Model a rzeczywistość — czego DIALux nie oblicza

Co zakłada model obliczeniowy

Podstawą większości obliczeń oświetlenia jest norma EN 13201-3, która określa sposób obliczania luminancji i natężenia oświetlenia dla oświetlenia drogowego. DIALux evo i Relux wdrażają ten sam model. Założenia są dobrze zdefiniowane i udokumentowane – dlatego właśnie warto je poznać.

Model działa przy czterech podstawowych założeniach:

Żadne z tych założeń nie jest błędne ani nieostrożne — są to zamierzone ograniczenia, które sprawiają, że model obliczeniowy jest replikowalny i porównywalny. Problem pojawia się, gdy wyniki są prezentowane w taki sposób, jak gdyby warunki rzeczywiste zawsze odpowiadały założeniom.

Woda zmienia odbicie nawierzchni drogi

Nawet suchy asfalt ma odbicie rozproszone i kierunkowe. Tabele R opisują, jak odbicie zmienia się w zależności od padania i kierunku obserwacji; nie opisują równomiernie rozproszonego arkusza matowego papieru.

Kiedy asfalt zamoknie, zmieniają się jego właściwości odbicia. Cienka warstwa wody zmienia powierzchnię z rozproszonej w lustrzaną – czasami prawie jak nierówne lustro. Fizyka się zmienia:

• Światło odbija się w wąskich smugach, nie szerzej. W ten sposób powstają paski o wysokiej jasności wzdłuż linii wzroku i ciemne plamy pomiędzy nimi.
• Jednolitość może się pogorszyć; zmiana zależy od geometrii i danych odbicia od mokrej powierzchni.
• Kontrast obiektu może się zmienić, gdy zmienia się rozkład luminancji tła.
• Jasne odbicia mogą powodować dodatkowe trudności wizualne. Nie opisuj ich jako oddzielnej postrzeganej wartości TI; fTI to zdefiniowana wielkość obliczeniowa.

System tabeli R — i jego ograniczenia

R1–R4 to standardowe odniesienia dla suchych nawierzchni drogowych. Q₀ to średni współczynnik luminancji (sr⁻¹), podczas gdy S₁ to bezwymiarowy współczynnik odbicia; S₁ nie jest prostym stosunkiem całkowitej energii lustrzanej i rozproszonej. Wybierz klasę i normalizację na podstawie udokumentowanych lub zalecanych danych. Sam wygląd, kolor i faktura nie są w stanie wiarygodnie określić klasy. CIE 2019

Analiza mokrej drogi wymaga danych odbicia dla mokrej nawierzchni i metody obliczeniowej obsługującej te dane. Wybór klasy suchej R3 lub R4 sam w sobie nie modeluje wody na drodze. Udokumentuj wersję oprogramowania, tabelę i obowiązujące wymagania dotyczące nawierzchni mokrej; odróżnić wymagania Uo,w i krajowe od wyników na suchej drodze. CIE 066-1984

CIE TC 4-50 — Q₀, S₁, r.

Czego nie zawiera DIALux

Pojedynczy przypadek obliczeniowy wymaga dodatkowych scenariuszy, jeśli projekt ma ocenić inne warunki:

• Śnieg i lód. Powierzchnia pokryta śniegiem ma zupełnie inne właściwości odbicia od suchego asfaltu, z wysokim całkowitym współczynnikiem odbicia, ale różnym charakterem lustrzanym w zależności od głębokości i tekstury śniegu.
• Zabrudzone i starzejące się powierzchnie. Asfalt starzeje się i ulega zanieczyszczeniu. Zabrudzona nawierzchnia zachowuje się inaczej niż nowy asfalt. W modelu obliczeniowym przyjęto klasę odbicia statycznego.
• Udokumentuj współczynnik konserwacji dla wybranego okresu, utratę wartości strumienia świetlnego, zabrudzenie, czyszczenie i strategię wymiany. ISO/CIE TS 22012:2019 zapewnia metodę działania. Żaden ogólny LMF ani MF nie ma zastosowania do każdego środowiska przybrzeżnego, a współczynnik skalarny nie modeluje każdej zmiany w rozkładzie światła. ISO/CIE TS 22012:2019
• Określone pozycje obserwatora zapewniają porównywalne wyniki luminancji, a nie symulację ruchu każdego użytkownika drogi. W obliczeniach luminancji dla klas M stosuje się wysokość oka 1.5 m i odległość 60 m od pola obliczeniowego; pas ruchu i obliczana wielkość określają oceniane pozycje.
• Porównaj wartości luminancji fotopowej i luksów z odpowiednimi wymaganiami. Analiza mezopowa może uzupełniać określone zadania wzrokowe i wymaga widma i adaptacji; nie pokazuje, że obliczenia fotopowe generalnie zaniżają wartość konkretnej oprawy.

Luks to nie luminancja

Lux to strumień świetlny na powierzchnię (lm/m²) z ważeniem fotopowym. Luminancja (cd/m²) opisuje światło w danym kierunku obserwacji. W przypadku nawierzchni drogi zależność zależy od kąta padania i danych odbicia; luksy nie są energią na powierzchnię.

Zgodność z klasą M wymaga spełnienia wszystkich mających zastosowanie kryteriów, w tym średniej luminancji, jednorodności i olśnienia. Równy średni luks nie gwarantuje jednakowej luminancji ani zgodności z klasą.

Oznacza to, że Porównanie watów/luksów bez danych optycznych i klasy odbicia niewiele mówi o rzeczywistej widoczności kierowcy. Skuteczność świetlna (lm/W) jest miarą efektywności źródła, a nie efektu widzenia uzyskanego w instalacji.

Rola optyki na mokrej nawierzchni

Optyka wpływa na rozsył światła, ale szeroka wiązka lub oznaczenie ME samo w sobie nie zapewnia lepszych parametrów na mokrej nawierzchni. Porównaj fotometrię oprawy oświetleniowej przy użyciu tej samej geometrii i odpowiednich danych dotyczących odbicia od mokrej powierzchni i sprawdź obowiązujące wymagania dotyczące jednorodności.

Większy strumień świetlny nie poprawia automatycznie równomierności luminancji. Oceń wspólnie optykę, umiejscowienie i odbicie powierzchniowe. Poradnik techniczny dotyczący optyki.

Co właściwie można zrobić

Kalkulacja DIALux na standardowych założeniach jest rozsądnym punktem wyjścia. Istnieją jednak dodatki, które zapewniają lepsze wsparcie decyzji:

• R1–R4 to standardowe odniesienia dla suchych nawierzchni drogowych. Q₀ to średni współczynnik luminancji (sr⁻¹), podczas gdy S₁ to bezwymiarowy współczynnik odbicia; S₁ nie jest prostym stosunkiem całkowitej energii lustrzanej i rozproszonej. Wybierz klasę i normalizację na podstawie udokumentowanych lub zalecanych danych. Sam wygląd, kolor i faktura nie są w stanie wiarygodnie określić klasy.
• Udokumentuj współczynnik konserwacji dla wybranego okresu, utratę wartości strumienia świetlnego, zabrudzenie, czyszczenie i strategię wymiany. ISO/CIE TS 22012:2019 zapewnia metodę działania. Żaden ogólny LMF ani MF nie ma zastosowania do każdego środowiska przybrzeżnego, a współczynnik skalarny nie modeluje każdej zmiany w rozkładzie światła.
• Zapytaj dostawcę o dane dotyczące optyki. Klasa dystrybucji wiązki, plik IES i rozkład luminancji w pełnej skali dostarczają więcej informacji niż porównania średnich luksów.
• Określ scenariusze suche i mokre, jeśli projekt ich wymaga. Przejazd na suchej drodze nie potwierdza zgodności z przepisami na mokrej drodze.

Często zadawane pytania

Podsumowanie

DIALux evo oblicza natężenie oświetlenia i luminancję dla wybranych wejść. DIAL opisuje suchą drogę jako ustawienie początkowe w swoim narzędziu oświetlenia ulicznego, ale można zmienić materiał powierzchni i inne parametry. Wyniki dotyczą udokumentowanej geometrii, fotometrii, modelu odbicia i współczynnika utrzymania.

Analiza mokrej drogi wymaga danych odbicia dla mokrej nawierzchni i metody obliczeniowej obsługującej te dane. Wybór klasy suchej R3 lub R4 sam w sobie nie modeluje wody na drodze. Udokumentuj wersję oprogramowania, tabelę i obowiązujące wymagania dotyczące nawierzchni mokrej; odróżnić wymagania Uo,w i krajowe od wyników na suchej drodze.

Tym, co podnosi jakość dokumentacji projektowej, nie jest zastąpienie DIALux, ale uzupełnienie jej odpowiednią klasą R, realistycznym współczynnikiem konserwacji, danymi optycznymi i – tam, gdzie jest to uzasadnione – jasnym określeniem tego, co faktycznie gwarantują obliczenia.

Źródła

1. DIAL — Oświetlenie uliczne z DIALux evo
2. CIE 066-1984 — Nawierzchnie dróg i oświetlenie (wspólny raport techniczny CIE/PIARC)
3. CIE — TC 4-50 wywołanie gromadzenia danych r-tabel
4. Saint-Jacques i in., CIE 2019 — Ocena działania gonioreflektometru nawierzchni drogi
5. ISO/CIE TS 22012:2019 — Światło i oświetlenie — Określanie współczynnika konserwacji — Sposób pracy
6. Trafikverket — Vägbelysningshandbok 2024