Dialux を使用したソーラー街灯照明計算

ソーラー街灯 ダイアルクス照明計算

1. 事前準備

• サイトデータの収集: 道路の幅、長さ、車線数、歩道の幅、表面の材質などが含まれます。
• 照明基準を決定する：「都市道路照明設計基準」（CJJ45-2015）、EN 13201規格、IEC規格などに基づき、高速道路や歩道の平均照度と均一性の要件を定めます。
• フィクスチャデータを取得する: 照明器具サプライヤーから IES、CIB、ULD、LDT などの形式の配光ファイルを取得します。

2. 道路モデルを作成する

• DIALuxソフトウェアを開く: DIALux ソフトウェアを起動し、メイン インターフェイスに入ります。
• 道路照明モジュールを選択: ソフトウェアで「道路照明」モジュールを選択します。
• 標準ストリートを挿入: 標準の道路モデルを挿入し、車線と歩道を追加します。現場データに従って、車線、歩道、中央分離帯の幅を設定します。

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3. 道路パラメータを設定する

照明基準の選択:

中国標準：「都市道路照明設計基準」（CJJ45-2015）に基づいて適切な照明レベルを選択します。

• 高速道路：CE2レベル（平均照度20 lx、最小均一性0.4）
• 歩道：CE5レベル（平均照度7.5 lx、最小均一度0.4）

欧州規格: EN 13201 規格に基づいて適切な照明レベルを選択します。

• 高速道路：V2レベル（平均照度20 lx、最小均一性0.4）
• 歩道：P2レベル（平均照度7.5lx、最小均一度0.4）

国際標準: CIE 140 規格に基づいて適切な照明レベルを選択します。

• 高速道路：平均照度20 lx、最小均一度0.4
• 歩道：平均照度7.5 lx、最小均一度0.4

入力道路材料反射係数: 表面の材質（アスファルト、セメントなど）に基づいて適切な反射係数を選択します。

• アスファルト表面の場合、反射係数は 0.2 です。
• セメント表面の場合、反射係数は0.3です。

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4. フィクスチャデータのインポート

• 備品を選択: サプライヤーが提供する IES、CIB、ULD、および LDT ファイルから適切な器具を選択します。たとえば、120 W の長方形 LED 防爆街路灯と 125 W の丸型防爆誘導灯を選択します。
• フィクスチャパラメータの設定: 「器具」プロパティ ページで、光束、電力、その他の技術パラメータを入力します。器具の光分布曲線を選択して、設計要件を満たしていることを確認します。

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5. 備品を配置する

• フィクスチャレイアウト方法の選択: 片面配置、両面対称配置、両面千鳥配置など、道路の特性に応じて適切な配置方法を選択します。たとえば、ポールごとにヘッドを 2 つ設置した両面対称配置を選択します。
• 入力フィクスチャレイアウトパラメータ: 「ポール/アーム」プロパティ ページで、ポールの高さ、間隔、傾斜角度などを入力します。たとえば、ポールの高さ 12 メートル、間隔 30 メートル、アームの傾斜 10°、カンチレバーの長さ 2.5 メートルなどです。
• 器具配置の設定: 「配置」プロパティ ページで器具の配置方法を選択し、ポールと器具の間の距離や縦方向の変位などの関連パラメータを調整します。たとえば、選択した両面対称レイアウトを使用して、器具が道路の両側に均等に分散されるようにします。

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6. シミュレーション計算を実行する

• シミュレーション計算を開始：「計算」ボタンをクリックすると、DIALux が自動的にシミュレーション計算を実行します。
• シミュレーション結果を表示: 「レポート」セクションで、平均照度、最小均一性、3D レンダリング、疑似カラー表現、等値線マップなどの計算結果を確認します。たとえば、シミュレーション結果では、高速道路の平均照度が 34 lx、最小均一性が 0.55、歩道の平均照度が 17 lx、最小均一性が 0.45 であることが示され、これらはすべて照明標準の要件に準拠しています。

7. 設計計画を最適化する

• シミュレーション結果を分析する: 特定のパラメータが基準を満たしていない場合は、照明器具の電力、高さ、間隔などを調整して最適化します。たとえば、高速道路の平均照度が 20 lx 未満の場合は、照明器具の電力を 150 W に増やすか、ポールの間隔を 25 メートルに減らすことを検討します。
• 再シミュレーション: すべてのパラメータが標準要件を満たすまで、最適化後にシミュレーション計算を再実行します。

8. 計算レポートを生成する

• レポートを生成する: 「レポート」セクションでは、計画データ テーブル、照明器具リスト、測定結果、3D レンダリングなどの詳細な計算レポートを生成します。
• 言語を選択: ソフトウェアは複数の言語でのレポートをサポートしています。プロジェクトの要件に基づいて適切な言語を選択します。たとえば、国際的な設計チームが読んで理解できるように英語のレポートを選択します。

欧州および国際規格の特定の要件

1. 欧州規格 EN 13201

• 高速道路:
  • 平均照度: 20 lx
  • 最小均一性: 0.4
  • 最大照度: 50 lx
  • 垂直照度: 10 lx
• 歩道:
  • 平均照度: 7.5 lx
  • 最小均一性: 0.4
  • 最大照度: 20 lx
  • 垂直照度: 5 lx

2. 国際標準CIE 140

• 高速道路:
  • 平均照度: 20 lx
  • 最小均一性: 0.4
  • 最大照度: 50 lx
  • 垂直照度: 10 lx
• 歩道:
  • 平均照度: 7.5 lx
  • 最小均一性: 0.4
  • 最大照度: 20 lx
  • 垂直照度: 5 lx

3. アメリカ規格IES RP-8

• 高速道路:
  • 平均照度: 30 lx
  • 最小均一性: 0.4
  • 最大照度: 75 lx
  • 垂直照度: 15 lx
• 歩道:
  • 平均照度: 10 lx
  • 最小均一性: 0.4
  • 最大照度: 25 lx
  • 垂直照度: 7.5 lx

ケース分析

1. プロジェクトの背景

• ターゲットセグメント幅16メートル、双方向4車線、長さ1キロメートル。
• 照明基準:
  • 高速道路：平均照度20 lx、最小均一性0.4
  • 歩道：平均照度7.5 lx、最小均一度0.4
• 器具の選択:
  • 120 W 長方形 LED 防爆街路灯
  • 125W 丸型防爆誘導灯

2. モデリング手順

• 道路モデルを作成する: 車線幅を 16 メートル、歩道幅を 3 メートルに設定して、標準の道路モデルを挿入します。
• 照明基準の選択:
  • 高速道路: EN 13201 V2 レベルを選択します。歩道: EN 13201 P2 レベルを選択します。
• 入力道路材料反射係数:
  • 高速道路: 反射係数 0.2 のアスファルト表面を選択します。
  • 歩道: 反射係数が 0.3 のセメント表面を選択します。

3. フィクスチャデータのインポート

• 備品を選択: 120 W 長方形 LED 防爆街路灯と 125 W 丸型防爆誘導灯の IES ファイルをインポートします。
• フィクスチャパラメータの設定:
  • 120W LED器具 光束11,820lm、発光効率114.6lm/W
  • 125W誘導灯 光束12,196lm、発光効率127lm/W

4. 備品を配置する

• フィクスチャレイアウト方法の選択: ポールごとに 2 つのヘッドを設置した両面対称レイアウトを選択します。
• 入力フィクスチャレイアウトパラメータ: ポールの高さ12メートル、間隔30メートル、アームの傾斜10°、カンチレバーの長さ2.5メートル。
• 器具配置の設定: 「配置」プロパティ ページで配置方法を選択し、道路の両側に器具が均等に配置されるようにパラメータを調整します。

5. シミュレーション計算

• シミュレーションを開始：「計算」ボタンをクリックすると、DIALux がシミュレーション計算を実行します。
• 結果を見る:シミュレーション結果によると、高速道路の平均照度は 34 lx、最小均一性は 0.55 です。歩道の平均照度は 17 lx、最小均一性は 0.45 で、EN 13201 の要件を満たしています。

6. 設計計画の最適化

• シミュレーション結果を分析する: 一部のパラメータが基準を満たしていない場合は、器具の電力、高さ、間隔などを調整して最適化します。たとえば、高速道路の平均照度が 20 lx 未満の場合は、器具の電力を 150 W に増やすか、ポールの間隔を 25 メートルに減らすことを検討します。
• 再シミュレーション: すべてのパラメータが標準要件を満たすまで、最適化後にシミュレーション計算を再実行します。

7. 計算レポートを生成する

• レポートを生成する: 「レポート」セクションでは、計画データ テーブル、照明器具リスト、測定結果、3D レンダリングなどの詳細な計算レポートを生成します。
• 言語を選択: ソフトウェアは複数の言語でのレポートをサポートしています。プロジェクトの要件に基づいて適切な言語を選択します。たとえば、国際的な設計チームが読んで理解できるように英語のレポートを選択します。

省エネ効果評価

1. 年間の電力消費量を計算する

• 式:

  年間総電力量 = 1日あたり総電力量 × 365

• 例: 1日6時間、年間365日使用した場合、120WのLED照明器具の年間電力消費量は次のようになります。

  年間総電力量 = 120 W × 6 時間 × 365 日 = 262,800 Wh = 262.8 kWh

2. 電気代節約額を計算する

• 式:

  電気代節約額 = 当初計画の年間電気代 - 最適化計画の年間電気代

• 例: 元の計画の年間電力消費量が 300 kWh で、最適化された計画が 262.8 kWh の場合、電力節約は次のようになります。

  電気節約 = 300 kWh - 262.8 kWh = 37.2 kWh

3. 年間標準石炭節約量を計算する

• 式:

  年間標準石炭節約量 = 電気節約量 / (3.6 × 10^6 J/kWh × 0.35 kg 石炭/kWh)

• 例年間の標準的な石炭節約量は次のようになります。

  年間標準石炭節約量 = 37.2 kWh / (3.6 × 10^6 J/kWh × 0.35 kg 石炭/kWh) = 0.0295 トン

結論

DIALux ソフトウェアを使用してソーラー街路灯の照明計算を行うと、設計の精度と効率が大幅に向上します。照明器具、配置方法を慎重に選択し、パラメータを調整することで、設計者は照明ソリューションが中国、ヨーロッパ、国際基準の要件を満たし、同時に省エネを実現できます。DIALux が提供する 3D シミュレーション効果と詳細な計算レポートにより、照明計画の理解と最適化が促進されます。さらに、さまざまな国や地域の基準を理解して参照することで、設計の互換性と適用性が世界的に高まります。