Lawrence Baynham ja Toby Penter tarkastelevat kahta tapaa esittää katuvalaistusvalmistajien dataa.
Katuvalaistushanketta suunniteltaessa fotometristen tietojen laatu ja tarkkuus on äärimmäisen tärkeää. Olet luultavasti huomannut, että valmistajien data voidaan esittää kahdessa muodossa: absoluuttisena fotometriana ja suhteellisena fotometriana. Mutta kumpaa muotoa kannattaa käyttää? Onko toinen tarkempi kuin toinen?
Lyhyt vastaus on ei: molemmat antavat samat tulokset. Tarkastellaan näitä kahta lähestymistapaa tarkemmin ymmärtääksemme, miksi näin on.
Suhteellinen fotometria: osatekijöiden erittely
Suhteellinen fotometria perustuu siihen, että valonlähteen (tai ”lampun”) mittaus erotetaan omaksi mittaukseksi, minkä jälkeen mitataan koko valaisimen valoteho. Tästä lasketaan valotehosuhde (LOR) eli valaisimen optinen hyötysuhde.
Suhteellisen fotometrian tiedostoissa esitetään sekä ”lampun” valovirta että valaisimen valovirta. Tämän on todettu toimivan erityisen hyvin lampputeknologiassa, jossa lamppu testataan ensin erikseen ennen sen asentamista koteloon, minkä jälkeen se testataan uudelleen goniofotometrissä heijastimien ja suojusten aiheuttamien häviöiden määrittämiseksi. Kun valaisimen jakauma ja lampun valovirta tunnetaan, on helppo ymmärtää, miten lampun valovirran kasvattaminen tai pienentäminen vaikuttaa valaisimen valovirtaan. Tämä ominaisuus näkyy edelleen fotometriaohjelmistoissa, joissa käyttäjä näkee lähteen ”lamppulumenit” (ilman optisia häviöitä) ja sen jälkeen ”valaisinlumenit” eli valovirran optisten häviöiden jälkeen.
INDO mittaa goniofotometrillä sekä lamppulumenit (eli moduulin valoteho ilman linssiä) että koko valaisimen valotehon erittäin tarkasti.
Absoluuttinen fotometria: valaisin, koko valaisin eikä mitään muuta kuin valaisin
Sitä vastoin absoluuttinen fotometria on menetelmä, jossa mitataan yksinkertaisesti koko valaisin, jolloin tulokset koskevat juuri kyseistä kokoonpanoa.
Absoluuttinen fotometria antaa kunkin valaisimen tarkan valovirran, sellaisena kuin goniofotometri sen joka kerta mittaa. Valovirta koskee vain testattavaa valaisinta. Koska lamppulumenien ja valaisinlumenien käsitettä ei absoluuttisessa fotometriassa ole, LOR on aina 100% absoluuttisen fotometrian tiedostoissa.
Miten tämä tiedostomuotojen ero vaikuttaa valaistussuunnitteluun?
Itse asiassa se ei vaikuta suunnitteluun lainkaan. Miksi? Käytettiinpä absoluuttisia tai suhteellisia tiedostoja, valaisimen hyötysuhde otetaan automaattisesti huomioon.
Absoluuttisissa tiedostoissa ilmoitetaan vain yksi valovirta, ja koska LOR = 100%, se on suoraan valaisimen valovirta. Suhteellisessa tiedostossa lampun valovirta esitetään niin, että hyötysuhdekerroin on jo automaattisesti mukana laskelmissa. Suhteellisen fotometrian pätevyyden kannalta keskeinen periaate on, että lampun valovirran skaalaus ei saa vaikuttaa lampun fotometriseen jakaumaan. LED-valaisimissa näin todella on silloin, kun valovirtaa kasvatetaan LED-virtaa lisäämällä, mutta ei silloin, kun valovirran kasvu saavutetaan lisäämällä LEDejä. Tällöin tarvitaan uusi fotometrinen mittauskierros.
Tämän perusteella suunnitteluohjelmistot käsittelevät saman valaisimen absoluuttisia ja suhteellisia mittauksia identtisesti jakauman, valovirran ja tehonkulutuksen osalta. Tämä tarkoittaa, että käytitpä absoluuttista tai suhteellista fotometriaa, tulokset ovat samat.
Kuva A (yllä): esimerkkilaskelma INDO CHANCERY -fotometrialla, Absoluuttisessa muodossa
Kuva B (yllä): sama laskelma INDO CHANCERY -fotometrialla, Suhteellisessa muodossa. Huomaa, että laskentatiedot ja tulokset pysyvät muuttumattomina
Mutta mitä standardit sanovat?
Mitä standardit sanovat eri mittaustekniikoista? IES LM-79-08 edellyttää absoluuttista menetelmää standarditestausmenetelmänä, kun taas IES LM-80-08 ja IES LM-82-12 käyttävät molemmat suhteellista menetelmää. IES TM-21-11 hyödyntää myös LM-80:n suhteellisen muodon dataa ja ekstrapoloi sen valaisimen käyttöiän laskemiseksi. Valaisimet tulisi fotometrisesti testata standardin LM-79 mukaisesti, mutta muut standardit edellyttävät vaihtoehtoista testausta.
Yhteenvetona
Jotkut saattavat ehdottaa, että absoluuttista menetelmää tulisi käyttää valaisimien mittaamiseen, ja että sama valaisin pienemmällä teholla vaatisi erillisen absoluuttisen testin. Jos LEDien määrä ja sijoittelu eivät kuitenkaan muutu, fotometrinen jakauma ei myöskään muutu.
Tässä tapauksessa suhteellinen fotometria on kustannustehokkaampi ja helppokäyttöisempi muoto, muun muassa siksi, että se mahdollistaa nopean skaalauksen valaistussuunnittelun aikana. Himmennyksen yhteydessä, kun LEDejä himmennetään, valaistussuunnittelussa tarvitsee ottaa huomioon vain alentunut valovirta.
Jos samasta valaisimesta tarjotaan eri absoluuttisia fotometriatiedostoja eri tehotasoille, tämä tarkoittaisi, että suunnittelijan pitäisi ladata uusi fotometrinen jakauma joka kerta, kun himmennystasoa muutetaan. Tämä taas aiheuttaa tarpeetonta lisätyötä ja -kustannuksia, mikä ei yksinkertaisesti ole järkevää.
Fotometristen tietojen ymmärtäminen edellyttää ennen kaikkea yhteydenpitoa valmistajien kanssa: on selvitettävä, millaista fotometriaa on toimitettu, miten se on testattu ja miksi juuri sillä tavalla. Jotkut saattavat sanoa, että toinen muoto on toista parempi ja sitä tulisi käyttää yksinään. Kuten kuitenkin huomaat, totuus ei ole aina niin absoluuttinen!
Lähteet:
https://www.lightingreality.com/
