Les conceptions d'éclairage doivent tenir compte de la fonctionnalité et de l'efficacité énergétique, d'où l'importance des calculs d'éclairage. Des indicateurs clés comme les lumens, les lux et l'uniformité sont essentiels à la mise en œuvre des normes de sécurité tout en optimisant la consommation et l'efficacité énergétiques. Qu'il s'agisse d'un terrain de sport, de bureaux ou d'un parking, les calculs contribuent à créer des environnements confortables et une distribution équilibrée. Dans ce cas, les calculs d'éclairage – l'espacement optimal entre les luminaires, les outils permettant de simplifier les processus et les lumens nécessaires pour respecter les normes requises – sont au cœur de la discussion.
Comprendre les calculs d'éclairage
Qu'est-ce que Lumen ?
Le lumen mesure la quantité de lumière visible émise par une source donnée. Il quantifie la luminosité de la lumière et constitue donc un indicateur important pour évaluer la qualité de l'éclairage d'un produit. Le lumen est une caractéristique importante des dispositifs LED ; l'ampoule émet 800 lumens, soit une luminosité d'environ 800 lumens. La luminosité de la LED permet d'économiser une quantité d'énergie substantielle par rapport à une ampoule à filament.
Importance du calcul de l'éclairage
L'importance de ces calculs réside dans la garantie d'une conception à la fois fonctionnelle et écoénergétique. Ils permettent de vérifier que l'éclairage est adapté à un espace donné, comme un terrain de sport, un parking ou des bureaux. Ces facteurs améliorent la fonctionnalité et présentent de nombreux avantages :
- Améliorer la sécurité et la visibilité : La sécurité de l'utilisateur est assurée de manière optimale grâce à un éclairage approprié et donc à la réduction des ombres et de l'éblouissement.
- Optimiser la consommation d'énergie : la fonctionnalité est préservée et ainsi, les dispersions de sous-éclairage et de suréclairage sont efficacement minimisées.
- Conformité aux normes et réglementations : Un nombre important d'industries ont des limites de performance d'éclairage essentielles dans les limites de sécurité afin de maintenir les performances et la sécurité.
- Améliorer l'expérience utilisateur : l'environnement d'un utilisateur devient plus agréable et confortable avec un environnement bien équilibré.
Termes courants dans les calculs d'éclairage
L'éclairement lumineux est communément appelé lux. Le lux est une unité de mesure de l'éclairement lumineux, 1 lux étant égal à 1 lumen par mètre carré.
- Flux lumineux : La totalité de la lumière émise par une source lumineuse, mesurée en lumens.
- Rapport d'uniformité : Le rapport entre l'éclairement minimum et moyen dans un espace particulier, indiquant la propagation de la lumière dans l'espace.
- Température de couleur : La lumière chaude est émise et mesurée en Kelvin, où la lumière est qualifiée de plus froide, plus chaude ou neutre.
- IRC (Indice de Rendu des Couleurs) : Échelle de couleur d'une source lumineuse à l'heure du déjeuner favorisant les couleurs pour que la source brille et soit visible.
- Angle du faisceau : l'angle sous lequel la lumière est émise par le luminaire et l'intensité ou la diffusion de la lumière.
Formule de calcul de l'éclairage
Formule de calcul d'éclairage de base
La formule de base pour calculer les besoins d'éclairage est la suivante :
Illuminance (Lux) = Total Lumens / Area (Square Meters)
Cette formule permet de déterminer la quantité de lumière nécessaire pour atteindre un niveau de luminosité spécifique dans un espace donné. Par exemple, si une pièce de 500 mètres carrés nécessite 20 lux, il vous faudra 10,000 500 lumens (20 × XNUMX).
Calcul du nombre total de lumens nécessaires
Pour calculer le nombre total de lumens requis pour un espace, suivez ces étapes :
- Déterminer le niveau de lux requisConsultez les normes d'éclairage spécifiques à l'application. Par exemple, les bureaux peuvent nécessiter 300 à 500 lux, tandis que les entrepôts nécessitent 100 à 200 lux.
- Mesurer la zone:Calculez la superficie totale en mètres carrés (ou pieds carrés) de l'espace.
- Appliquer la formule:Multipliez le lux requis par la surface pour trouver le nombre total de lumens nécessaires.
Par exemple, une salle de classe de 50 mètres carrés nécessitant 400 lux aurait besoin de :
Total Lumens = 400 × 50 = 20,000 lumens
Comprendre les bougies de pied
Le pied-bougie est une autre unité de mesure de l'éclairement lumineux, couramment utilisée aux États-Unis. Un pied-bougie correspond à la quantité de lumière tombant sur une surface située à 30 cm d'une source d'une candela. Pour convertir les lux en pieds-bougies :
1 Foot Candle = 10.764 Lux
Par exemple, si un espace nécessite 50 pieds-bougies, cela équivaut à environ 538 lux (50 × 10.764). Comprendre cette conversion est essentiel pour travailler avec les normes ou spécifications internationales d'éclairage.
Espacement pour un éclairage optimal
Facteurs affectant l'espacement
Un espacement adéquat entre les luminaires assure un éclairage uniforme et élimine les zones sombres ou trop lumineuses. Plusieurs facteurs influencent l'espacement idéal :
- Hauteur de plafond:Les plafonds plus hauts nécessitent un espacement plus large, tandis que les plafonds plus bas nécessitent un placement plus rapproché des luminaires pour maintenir l'uniformité.
- Type de luminaire:L'angle du faisceau et le modèle de distribution de la lumière du luminaire déterminent la distance à laquelle ils peuvent être placés.
- Objectif de l'éclairage:L'éclairage de travail, par exemple pour les espaces de travail, nécessite un espacement plus étroit par rapport à l'éclairage ambiant pour l'éclairage général.
- Dimensions de la pièce:La taille et la forme de la pièce ont un impact sur la façon dont la lumière se diffuse et sur l'emplacement des luminaires.
- Surfaces réfléchissantes:Les murs, les sols et les plafonds à haute réflectivité peuvent aider à répartir la lumière plus uniformément, permettant un espacement plus large.
Calcul de l'espacement des lumières LED
Pour calculer l’espacement des lumières LED, utilisez la règle empirique générale suivante :
Spacing = Ceiling Height × Spacing Multiplier
Le coefficient d'espacement varie généralement de 1 à 1.5, selon l'intensité et l'uniformité lumineuses souhaitées. Par exemple, si la hauteur sous plafond est de 10 mètres et que le coefficient est de 1.2, les luminaires doivent être espacés de 12 mètres (10 mètres × 1.2).
Pour un éclairage direct, utilisez un multiplicateur plus faible (par exemple, 1.0) pour un éclairage plus intense et plus concentré. Pour un éclairage d'ambiance, un multiplicateur plus élevé (par exemple, 1.5) peut créer un effet plus doux et plus diffus.
Directives d'espacement des éclairages encastrés
L'éclairage encastré nécessite une planification minutieuse pour éviter les ombres et assurer une couverture uniforme. Suivez ces conseils pour un résultat optimal :
- Règle d'espacement: Pour les plafonds standard de 4 m, espacez les spots encastrés d'environ 6 m à 8 m. Pour les plafonds plus hauts, augmentez l'espacement proportionnellement.
- Distance du mur: Placez le premier luminaire à environ 2 à 3 pieds du mur pour éviter les ombres et un éclairage inégal.
- Domaines de tâches:Dans les cuisines ou les espaces de travail, privilégiez le placement des lumières directement au-dessus des comptoirs ou des surfaces de travail pour une meilleure visibilité.
- Angle de faisceauChoisissez des luminaires dont l'angle de faisceau est adapté à l'usage de la pièce. Les faisceaux étroits sont parfaits pour un éclairage ciblé, tandis que les faisceaux plus larges sont idéaux pour un éclairage général.
Utilisation d'un calculateur d'éclairage
Comment un calculateur d’éclairage s’intègre-t-il dans ce contexte ?
Utiliser un calculateur d'éclairage efficacement permet de réduire le temps nécessaire au calcul du nombre de luminaires et de leur disposition pour un meilleur éclairage. Les mesures de chaque pièce, telles que les dimensions, le périmètre, le volume et la masse d'une lampe, peuvent être enregistrées dans un calculateur. De plus, il est nécessaire de définir le niveau de lux souhaité pour chaque pièce. Par exemple, pour un bureau, on visera un niveau de lux cible de 300 à 500 lux, contre 100 à 200 lux pour un entrepôt.
Les paramètres de spécification des luminaires doivent être renseignés, notamment les éjections de la lanterne, l'angle du faisceau et l'efficacité par rapport aux autres systèmes de lanterne. Ensuite, pour définir un scénario réaliste, il faut utiliser le facteur de maintenance, généralement compris entre 0.7 et 0.9 décimal pour la dépréciation de la lumière.
Les diapositives de transition doivent indiquer le nombre donné de luminaires, l'espacement et d'autres spécifications corrélées à la disposition de la conception de la pièce.
Erreurs courantes dans les calculs d'éclairage
Les erreurs courantes doivent également être prises en compte pour garantir une conception efficace.
- Lors de la phase de calcul de l'éclairage, le fait d'ignorer la disposition de la pièce en termes de réflectivité des surfaces telles que le verre et d'autres matériaux réfléchissants peut conduire à des pièces densément éclairées ou mal éclairées.
- Les paramètres d'appareil non valides doivent être pris en compte car le volume de lumière émis et les angles de faisceau qui peuvent être localisés ne feront que déformer le résultat, ce qui entraînera de mauvaises performances d'éclairage.
- Facteurs de maintenance négligés : Ne pas prendre en compte la dépréciation des luminaires sur une période donnée peut entraîner un vieillissement des luminaires sans qu'ils puissent fournir le niveau d'éclairage requis.
- Ignorer l’uniformité : prêter attention à l’intensité de la lumière et non à la façon dont elle est répartie uniformément favorise souvent la création d’ombres et de traînées de lumière.
- Ne pas tenir compte de la hauteur du plafond : l'espacement et la répartition de la lumière sont influencés par la hauteur du plafond, ce qui signifie qu'elle doit être prise en compte dans toutes les estimations.
Outils et ressources pour les calculs d'éclairage
Les éléments suivants peuvent vous aider à gagner du temps lors des calculs d’éclairage :
- Calculateurs d'éclairage en ligne : les outils qui fournissent des estimations de lumière tels que le calculateur d'éclairage Philips et le calculateur d'éclairage Cree sont utiles car ils sont gratuits et faciles à utiliser.
- Logiciel de conception d'éclairage : les programmes de qualité professionnelle tels que DIALux, AGi32 et Relux contiennent des fonctionnalités avancées qui permettent d'obtenir des simulations très détaillées.
- Fiches techniques des fabricants : Les spécifications des cadrans et des luminaires qui se concentrent sur l'émission d'éclairage et la projection du faisceau sont courantes sur les sites Web de nombreux fabricants.
- Luxmètres : Ces outils sont efficaces pour valider les calculs standards et mesurer l'intensité lumineuse dans un espace donné.
Questions fréquemment posées
Q : Qu'est-ce qu'un calcul d'éclairage et quelle est son importance ?
R : Un calcul d'éclairage établit l'intensité lumineuse minimale et les critères d'efficacité pour un espace donné. Il permet de développer et d'adapter précisément les configurations d'éclairage et les dispositifs nécessaires aux espaces extérieurs et intérieurs.
Q : Quel est le processus de calcul des lumens nécessaires pour chaque lumière dans une pièce ?
R : Calculez la superficie totale de la pièce et multipliez-la par la valeur en pieds-bougies recommandée pour l'activité concernée. Vous obtiendrez ainsi une estimation du nombre total de lumens nécessaires pour un éclairage suffisant.
Q : Quelle est la formule de calcul de la conception d'éclairage ?
R : La formule la plus couramment utilisée est :
Lumens totaux = Surface (en pieds carrés) × Besoin en pieds-bougies.
Cela permet de déterminer le nombre total de lumens qui doivent être disponibles dans l’espace en fonction de la taille et de l’objectif de la pièce.
Q : Quelle est la méthode pour calculer les pieds-bougies volontaires pour la disposition de l'éclairage ?
R : Les pieds-bougies requis peuvent être calculés en déterminant l'utilisation de l'espace et les niveaux recommandés pour l'utilisation, comme expliqué ci-dessus. À titre d'exemple, un bureau nécessite 50 pieds-bougies et d'autres activités plus spécifiques, 100 pieds-bougies. Cela facilitera la planification de l'éclairage.
Q : Quelles sont les variables qui impactent le nombre total de lumens nécessaires dans l’espace de travail ?
R : Le volume de l'espace, la couleur et les matériaux du plafond et des murs, le type de luminaires utilisés, le nombre de lumens nécessaires aux activités et les autres surfaces de travail sont autant de facteurs qui influencent la quantité totale de lumens nécessaires. La réflexion et l'efficacité des sources lumineuses utilisées influencent également la quantité totale de lumens nécessaires.
Q : Que peut-on faire avec la formule de calcul de l’éclairage pour tenir compte des différents types de luminaires ?
A : Ajustez la formule en tenant compte du flux lumineux de chaque type de luminaire. Différents types de luminaires, comme les LED, les lampes fluorescentes, etc., produisent des lumens différents. Ajustez vos calculs pour respecter les niveaux d'éclairage requis par le luminaire.
Q : Quelle est l’importance du flux lumineux dans les systèmes d’éclairage ?
R : Le rendement du flux lumineux, mesurant la lumière émise par une source, est essentiel pour déterminer l'intensité lumineuse de la source. Il permet de déterminer si un espace offre suffisamment de lumière sans provoquer d'éblouissement.
Q : Quelles sont les exigences d’éclairage courantes pour les espaces commerciaux ?
R : Les espaces commerciaux nécessitent un éclairage suffisant pour les activités spécifiques, un éclairage économe en énergie et une émission lumineuse uniforme. La disposition des luminaires contribue également à la performance lumineuse de l'environnement.
Résumé final :
Comme indiqué, les calculs constituent la base de toute conception d'éclairage efficace et efficiente. Cet objectif est réalisable dans tous les espaces et toutes les configurations, en tenant compte du flux lumineux, de l'espacement et des dimensions de la pièce. Les normes sont respectées et l'expérience utilisateur est améliorée grâce à l'utilisation de calculateurs d'éclairage et de logiciels de conception. Avec l'évolution des technologies d'éclairage, ces pratiques garantissent des environnements attrayants et économes en énergie, tout en étant visuellement durables.
