Autodesk Revit Lighting Calculations
Dla projektantów, zajmujących się doborem opraw oświetleniowych w budynkach pod kątem optymalizacji natężenia światła na stanowiskach pracy, przydatnym narzędziem może być funkcjonalność Autodesk Revit obliczeń średniego oszacowanego natężenia oświetlenia dla pomieszczeń. Dzisiejszy wpis na blog poświęcę szczegółowej analizie tego narzędzia.
Opis i wzory (hasło dla wyszukiwarki „Autodesk Revit Lighting Calculations” są dostępne w pomocy programu, ale wyłącznie w języku angielskim, a użyty w pomocy przykład operuje w stopach, stopach kwadratowych i stopokandelach.
Niniejszy materiał bazuje na powyższym materiale, ale poddałam go obróbce językowej, dostosowałam do systemu metrycznego i dodatkowo opracowałam dla Was model testowy projektu Revit, w którym łatwo zarówno sprawdzić obliczenia przykładowe jak i przetestować inne ustawienia i oprawy.
Zachęcam osoby chętne do prześledzenia poniższego przykładu do pobrania projektu przykładowego.
Średnie oszacowane natężenie oświetlenia
Średnie oszacowane natężenie oświetlenia (AEI) dla przestrzeni jest obliczane poprzez wstępne obliczenie ilości lumenów, emitowanych przez każdą oprawę oświetleniową na płaszczyznę roboczą i podzielenie przez powierzchnię przestrzeni. Przedstawia to poniższy wzór.
Przykład obliczenia natężenia oświetlenia w przestrzeni
Sposób liczenia przedstawia przykład (Model MuM_AEI_ELEC_1 oprawa.rvt):
- W przestrzeni umieszczona jest jedna oprawa oświetleniowa M_Troffer Corner Insert.rfa, typ 600×1200 3Lamp, z przypisanym modelem siatki fotometrycznej 483T8_S.ies. Można znaleźć tę rodzinę w folderze bibliotek Autodesk Revit English/US/Lighting/MEP/Internal, jednak w przedstawionym modelu przykładowym jest ona odrobinę zmodyfikowana.
- Wymiary pomieszczenia 20’0” x 30’0”, w przybliżeniu 6 m x 9 m, jak niżej.
- Dolna krawędź oprawy oświetleniowej umieszczona jest na wysokości 9’6”, czyli 2.896 m.
- Współczynnik odbicia sufitu: 80%.
- Współczynnik odbicia ściany 70%.
- Współczynnik odbicia podłogi 20%.
Dodatkowe wzory, wykorzystane do obliczeń Średniego oszacowanego natężenia oświetlenia (Average Estimated Illumination) przestrzeni:
- Lumeny na płaszczyznę roboczą (Lumens at Work Plane)
- Wysokość pustki pomieszczenia (Room Cavity Height)
- Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio) – nazwa parametru w polskiej wersji Revit nie jest zbyt szczęśliwa, dla mnie powinna brzmieć Współczynnik pustki pomieszczenia, ale w dalszej części będę trzymać się nazwy, zastosowanej w programie.
Lumeny na płaszczyznę roboczą
Parametr WL, tzn. Lumeny na płaszczyznę roboczą (Lumens at Work Plane), emitowane przez każdą z opraw oświetleniowych, obliczany jest w następujący sposób: WL = II * LLF * CU.
- WL = Lumeny na płaszczyznę roboczą (Lumens at Work Plane)
- II = Intensywność początkowa (Initial Intensity)
- LLF = Współczynnik utraty światła (Light Loss Factor)
- CU = Współczynnik wykorzystania (Coefficient of Utilization)
Intensywność początkowa (Initial Intensity) oraz Współczynnik utraty światła (Light Loss Factor) są to właściwości typu opraw oświetleniowych, zawierających źródło światła. Można uzyskać do nich dostęp w oknie dialogowym Właściwości typu.
W naszym przykładzie Intensywność początkowa (Initial Intensity), określona parametrem Strumień świetlny (Luminous Flux) wynosi 7560 lumenów a Współczynnik utraty światła (Light Loss Factor) to 0.87.
Współczynnik wykorzystania (Coefficient of Utilization) liczony jest w oparciu o współczynniki odbicia (dla sufitu, ściany i podłogi) oraz Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio). Jeśli oprawa oświetleniowa nie znajduje się w obrębie przestrzeni, nie da się ustalić Współczynnika wykorzystania i oprawa nie uczestniczy w obliczeniach Średniego oszacowanego natężenia oświetlenia (Average Estimated Illumination).
Dla obliczeń przyjmuję pole powierzchni przestrzeni testowej 55,742 m2 oraz obwód 30,5 m.
Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio) jest obliczany na podstawie Wysokości pustki pomieszczenia (Room Cavity Height) oraz Płaszczyzny roboczej obliczeń oświetlenia (Lighting Calculation Workplane), która jest właściwością każdego wystąpienia przestrzeni. W naszym przykładzie przyjmuję wysokość płaszczyzny roboczej 3’ = 0.914 m.
Wysokość pustki pomieszczenia
Wysokość pustki pomieszczenia (Room Cavity Height) to odległość między tzw. Płaszczyzną oprawy oświetleniowej do obliczeń oświetlenia (przyjmowana przez Revit na podstawie umieszczonych opraw) a Płaszczyzną roboczą obliczeń oświetlenia, która jest właściwością wystąpienia przestrzeni.
Wysokość pustki pomieszczenia (Room Cavity Height) liczona jest jako RCH = LP – LCW.
- RCH = Wysokość pustki pomieszczenia (Room Cavity Height)
- LP = Płaszczyzna oprawy oświetleniowej do obliczeń pomieszczenia (Lighting Calculation Luminaire Plane)
- LCW = Płaszczyzna robocza obliczeń oświetlenia (Lighting Calculation Workplane)
W naszym przykładzie RCH = 2.896 m – 0.914 m = 1.982 m.
Ważną informacją jest to, że jeśli w pomieszczeniu znajduje się więcej źródeł światła, Revit przyjmuje do obliczeń oprawę umieszczoną najniżej. Póki co, mamy w badanym pomieszczeniu jedną oprawę.
Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem
Parametru Room Cavity Height nie można odczytać na palecie Właściwości, ale Revit oblicza go i wykorzystuje do obliczenia parametru Room Cavity Ratio, który jest dostępny dla przestrzeni na palecie Właściwości.
Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio) jest liczony jako RCR = 2.5 * RCH * P / A.
- RCR = Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio)
- RCH = Wysokość pustki pomieszczenia (Room Cavity Height)
- P = Obwód pomieszczenia (Room Perimeter)
- A = Powierzchnia pomieszczenia (Room Area)
W naszym przykładzie Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio) RCR = 2.5 * 1.982 m * 30.5 m / 55.7 m2 = 2,71.
Współczynnik wykorzystania
Program Revit automatycznie oblicza współczynnik wykorzystania (Coefficient of Utilization), jeśli w projekcie zaznaczymy opcję Oblicz współczynnik wykorzystania w ustawieniach typu rodziny oprawy oświetleniowej. Dodam, że rodzina musi korzystać ze źródła światła w postaci poprawnego modelu siatki fotometrycznej.
Na początku, w założeniach dla tego przykładu, dla przestrzeni zostały przyjęte wartości współczynników odbicia sufitu, ściany i podłogi odpowiednio 80%, 70% oraz 20%.
Jeśli chcielibyśmy określić wartość Współczynnika wykorzystania (Coefficients of Utilization ) ręcznie, można skorzystać z tabel danych. Poniżej widoczna jest część takiej tabeli danych dla przyjętych wcześniej parametrów odbicia światła przez sufit, ściany i podłogę, interesująca nas dla oprawy opisanej przez plik siatki fotometrycznej 483T8_S.ies.
Współczynniki odbicia podłogi pf, ściany pw oraz sufitu pc to właściwości wystąpienia przestrzeni, a Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio), obliczony jak wcześniej opisano to 2,71.
Za pomocą interpolacji RCR (między 2 i 3) można obliczyć Współczynnik wykorzystania (Coefficient of Utilization) jako około 40.8.
W naszym przykładzie dla oprawy jest włączona opcja obliczania współczynnika wykorzystania, więc można zdać się na program i na panelu Właściwości dla oprawy odczytać wartość 0.409 (zakres wartości tego parametru jest 0 do 1, gdzie 0=0%, 1 = 100%).
Lumeny na płaszczyznę roboczą i Średnie oszacowane natężenie oświetlenia
Podsumujmy dane: Intensywność początkowa (Initial Intensity) oprawy to 7560, Współczynnik utraty światła (Light Loss Factor) oprawy to 0.87, Współczynnik wykorzystania (Coefficient of Utilization) dla oprawy, obliczony przez Revit w omawianym przykładzie, to 0.409.
Parametr WL, tj. Lumeny na płaszczyznę roboczą (Lumens at Work Plane) dla tej oprawy reprezentuje łączną ilość lumenów w tej przestrzeni i jest obliczany wzorem WL = II * LLF * CU. Zatem:
WL = 7560 * 0.87 * 0.409 = 2690 lm
Zgodnie wzorem, podanym na wstępie tego artykułu, poziom Średniego oszacowanego natężenia oświetlenia (Average Estimated Illumination) dla pomieszczenia przykładowego i jednej oprawy określony jest wzorem:
AEI = 2690 lm / 55.742 m2 = 48.258 lx
Taką wartość pokazuje Revit we właściwościach analizowanej przestrzeni.
Źródła światła na różnych wysokościach w przestrzeni
Gdy w przestrzeni znajduje się wiele opraw, Współczynnik wykorzystania (Coefficient of Utilization) jest liczony dla nich w oparciu o Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio), a Lumeny na płaszczyznę roboczą (Lumens at Work Plane) każdej oprawy są sumowane, a następnie dzielone przez pole powierzchni przestrzeni.
Gdy w przestrzeni znajduje się wiele źródeł światła na różnych wysokościach, Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio) bazuje na oprawie, umieszczonej w przestrzeni najniżej (parametr raportowany w przestrzeni pod nazwą Płaszczyzna oprawy oświetleniowej do obliczeń oświetlenia (Lighting Calculation Luminaire Plane).
Załóżmy, że w naszej przestrzeni umieszczamy jeszcze jedną oprawę oświetleniową, na mniejszej wysokości, 8’ = 2.438 m. Na przekroju sytuacja w pomieszczeniu wygląda następująco. (Model MuM_AEI_ELEC_2 oprawy.rvt)
Dla obu opraw oświetleniowych:
- Intensywność początkowa (Initial intensity) 7560 lm
- Współczynnik utraty światła (Light Loss Factor) 0.87
- Wysokość pustki pomieszczenia (Room Cavity Height) wynosi 5’ = 1.524 m (w pomieszczeniu znajduje się więcej źródeł światła na różnych wysokościach i Revit przyjmuje do obliczeń oprawę umieszczoną najniżej)
- Współczynnik przestrzeni nad pomieszczeniem (Room Cavity Ratio) RCR = 2.5 * 1.524 m * 30.5 m / 55.7 m2 = 2.0838
- Współczynnik wykorzystania (Coefficient of Utilization), obliczony przez program to 0.4331
- Lumeny na płaszczyznę roboczą (Lumens at Work Plane) WL1 = WL2 = 7560 * 0.87 * 0.4331 = 2848 lm
Zatem łączne Średnie oszacowane natężenie oświetlenia (Average Estimated Illumination), zgodnie z wzorem AEI = (WL1 + WL2) / Area, wynosi w przybliżeniu:
AEI = (2848 lm + 2848 lm) / 55.742 m2 = 102.2 lx
Taką wartość pokazuje Revit we właściwościach przestrzeni naszego przykładu.
Man and Machine Software
Senior App Eng AEC Anna Nowak
Uczestniczenie w szkoleniach jest doskonałym sposobem na zdobycie dodatkowych kwalifikacji co niesie ze sobą szereg korzyści istotnych zarówno dla firmy jak i jej pracownika, dlatego zajrzyj już teraz do naszej oferty szkoleniowej i wybierz coś dla siebie!
Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej na temat innych metod pracy z Autodesk Revit zajrzyj na nasz kanał YouTube! W przypadku chęci skontaktowania się z nami, wypełnij formularz poniżej 🙂
Odwiedź nas też w innych miejscach! 🙂
