Comment calculer les pieds-bougies pour les aménagements d'éclairage extérieur : étape par étape

Une spécification d'aménagement paysager arrive avec une ligne qui décide de votre nombre de luminaires : maintenez une moyenne de 1 pied-bougie le long d'une allée de parc de 400 pieds. Que cela signifie 14 ou 40 bornes dépend de quatre chiffres, des lumens délivrés par le luminaire, de la superficie en pieds carrés que vous éclairez, du coefficient d'utilisation et du facteur de perte de lumière. Obtenez ces bons résultats et les calculs à la bougie deviennent de simples arithmétiques, puis vérifiés par rapport à l'espacement.

La version courte : des pieds-bougies moyens vous indiquent si un design a suffisamment de lumière totale. L'espacement, la hauteur de montage et la répartition du faisceau vous indiquent si cette lumière atterrit là où les gens marchent. Le premier calcul prend cinq minutes. La seconde sépare une mise en page qui réussit un contrôle à la bougie de celle qui semble parfaite la nuit.

La formule Footcandle, énoncée clairement

Un pied-bougie correspond à une lumière tombant sur un pied carré de surface. Cette définition est importante car les pieds-bougies décrivent la lumière arrivant sur une surface, et non la lumière sortant d'un luminaire. Une borne de 3 000 lumens ne fournit pas 3 000 pieds-bougies à quoi que ce soit. Il en délivre une fraction, répartie sur le sol qui l’entoure.

La méthode Lumen relie les deux :

Pieds-bougies moyens = (lumens délivrés par luminaire x nombre de luminaires x CU x LLF) / superficie en pieds carrés

• Lumens délivrés : la puissance photométrique du luminaire assemblé avec sa lentille, son réflecteur et son pilote, et non la valeur nominale brute de la puce LED sur une fiche technique.
• CU, le coefficient d'utilisation : la part de la production des luminaires qui atteint la surface de travail. Pour les bornes extérieures et les luminaires sur poteau, 0,5 à 0,8 est une plage de travail réaliste.
• LLF, le facteur de perte de lumière : la tolérance pour la dépréciation de la LED, la saleté sur la lentille et le vieillissement normal. Les luminaires étanches IP65 et IP66 s'établissent souvent entre 0,8 et 0,9.
• Superficie : la superficie de la zone éclairée uniquement. Un chemin de 400 pieds et 8 pieds de large représente 3 200 pieds carrés de zone de travail, et non l'acre qui l'entoure.

Comment calculer les pieds-bougies étape par étape

1. Mesurez la zone de tâche. Multipliez la longueur par la largeur en pieds pour chaque zone et divisez les sites irréguliers en rectangles.
2. Définissez l'éclairement cible. Tirez-le des spécifications du projet, du code d’éclairage local ou d’une recommandation d’éclairage extérieur reconnue.
3. Lisez le chiffre du lumen délivré à partir du fichier photométrique. Si un fournisseur publie uniquement les lumens des puces, demandez les lumens des luminaires testés.
4. Choisissez des valeurs réalistes pour CU et LLF. Utilisez 0,6 et 0,85 lorsque vous n'avez pas de meilleures données, puis confirmez avec une simulation.
5. Multipliez les pieds-bougies cibles par la zone. Le résultat est le nombre total de lumens qui doivent arriver au sol.
6. Divisez ce total par les lumens effectifs par luminaire, soit lumens du luminaire x CU x LLF. Rassembler.
7. Vérifiez l'espacement avant de commander. Si l'espacement impliqué par votre décompte dépasse environ quatre fois la hauteur de montage, la disposition semblera inégale quelle que soit la moyenne.

Exécutez les numéros sur la passerelle. D'une longueur de 300 pieds sur 8 pieds de largeur, la superficie est de 2 400 pieds carrés. Une cible de 0,8 pied-bougie nécessite 1 920 lumens au sol. Une borne avec 1 500 lumens délivrés, un CU de 0,6 et un LLF de 0,85 contribue à 765 lumens effectifs, le calcul moyen demande donc trois luminaires. Trois luminaires de plus de 300 pieds signifient un espacement de 100 pieds, et une borne de trois pieds ne peut pas projeter une lumière utilisable à 50 pieds dans toutes les directions. La disposition réaliste nécessite environ 15 à 20 unités espacées de 15 à 20 pieds. Le chiffre moyen d’un pied-bougie n’a jamais été une contrainte contraignante. L'uniformité était.

Conversion entre Pieds-bougies et Lux

Les spécifications métriques sont courantes sur les projets d'exportation et la conversion est fixe. Un pied-bougie équivaut à 10,764 lux et un lux équivaut à 0,0929 pied-bougie. Divisez les lux par 10,764 pour obtenir des pieds-bougies, ou multipliez les pieds-bougies par 10,764 pour obtenir des lux.

La loi du carré inverse lorsque les données sont en candela

Les fichiers photométriques indiquent souvent l'intensité en candela au lieu de l'éclairement. Un luminaire évalué à 500 candelas dirigé vers le bas à partir d'une hauteur de montage de 10 pieds produit 500 divisé par 100, soit 5 pieds-bougies directement sous la tête. Déplacez le même luminaire vers un poteau de 20 pieds et la valeur tombe à 1,25 pied-bougie, car l'éclairement diminue avec le carré de la distance. Pour les points hors axe, appliquez la correction cosinus : intensité multipliée par le cosinus de l'angle, divisé par la distance au carré.

Cibles typiques de bougies d'extérieur par application

Pourquoi les bougies moyennes déterminent rarement le nombre de luminaires

L'uniformité est le rapport entre le point le plus brillant et le point le plus sombre d'une surface. Les allées piétonnières sont généralement limitées à environ 4 pour 1, les aires de stationnement à 10 pour 1 et les entrées à des ratios plus serrés car les visages et les marches doivent être clairement lisibles. En pratique, ce rapport se traduit par une limite d'espacement d'environ quatre fois la hauteur de montage pour des luminaires uniformément espacés.

Une borne de jardin de trois pieds couvre donc environ 12 pieds de chemin avant que le sol entre les luminaires ne descende en dessous du minimum acceptable. C'est pourquoi le nombre réel de luminaires est bien supérieur à ce que suggère un calcul basé sur une moyenne, et pourquoi les concepteurs expérimentés commencent par l'espacement et vérifient ensuite la moyenne.

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Angle du faisceau, hauteur de montage et destination de la lumière

Deux bornes avec un flux lumineux identique peuvent produire des lectures en pied-bougie très différentes. Une tête à 360 degrés projette la lumière sur tout le cercle, ce qui convient à un carrefour de pelouse ouvert ou au bord d'une place où les gens s'approchent de n'importe quelle direction. Sur un chemin droit, la moitié de cette production atterrit sur l'herbe et derrière la passerelle. Une distribution asymétrique ou à 180 degrés concentre les mêmes lumières sur la surface de marche, ce qui élève les pieds-bougies mesurés et permet souvent un espacement plus large.

La hauteur de montage suit la même logique. Le doublement de la hauteur divise l'éclairement directement en dessous, de sorte qu'un luminaire sur un poteau de 6 pieds a besoin de quatre fois l'intensité du même luminaire à 3 pieds pour maintenir la même lecture. Sélectionnez la hauteur du poteau et de la borne par rapport au pied-bougie cible plutôt que de le choisir pour son apparence et de le vérifier plus tard.

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Qu'est-ce qui prive un luminaire de ses lumens nominaux

Le facteur de perte de lumière n’est pas un ajustement théorique. Il comporte trois véritables composantes en extérieur. La dépréciation du lumen des LED prend quelques pour cent chaque année, c'est pourquoi des fournisseurs réputés publient une production à L70 ou L80 sur 50 000 heures. La saleté sur la lentille est le facteur le plus important dans la plupart des installations, c'est pourquoi une construction avec joints IP65 ou IP66 avec verre trempé ou polycarbonate stabilisé aux UV couvre l'affaire sur un horizon de dix ans. La chaleur ambiante et la qualité du pilote font le reste.

Les modules LED remplaçables sur site modifient ce calcul de manière utile. Lorsque le moteur léger peut être remplacé sans remplacer le boîtier, l'installation conserve sa puissance nominale grâce à plusieurs cycles de maintenance et la LLF supposée au stade de la conception reste plus proche de la réalité.

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Obtenir des données photométriques au lieu de deviner

Les calculs ci-dessus ne sont valables que lorsque les lumens, le CU et la distribution délivrés proviennent de tests photométriques réels plutôt que de résumés marketing. Demandez à n’importe quel fournisseur le fichier photométrique IES couvrant le modèle et la puissance exacts. Chargé dans un logiciel de conception d'éclairage, ce fichier produit une grille pied-bougie point par point, un rapport d'uniformité et un contrôle d'éblouissement en quelques minutes. Les catalogues et fiches techniques sont utiles pour un premier passage ; le fichier photométrique règle le dessin.

Les spécifications des luminaires et les données de modèle pour toute la gamme extérieure sont disponible en téléchargement , et vous pouvez demander des fichiers IES, des conseils d'espacement ou une révision complète de la mise en page via notre équipe d'ingénierie . Pour les projets mélangeant puissances en watts, contrôle intelligent ou alimentation solaire, envoyez les dimensions du site et l'éclairement cible et l'équipe pourra renvoyer un nombre de luminaires avec l'espacement recommandé.

Gardez quatre chiffres devant vous lorsqu'une cible pied-bougie apparaît sur une fiche technique : la superficie en pieds carrés, l'éclairement cible, les lumens délivrés par luminaire et les pertes combinées CU et LLF. Divisez l’un dans l’autre et vous obtenez un décompte de premier passage. Testez ensuite l'espacement à environ quatre fois la hauteur de montage, confirmez que la répartition du faisceau correspond à la géométrie du trajet et obtenez le fichier photométrique avant l'expédition de la commande. Le calcul est la partie la plus facile, et c'est aussi ce qui empêche un système d'éclairage d'échouer lors de sa première inspection nocturne.