Introduction

Les villes bien éclairées sont les principaux lieux d’activités humaines la nuit, et l’éclairage extérieur joue un rôle essentiel à cet égard. Par conséquent, l’éclairage extérieur (comme l’éclairage des routes, des parkings et des stades) est devenu une partie du marché de l’éclairage en pleine croissance ces dernières années. Dans ce processus de développement, nous devons également prêter attention à la qualité de l’éclairage. Les facteurs de base qui affectent la qualité de l’éclairage sont les suivants : le niveau de luminosité et son uniformité, le maintien d’un contraste approprié entre les objets et les arrière-plans, la limitation de l’éblouissement pour assurer le confort de vision, etc., qui sont étroitement liés aux types de distribution lumineuse des lampes. Cet article explique principalement comment choisir la bonne distribution lumineuse pour garantir que l’éclairage répond aux normes correspondantes. Ces normes comprennent la norme 115-2010 « Éclairage routier pour la circulation automobile et piétonne » émise par la Commission internationale de l’éclairage (CIE), la norme européenne EN 13201:2015 « Éclairage routier » et la norme nord-américaine ANSI/IESNA (American National Standards Institute/Illuminating Engineering Society of North America) RP-8-00 « Éclairage routier ». En choisissant la bonne distribution lumineuse, nous pouvons répondre aux besoins d’éclairage avec la puissance minimale tout en garantissant la luminosité, l’éclairage, l’uniformité et le contrôle de l’éblouissement (Comment contrôler l’éblouissement ?), ce qui est crucial. Entrons donc dans les détails étape par étape.

Trois raisons principales pour lesquelles il est important de prendre soin des types de distribution lumineuse

Densité de puissance d’éclairage (LPD)

Le LPD est un indicateur important pour mesurer l’efficacité énergétique des systèmes d’éclairage. Il représente la puissance d’éclairage par unité de surface. Plus la valeur du LPD est faible, plus le système d’éclairage est efficace. Dans la conception de l’éclairage, la prise en compte du LPD permet d’optimiser la consommation d’énergie des systèmes d’éclairage et de réduire la consommation d’énergie des réseaux routiers, réduisant ainsi les coûts d’exploitation et l’impact environnemental. Afin de réduire le LPD, les concepteurs d’éclairage peuvent choisir des sources lumineuses et des lampes plus efficaces avec une distribution lumineuse plus raisonnable. D’une manière générale, plus la distribution lumineuse est raisonnable, plus la puissance requise pour respecter les normes correspondantes est faible, c’est-à-dire plus le LPD est faible.

Uniformité

L’uniformité (qu’est-ce que l’uniformité en éclairage ?) est un paramètre qui décrit l’uniformité de la distribution lumineuse dans la zone d’éclairage. Elle est généralement obtenue en calculant le rapport entre l’éclairement (ou la luminosité) minimum et l’éclairement (ou la luminosité) moyen dans la zone d’éclairage. Une bonne uniformité peut garantir que l’intensité lumineuse à chaque position de la zone d’éclairage est similaire, évitant ainsi les zones trop claires ou trop sombres, et améliorant le confort et la sécurité visuelle. Dans la conception de l’éclairage, plus la distribution lumineuse de la lampe est raisonnable, plus la différence d’éclairement (luminosité) à chaque point de la zone d’éclairage est faible, c’est-à-dire plus l’uniformité est élevée.

Éblouissement

L’éblouissement désigne le phénomène visuel qui provoque un inconfort visuel et réduit la visibilité des objets en raison d’une répartition ou d’une plage de luminosité inappropriée, ou d’un contraste de luminosité extrême dans le champ de vision. Dans la conception de l’éclairage, de nombreuses normes ont mis en avant des exigences en matière d’éblouissement, le contrôle de l’éblouissement est donc très important. Par exemple, afin de réduire l’éblouissement dans l’éclairage routier, nous pouvons augmenter de manière appropriée la hauteur d’installation du mât d’éclairage, maintenir la lampe installée horizontalement ou utiliser un pare-soleil, etc. Si ces mesures ne peuvent pas réduire efficacement l’éblouissement, l’éblouissement ne peut être réduit qu’en remplaçant la distribution lumineuse de la lampe pour garantir qu’elle répond aux exigences des normes correspondantes.

Classifications des types de distribution lumineuse

Le modèle de distribution lumineuse fait principalement référence aux caractéristiques de distribution spatiale de la lumière lorsqu’elle quitte la lampe. Chaque luminaire produira un modèle de distribution lumineuse différent en raison de sa conception, de la position de la LED, des caractéristiques structurelles, du choix de la lentille, etc. Afin de simplifier et de normaliser, l’industrie de l’éclairage classe généralement ces modèles en plusieurs types de distribution lumineuse classés et largement acceptés, notamment le type I, le type II, le type III, le type IV et le type V. Pour plus de détails, veuillez vous référer à la définition de la distribution lumineuse des différents types de lampes telles que les lampadaires et les éclairages de zone par l’Illuminating Engineering Society of North America (en savoir plus sur l’IESNA).

Distribution latérale de la lumière

Les types I, II, III, IV et V font en fait référence à la distribution lumineuse latérale du lampadaire, c’est-à-dire à la manière dont la lumière émise par le lampadaire est distribuée sur plusieurs voies de la rue. Les types de distribution lumineuse latérale du lampadaire sont déterminés en analysant la trajectoire de la candela à mi-hauteur. Cela donne quelques indications sur la manière de choisir la distribution lumineuse en fonction de la largeur de la route et de la hauteur d’installation, mais il n’y a pas de lien nécessaire.

En bref, le type I convient aux routes à 1 ou 2 voies ou à une voie + trottoir, le type II convient aux routes à 2 ou 3 voies ou à 2 voies + passage pour piétons, le type III convient aux routes à plus de 3 voies et le type IV convient aux parkings. Bien entendu, il s’agit généralement d’une référence. Les résultats de la simulation d’éclairage doivent être utilisés pour déterminer quelle distribution lumineuse convient à votre projet. Les résultats peuvent bien refléter l’effet d’éclairage après l’installation des lampes.

Distribution lumineuse verticale

La distribution lumineuse verticale (distribution lumineuse longitudinale) fait référence au types de distribution lumineuse selon lequel la lumière du luminaire se propage des deux côtés de la rue. Le types de distribution lumineuse verticale du luminaire est déterminé en analysant la trajectoire maximale de la candela (espacement des poteaux/hauteur de montage). Il fournit quelques indications sur la manière de choisir la distribution lumineuse en fonction de l’espacement des poteaux et de la hauteur de montage, mais là encore, il n’y a pas de lien nécessaire. Voici les types de distribution lumineuse verticale IES et leurs définitions. En combinant la distribution lumineuse latérale et la distribution lumineuse verticale, il existe de nombreux types de distribution lumineuse IESNA, tels que le type IS, le type IM, le type IL, le type IIS, le type IIM, le type IIL, le type IIIS, le type IIIM, le type IIIL, etc.

Selon l’expérience, la distribution lumineuse de type xS convient à un espacement des poteaux de 2,5 à 3 fois supérieur à celui des poteaux, la distribution lumineuse de type xM convient à un espacement des poteaux de 3,5 à 4 fois supérieur à celui des poteaux et la distribution lumineuse de type xL et xVL convient à un espacement des poteaux supérieur à 4 fois supérieur à celui des poteaux. Ces informations sont également fournies à titre indicatif uniquement. Si vous ne savez pas quel types de distribution lumineuse verticale choisir pour votre projet, ZGSM recommande d’utiliser la simulation d’éclairage ( En savoir plus sur la simulation/conception d’éclairage ) pour déterminer quel types de distribution lumineuse est le plus adapté.

Comment choisir les bonnes distributions lumineuses pour votre projet

Répartition de l’éclairage sur l’éclairage routier

Afin de vous aider à mieux comprendre l’impact des types de distribution de lumière sur les effets d’éclairage, nous allons démontrer le rôle spécifique de la distribution de lumière à travers une simulation d’éclairage. Voici l’état de la route que nous avons simulé : la largeur de la route est de 7,0 mètres, avec des trottoirs de 2 mètres de large des deux côtés, la hauteur d’installation du lampadaire est de 9 mètres et la distance entre les poteaux du lampadaire est de 32 mètres. Nous avons sélectionné trois lentilles différentes à des fins de comparaison et répertorié les résultats de la simulation dans le tableau ci-dessous.

	Average Luminance Lav [cd/m2] >1.00	Overall Uniformity Uo [-] >0.40	Longitudinal Uniformity Ul >0.60	Threshold Increment FTI [%] <15	Edge Illuminance ratio REI [-] ≥0.30	Em ≥7.50	Emin ≥1.50	Em ≥5.00	Emin ≥1.00
Option 1	1.00	0.4	0.76	14	0.46	9.71	6.52	5.87	3.45
Option 2	1.00	0.4	0.75	14	0.51	10.23	6.95	4.87	2.75
Option 3	0.75	0.59	0.78	11	0.68	7.55	4.60	7.97	5.06

Voici un diagramme du résultat du rendu des fausses couleurs. Dans l’option 3, l’éclairage du trottoir et de l’autoroute centrale est insuffisant car la distribution lumineuse verticale déraisonnable fait que la lumière ne couvre pas entièrement le trottoir et l’autoroute. Dans ce cas, nous devons installer plus de lampes, ce qui signifie que l’espace d’installation des lumières (consultez pour en savoir plus sur la disposition des luminaires des lampadaires) sera réduit. Dans l’option 2, la luminosité de l’autoroute répond aux exigences, mais la distribution lumineuse latérale du passage pour piétons loin des lampes est déraisonnable et l’éclairage ne répond pas aux exigences de l’éclairage de trottoir P4 de la norme EN13201. Au contraire, l’option 1 fournit un éclairage uniforme à la fois sur le trottoir et sur l’autoroute, et l’éclairage répond aux exigences de la norme EN13201. La distribution lumineuse verticale et la distribution lumineuse horizontale fonctionnent toutes deux bien, garantissant la sécurité des piétons et des conducteurs la nuit.

Répartition de l’éclairage sur l’éclairage des parkings (Type IV)

Afin d’économiser de l’énergie, le client a choisi de remplacer les lampes LED. Nous lui avons recommandé la lentille la plus adaptée grâce à une simulation d’éclairage. La taille du parking est de 40*60 mètres, avec un total de 90 places de stationnement. La simulation d’éclairage montre que lorsque la lentille T2M est sélectionnée, l’éclairage moyen est de 75 lux et l’uniformité est de 0,288. Lorsque nous passons à la lentille de type IVM, l’éclairage moyen est de 82 lux et l’uniformité est de 0,375. Nous pouvons conclure que dans ce cas, la lentille de type IVM est meilleure que la lentille de type IIM en termes d’éclairage et d’uniformité. La raison est en fait très simple. La lentille de type IIM n’est pas adaptée pour couvrir la large zone de deux places de stationnement plus une voie en termes de distribution d’éclairage verticale. Dans l’image de rendu des fausses couleurs ci-dessous, nous pouvons intuitivement voir que la voie ne peut pas être éclairée efficacement, ce qui conduit finalement à une uniformité insuffisante. En même temps, une partie de la lumière est projetée sur le bord de la route, ce qui entraîne un éclairage moyen inférieur. Dans ce cas, afin d’obtenir le même éclairage, nous devons utiliser des lampes de plus haute puissance, et afin d’améliorer l’uniformité, nous devons placer plus de lampes ou remplacer les lentilles, vérifiez pour en savoir plus sur les solutions d’éclairage de parking ZGSM.

Lighting distribution on pedestrian lighting

L’éclairage des passages piétons nécessite des lampadaires à répartition lumineuse asymétrique en C0-180 et C90-270. Ces lampadaires peuvent fournir un éclairage vertical pour éclairer directement les piétons sur le côté ou sur le passage piéton et rappeler aux conducteurs de véhicules à moteur l’existence du passage piéton. Afin d’avoir un meilleur éclairage vertical, ces lampes sont généralement placées des deux côtés du passage piéton. Par exemple, un lampadaire à sens unique ou à double sens utilise uniquement un lampadaire à lumière polarisée à droite ou à gauche (C0-180), ce qui peut obtenir un éclairage efficace du passage piéton. S’il s’agit d’un lampadaire à sens unique à deux ou trois voies ou à double sens à trois ou quatre voies, il est souvent nécessaire de combiner deux lampadaires (Découvrez plus de lampadaires ZGSM) avec différents types de répartition lumineuse pour obtenir un éclairage plus élevé et une meilleure uniformité. Comme indiqué ci-dessous, nous comparons l’utilisation de lentilles conventionnelles et de lampadaires à répartition lumineuse asymétrique (C0-180+C90-270). Les résultats de la simulation montrent que le premier nécessite 30 W pour atteindre l’éclairage requis de 30 lux, tandis que le second ne nécessite que 20 W, et l’uniformité est meilleure que le premier.

Lumières LED ZGSM

ZGSM propose une variété de lampadaires, les scénarios d’application incluent les routes principales, les routes de campagne, les trottoirs, les parkings et les parcs. Différents scénarios d’application nécessitent souvent des lampadaires avec différents types de distribution lumineuse pour répondre aux besoins de l’application. Si vous êtes intéressé par ces produits, veuillez nous contacter. En outre, ZGSM produit également d’autres lampes, telles que des éclairages d’usine, des projecteurs, des éclairages de stade, des éclairages de station-service et des lampadaires solaires (consultez les lampadaires solaires AIO, AIT et Split de ZGSM), etc. Si vous êtes intéressé, vous pouvez trouver le produit qui vous convient via le lien suivant.

Résumé

Cet article explique principalement l’importance de la distribution de la lumière, les différents types de distribution de l’éclairage public et l’application de la distribution de la lumière dans différents scénarios tels que les routes ordinaires, les parkings, les trottoirs, etc. Grâce à cela, nous pouvons conclure qu’une distribution lumineuse raisonnable peut mieux répondre aux exigences de contraste et d’uniformité des normes d’éclairage. Les lampes avec une distribution lumineuse déraisonnable nécessitent souvent une puissance plus élevée pour répondre aux exigences d’éclairement. De plus, afin d’obtenir l’uniformité idéale, le projet doit placer des lampes supplémentaires pour obtenir une bonne uniformité. Dans certaines applications spéciales, nous avons besoin de lentilles personnalisées pour répondre aux exigences d’éclairage, telles que les trottoirs, les parkings et les stades, etc. Si vous êtes intéressé, vous pouvez vous référer à nos blogs concernant l’éclairage des piétons, l’éclairage des parkings et l’éclairage sportif (solutions d’éclairage sportif ZGSM).

Questions fréquemment posées

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