка снизу» и «блики», — это только первый шаг. Для эффективного использования системы дизайнерам освещения необходимо знать, как светильник получает свой конкретный рейтинг (от 0 до 5).

Эти оценки не являются произвольными. Согласно стандарту  IES TM-15-11 В стандартной системе шкала от 0 до 5 строго определяется  максимальным зональным световым потоком (в люменах) — абсолютным максимальным количеством света (измеряемым в люменах), которое светильник может излучать в определенных трехмерных угловых зонах. Значение «0» указывает на самый строгий оптический контроль (наименьший допустимый уровень светового потока), а «5» — на самый мягкий контроль.

Ниже приведены подробные таблицы IES, показывающие предельные значения светового потока для каждого класса.

Характеристики подсветки (B0 - B5)

Подсветка оценивается в нескольких вертикальных зонах за светильником. Для достижения определенного класса B световой поток светильника не должен превышать предельные значения ни в одной из этих зон:

Ø  BVH (Backlight Very High) : 80° - 90°

Ø  BH (высокая яркость подсветки) : 60° - 80°

Ø  BM (Backlight Mid): 30° - 60°

Ø  BL (низкий уровень подсветки): 0° - 30°

Рейтинги подсветки снизу (U0 - U5)

Функция Uplight оценивает световой поток, распространяющийся выше горизонтальной плоскости. Она разделена на две основные зоны:

Ø  UH (Uplight High) : 100° - 180° (Прямо в небо)

Ø  UL (низкий верхний свет) : 90° - 100° (чуть выше горизонтали)

Примечание эксперта: Если вы стремитесь к соответствию требованиям программы Dark Sky или сертификации LEED для проекта, реализуемого на открытом воздухе,  стандарт U0 является отраслевым стандартом . Он гарантирует, что ни один люмен не будет потрачен впустую на свечение неба.

Степень ослепления (G0 - G5)

Ослепление оценивается отдельно, поскольку допустимое количество прямого и обратного света под большим углом в значительной степени зависит от типа оптики светильника. IES предоставляет две отдельные таблицы в зависимости от того, имеет ли светильник  асимметричное  (направленное) или  симметричное  (круглое/квадратное) распределение света.

Таблица А: Коэффициент ослепления для асимметричных типов светильников

(Применяется к оптике типов I, II, III и IV — обычно используемой в уличных фонарях, коробчатых светильниках и направленных прожекторах. Ограничения, как правило, более строгие, поскольку свет направлен в определенную сторону.)

Таблица B: Коэффициент ослепления для симметричных типов светильников

(Применимо к оптике типа V и квадратной оптике типа V — обычно используемой в центре парковок или на высоких мачтах освещения, где свет распределяется равномерно по всему периметру (360 градусов).

(Примечание: Рейтинг G также оценивает зоны высокой/очень высокой яркости подсветки в зависимости от точного фотометрического распределения, но основным фактором, определяющим рейтинг, является яркость под большим углом при прямом освещении).

Применение рейтингов BUG: 5 зон освещения (LZ0 - LZ4)

Наличие таблицы максимальных зональных люменов очень важно, но рейтинг BUG (Background Approach - класс защиты от насекомых) бессмысленно без учета условий окружающей среды. Например, прожектор с рейтингом B3 может быть вполне приемлемым в центре Чикаго, но его установка вблизи Йеллоустонского национального парка обернется юридической и экологической катастрофой.

Для решения этой проблемы IES и IDA создали  зоны освещения (LZ) . При выборе наружного освещения необходимо сначала определить зону освещения вашего объекта, которая определяет максимально допустимый уровень шума.

Ø  LZ0 (Без окружающего освещения) : Нетронутые природные территории, национальные парки и астрономические обсерватории. Освещение устанавливается только в случае крайней необходимости.  Требование : Чрезвычайно строгое. Часто предусматривает B1-U0-G0.

Ø  LZ1 (низкий уровень окружающего освещения) : сельская местность, небольшие города и жилые окраины. Здесь крайне чувствительны дикая природа и ночное небо.

Ø  LZ2 (Умеренное рассеянное освещение) : Стандартные коммерческие зоны в пригородах, жилые кварталы и небольшие промышленные парки. Это наиболее распространенная зона для общего наружного освещения.

Ø  LZ3 (умеренно высокая интенсивность окружающего освещения) : крупные коммерческие районы, периметры промышленных объектов и крупные транспортные развязки.

Ø  LZ4 (высокая интенсивность окружающего освещения) : Плотные городские центры и районы с высокой активностью в развлекательных заведениях (например, Таймс-сквер). Высокая интенсивность окружающего освещения уже присутствует, поэтому часто допустимы более высокие рейтинги BUG (например, B3 или B4).

Физическая защита: аппаратная сторона управления светом

Хотя рейтинги BUG основаны на данных, рассчитанных с помощью фотометрического программного обеспечения (например, DIALux или AGi32), как же производитель фактически достигает рейтинга B1, U0 или G1? Ответ кроется в физическом оборудовании — а именно, в классификации экранирования светильника  .

Конструкция корпуса и линзы светильника напрямую определяет, куда физически может распространяться световой поток:

Ø  Без экранирования : Эти светильники (как и традиционные светильники со стеклянными плафонами или светильники, устанавливаемые на голые стены) не имеют оптического управления. Свет излучается на все 360 градусов. Они создают сильное свечение неба и блики, что приводит к ужасным показателям защиты от насекомых (часто U4/U5 и G4/G5).

Ø  Полуэкранированный : Корпус блокирует часть света, направленного вверх, но линза обычно опускается ниже рамы светильника, что приводит к значительному блику под большим углом и боковому проникновению света.

Экранированный  : предназначен для направления большей части света вниз, но из-за слегка открытой оптики небольшая часть света все же может выходить за горизонтальную линию под углом 90 градусов.

Ø  Полностью экранированный / Полная зона рассеивания : Золотой стандарт для современного светодиодного наружного освещения. В светильнике с полной зоной рассеивания светодиодные модули утоплены, а линза полностью прилегает к корпусу.  0% света излучается под углом более 90 градусов.

Если ваш проект требует строгого соблюдения требований по защите темного неба, минимизации светового загрязнения или обеспечения идеального  показателя U0 , то выбор  светодиодного светильника с полным ограничением светового потока  является наиболее надежным физическим решением.

Другие факторы, предотвращающие блики и проникновение света.

Для профессионала в области освещения крайне важно понимать, что  нельзя оценивать проект наружного освещения, основываясь исключительно на его рейтинге BUG (Backward Classes – уровень светового загрязнения, предотвращающего проникновение света). Хотя получение идеального рейтинга B1-U0-G1 в технической документации – это отлично, плохо спланированная схема освещения всё равно может привести к серьёзному световому загрязнению, слепящим пятнам и отказу в установке.

Для создания действительно соответствующей требованиям и комфортной обстановки на открытом воздухе необходимо оценивать рейтинг защиты от насекомых в сочетании с этими важными оптическими и электрическими факторами:

Световой поток и избыточное освещение

Распространенное заблуждение заключается в том, что светильник с «полной отсечкой» и рейтингом U0 (нулевое направление света вверх) полностью устраняет свечение неба. Однако, если установить светильник на 60 000 люмен, когда достаточно было бы светильника на 15 000 люмен, то огромное количество света, падающего на асфальт, будет отражаться вверх. Этот  отраженный свет  значительно способствует окружающему свечению неба и вторичному ослеплению. Всегда рассчитывайте световой поток в соответствии с точными требованиями к освещенности рабочей зоны в фут-канделах — никогда не перегружайте освещение только потому, что светодиоды энергоэффективны.

Кельвин / Коррелированная цветовая температура (КЦТ)

Цвет света имеет такое же значение, как и его направление. Международная ассоциация защиты темного неба (IDA) настоятельно рекомендует верхний предел в  3000K  для наружного ночного освещения. Почему? Потому что более высокие цветовые температуры (например, 4000K или 5000K) содержат гораздо больший процент коротковолнового синего света. Синий свет рассеивается гораздо агрессивнее в атмосфере Земли (по той же причине небо голубое днем), что значительно усиливает свечение неба и нарушает ночную жизнь диких животных. Даже идеально экранированный светильник B0-U0-G0 может быть вреден для среды с темным небом, если его цветовая температура составляет 5000K.

Футканды и соотношение максимума/минимума (равномерность)

Ослепление — это во многом субъективное явление, сильно зависящее от контраста. Если на парковке есть очень яркие участки прямо под столбами и темные тени между ними (плохое соотношение максимума и минимума), человеческому глазу трудно адаптироваться. Когда пешеходы или водители перемещаются из темных зон в зону интенсивного света, их зрачки вынуждены быстро сужаться, вызывая сильное дискомфортное ослепление. Хорошо разработанный фотометрический план фокусируется на  высокой равномерности освещения  (например, соотношение максимума и минимума 3:1 или 4:1), а не просто на измерении светового потока в фут-канделах. Равномерно освещенная территория с более низким общим уровнем освещенности всегда безопаснее и визуально комфортнее, чем высококонтрастная, слепящая среда.

Заключение

Система оценки освещения BUG является   основой современного, ответственного наружного освещения. Тщательно измеряя и контролируя подсветку  сзади ,  снизу и  блики  в соответствии со строгими максимальными зональными ограничениями по световому потоку, мы можем эффективно бороться с проникновением света, сохранять ночное небо (световое свечение) и устранять опасный визуальный дискомфорт.

Независимо от того, освещаете ли вы коммерческую парковку, обеспечиваете безопасность периметра промышленного объекта или проектируете наружное освещение для спортивного комплекса, понимание того, как подобрать уровень защиты от насекомых (BUG) вашего светильника к конкретной зоне освещения (LZ), имеет важное значение для соблюдения нормативных требований, обеспечения безопасности и улучшения отношений с местным населением.

Не пытайтесь самостоятельно разобраться со сложными фотометрическими требованиями.  В  CeramicliteНаша инженерная команда специализируется на высокопроизводительных светодиодных светильниках с прецизионной оптикой, разработанных для самых сложных условий эксплуатации на открытом воздухе.

Если ваш следующий проект требует строгого соответствия требованиям защиты от светового загрязнения, экранированных конструкций с полным отсечением светового потока или точных фотометрических расчетов по стандартам IES для обеспечения оптимальных показателей защиты от насекомых, мы готовы вам помочь.  Свяжитесь со специалистами по освещению компании Ceramiclite уже сегодня. Для бесплатной консультации, индивидуального фотометрического анализа и подробного обзора наших решений в области светодиодного освещения с низким уровнем бликов и прожекторов.