Comment choisir l’éclairage LED pour votre bâtiment métallique ?

Les solutions d'éclairage standard sont souvent incapables de répondre aux exigences d'éclairage particulières des bâtiments métalliques. Dans les usines de fabrication, les entrepôts et les bâtiments agricoles, un éclairage inadéquat a un impact sur les coûts énergétiques, la sécurité et la productivité.

Pour les applications de construction métallique, PacLights est conscient que choisir le meilleurLumières LEDnécessite de peser soigneusement les variables, notamment la hauteur du plafond, les circonstances ambiantes et l'endurance à long terme.

Des estimations précises de l'éclairage basées sur des paramètres quantifiables qui affectent directement les coûts et les performances sont nécessaires pour les bâtiments métalliques. Selon l'Illuminating Engineering Society, un entrepôt de 40 000 pieds carrés avec des plafonds de 30 pieds a besoin d'environ 50 à 75 pieds de bougies pour les opérations générales, alors que des zones de travail précises nécessitent 100+ pieds de bougies. Les espaces de plus de 20 pieds conviennent mieux aux lumières LED pour grandes hauteurs de 20 000 à 30 000 lumens, tandis que les applications de plafond plus bas de moins de 15 pieds sont mieux servies par un éclairage linéaire ou par panneau de 4 000 à 8 000 lumens par unité.

Des luminaires à mi--baie avec des angles de faisceau de 120 degrés sont nécessaires pour les bâtiments dont les plafonds sont compris entre 15 et 25 pieds afin de produire une répartition uniforme de l'éclairage, sans zones sombres. Afin de concentrer efficacement la lumière vers le bas, les installations de plus de trente pieds doivent être équipées de luminaires fournissant 30 000 lumens avec des angles de faisceau étroits de soixante à quatre-vingt-dix degrés. En raison de la loi du carré inverse, selon laquelle doubler la hauteur de montage entraîne une réduction de 75 % des niveaux de lumière, le choix des bons luminaires est crucial pour éviter les situations où il y a trop ou pas assez de lumière.

Les fluctuations de température dans les bâtiments métalliques vont de -20°F à 120°F, ce qui nécessite des pilotes de LED conçus pour les environnements difficiles et des systèmes de contrôle thermique qui évitent les pannes prématurées. Des luminaires classés IP65 avec des boîtiers scellés sont requis pour des niveaux d'humidité supérieurs à 60 % afin d'arrêter l'intrusion d'humidité, ce qui peut entraîner de la corrosion et des pannes électriques. Des appareils dotés de surfaces lisses et de peu de crevasses collectant la poussière sont nécessaires pour les opérations manufacturières et agricoles où des particules en suspension dans l'air sont présentes. Cela réduit la fréquence d'entretien des cycles de nettoyage mensuels à trimestriels.

Pour les espaces de stockage typiques où un éclairage uniforme élimine les ombres entre les étagères hautes, les faisceaux larges sont idéaux. Les chaînes d'assemblage et autres zones-orientées vers des tâches nécessitent des modèles de distribution asymétriques qui concentrent la lumière exactement là où les employés en ont le plus besoin. Des études sur l'éclairage des lieux de travail menées par l'American Society of Safety Professionals ont montré que cette méthode peut améliorer les taux de précision jusqu'à 23 % tout en réduisant la fatigue oculaire.

La charge totale en watts de tous les appareils, plus une marge de sécurité de 20 % pour la croissance future, doit être supportée par les systèmes électriques des bâtiments métalliques. Environ 30 kW de capacité électrique sont nécessaires pour une installation typique de 100 000 pieds carrés avec 150 éclairages LED pour grande hauteur, dont chacun utilise 200 watts. Contrairement aux systèmes 120 V ou 240 V, la majorité des structures métalliques utilisent une distribution d'énergie triphasée de 480 V -, ce qui réduit les coûts d'installation et les exigences en matière de calibre de fil.

Les qualités des LED les plus importantes pour votre application particulière de construction métallique sont directement influencées par ces exigences techniques.

Les luminaires LED pour bâtiments métalliques doivent répondre à certaines normes de performance qui ont un effet immédiat sur la productivité du travail et les dépenses d'exploitation. Le principal moyen de mesurer la quantité de lumière est le flux lumineux ; selon l'application et la hauteur de montage, les installations industrielles ont besoin de 15 000 à 40 000 lumens par luminaire. Les coûts d'énergie à long-terme sont déterminés par les cotes d'efficacité énergétique exprimées en lumens par watt ;éclairage LED haute-performancepeuvent atteindre 130 à 150 lumens par watt, alors que les anciens systèmes aux halogénures métalliques ne peuvent produire que 80 à 100 lumens par watt. Au cours de la durée de vie de 50 000 heures du luminaire, cette différence d'efficacité se traduit par une réduction de 40 à 50 % de la consommation d'énergie.

Les températures de couleur comprises entre 4 000 K et 5 000 K sont avantageuses pour les bâtiments métalliques car elles produisent une lumière blanche brillante sans la teinte bleue agressive des alternatives à 6 000 K+. Selon une étude de l'Institut national pour la sécurité et la santé au travail, les entreprises manufacturières qui utilisent un éclairage LED 5 000 K affirment avoir 15 % d'erreurs d'assemblage en moins.. 4000Les températures K sont plus efficaces pour les utilisations agricoles, car elles réduisent le stress du bétail tout en préservant la visibilité des travailleurs. Les travailleurs peuvent différencier les couleurs de manière fiable lorsque l'indice de rendu des couleurs est supérieur à 80, ce qui permet d'éviter des erreurs coûteuses dans les procédures de manutention et de contrôle qualité.

Dans les endroits à occupation sporadique, tels que les quais de chargement et les zones de stockage, les détecteurs de mouvement peuvent économiser de 30 à 60 % la consommation d'énergie. Ils sont particulièrement utiles dans les établissements aux horaires de travail irréguliers. Les systèmes de récupération de la lumière du jour réduisent la consommation d'énergie diurne de 25 à 40 % dans les bâtiments dotés d'une fenestration suffisante en atténuant automatiquement l'intensité des ampoules lorsque la lumière naturelle pénètre à travers les lucarnes ou les panneaux translucides. Les gestionnaires d'installations peuvent organiser indépendamment les zones d'éclairage, suivre la consommation d'énergie en temps réel et recevoir des notifications de maintenance avant que les lumières ne s'éteignent grâce à des commandes en réseau sophistiquées. Habituellement, ces systèmes de contrôle sont amortis en 18 à 24 mois grâce à des dépenses énergétiques inférieures et à une durée de vie plus longue grâce à de meilleurs cycles de fonctionnement.

Afin de préserver leurs performances nominales et leur durée de vie, les luminaires LED doivent disperser efficacement la chaleur qu'ils émettent. Par rapport aux conceptions simples, les luminaires de haute-qualité utilisent des dissipateurs thermiques en aluminium avec des ailettes qui augmentent la surface de 300 à 400 %. Cela élimine la dégradation thermique, responsable d’une réduction de 30 % du rendement lumineux en deux ans. Étant donné que les systèmes de refroidissement passifs ne comportent aucun élément mobile susceptible de tomber en panne dans des environnements humides ou poussiéreux, ils fonctionnent mieux dans les bâtiments métalliques présentant des fluctuations de température importantes.

Les exigences d'installation et de-maintenance à long terme de votre projet de construction métallique sont directement impactées par ces normes.

Les installations de bâtiments métalliques nécessitent un matériel de montage spécialisé capable de tolérer les mouvements structurels et la dilatation thermique. Des systèmes de suspension par câbles d'avion évalués à 50 % plus élevés que le poids des luminaires sont requis pour les pannes en acier et les poutres en I afin de tenir compte des charges de vent et des vibrations de l'équipement. Dans les environnements industriels, les systèmes de câbles d'aviation conservent leur intégrité pendant plus de 15 ans, tandis que les chaînes de montage se brisent au bout de 3 à 5 ans en raison de la fatigue du métal.

Avec des tiges de 6 à 12 pouces qui placent les lumières sous les obstacles structurels tout en préservant les bons angles de distribution de la lumière, le montage suspendu est plus efficace pour les luminaires de plus de 25 pieds. Bien qu'elle réduise le temps d'installation de 40 %, la fixation en surface directement sur les composants structurels limite la flexibilité des modifications futures de l'agencement. Dans les bâtiments aux conceptions de plafond variées, les luminaires suspendus offrent un meilleur contrôle de la dispersion de la lumière et un accès plus simple pour la maintenance.

Par rapport aux systèmes 277 V, la majorité des structures métalliques utilisent une distribution triphasée 480 V-, ce qui nécessite 60 % de calibre de fil en moins. En l'absence d'améliorations des panneaux, les rénovations LED fonctionnent fréquemment dans les limites de la capacité électrique actuelle, car les ballasts aux halogénures métalliques existants utilisent 20 à 30 % d'énergie en plus que la puissance nominale du luminaire. Des tresses en cuivre sont nécessaires aux emplacements de connexion des bâtiments plus anciens dotés de câbles en aluminium afin d'éviter la corrosion galvanique, qui peut entraîner des chutes de tension et des risques d'incendie.

Étant donné que les luminaires LED ont des caractéristiques de facteur de puissance différentes de celles des systèmes à décharge, mais un courant d'appel plus faible, le dimensionnement du disjoncteur doit être ajusté. Pour éviter une correction excessive qui endommage les pilotes de LED, les condensateurs de correction du facteur de puissance des systèmes de ballast obsolètes doivent être éliminés. La majorité des industrielsLumières LEDfonctionnent à un facteur de puissance de 0,9 ou plus, ce qui supprime les amendes des services publics pour les facteurs de puissance faibles, ce qui peut augmenter les factures d'électricité mensuelles de 15 à 20 %.

Des garanties de 10 - ans avec un maintien du flux lumineux assuré supérieur à 90 % pendant la durée de la garantie doivent être incluses avec l'éclairage LED industriel. Étant donné que 80 % des problèmes liés aux luminaires LED sont causés par des pannes de pilote, des garanties distinctes de 7 - ans sur les pilotes dénotent des pièces de meilleure qualité. Les luminaires dotés de pilotes remplaçables sur site permettent d'économiser 200 à 300 $ à chaque panne par rapport au remplacement de l'ensemble du luminaire, mais ils coûtent initialement 40 à 60 $ de plus. Étant donné que les structures métalliques subissent des cycles thermiques importants qui dépassent les capacités des luminaires commerciaux ordinaires, les normes de déclassement en température sont plus importantes que les indices IP de base.

Des lumières LED avec des températures de couleur comprises entre 4 000 K et 5 000 K, des valeurs CRI supérieures à 80 et des lumens allant de 15 000 à 40 000 par luminaire sont nécessaires pour les installations de construction métallique. Tandis qu'une gestion thermique efficace évite la dégradation de 30 % de la lumière qui se produit dans les éclairages mal conçus, les capteurs de mouvement et les commandes de récupération de la lumière du jour permettent d'économiser de 30 à 60 % de la consommation d'énergie. Les lampes LED de haute-qualité avec une durée de vie de 50 000 heures et des économies d'énergie de 40 à 50 % se traduisent par des périodes d'amortissement de 18 à 36 mois pour les applications de construction métallique.

Des systèmes de montage de câbles d'avion, une protection de circuit appropriée et une gestion du facteur de puissance sont nécessaires pour une installation réussie. Les rénovations LED sans changement de panneau électrique sont généralement possibles dans les installations dotées de systèmes triphasés 480 V-existants. Les pilotes-remplaçables sur site et les-accessoires de haute qualité avec une garantie de dix-ans évitent les interruptions de maintenance et réduisent les dépenses de remplacement à long-terme.

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