Lentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltée | Guide technique

Pour les ingénieurs en éclairage, les gestionnaires d'infrastructures municipales et les entrepreneurs EPC, sélectionner le bon lentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltéeest essentiel pour obtenir un éclairement uniforme, réduire les intrusions lumineuses et respecter les normes d'éclairage routier de l'IESNA. La désignation 120x80 degrés fait référence à l'angle du faisceau : 120 degrés dans le sens longitudinal (le long de la route) et 80 degrés dans le sens latéral (en travers de la route). Cette distribution asymétrique (type II ou type III selon l'IESNA) est spécialement conçue pour les routes en asphalte où l'absorption de la lumière est élevée (réflectance de l'asphalte de 7 à 15 pour cent). Une lentille 120x80 offre une projection avant allongée (jusqu'à 3 à 4 fois la hauteur du mât) tout en limitant le contre-jour et la lumière vers le haut, réduisant ainsi la pollution lumineuse. Ce guide couvre les paramètres photométriques (distribution de l'intensité lumineuse, rapport d'uniformité, contrôle de l'éblouissement), les matériaux des lentilles (PMMA, polycarbonate, verre) et l'efficacité optique (85 à 95 pour cent). Les responsables des achats apprendront à spécifier des lentilles avec des rapports photométriques IESNA LM-79 et des indices de protection appropriés (IP66 pour une utilisation en extérieur). Source : IESNA RP-8, IESNA LM-79, EN 13201.

Qu'est-ce que la lentille de lampadaire LED à 120x80 degrés pour route asphaltée

UNlentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltéeest un élément optique secondaire qui façonne la lumière émise par les puces LED en une distribution asymétrique spécifique optimisée pour l'éclairage routier sur les surfaces en asphalte. Le faisceau de 120 degrés (horizontal, longitudinal) diffuse la lumière le long de la direction de la route, assurant une couverture entre les poteaux (généralement espacés de 30 à 50 mètres). Le faisceau de 80 degrés (vertical, latéral) contrôle la largeur de la lumière sur la route (généralement une largeur de route de 8 à 15 mètres). Cette distribution correspond aux classifications IESNA Type II (pour les routes jusqu'à 1,5 fois la hauteur de montage) ou Type III (pour les routes de 1,5 à 2,5 fois la hauteur de montage). Les routes en asphalte ont une faible réflectance (7 à 15 pour cent pour l'asphalte neuf, 5 à 10 pour cent pour l'asphalte vieilli) par rapport au béton (30 à 40 pour cent). Par conséquent, la lentille doit diriger plus de lumière sur la surface de la route pour atteindre les niveaux d'éclairement requis (10 à 20 lux pour les rues résidentielles, 20 à 30 lux pour les routes collectrices). Les caractéristiques optiques clés incluent : l'efficacité du faisceau (≥85 pour cent), le rapport d'uniformité (éclairement moyen par rapport à l'éclairement minimum, ≤3:1 selon IESNA RP-8), et le contrôle de l'éblouissement (intensité lumineuse maximale à 80 degrés). Pour l'ingénierie et l'approvisionnement, spécifier la lentille correcte garantit la conformité aux normes routières locales, réduit la consommation d'énergie et minimise les intrusions lumineuses dans les propriétés adjacentes. Source : IESNA RP-8, IESNA LM-79, EN 13201.

Spécifications techniques de la lentille asymétrique 120x80 degrés

Lors de la spécification d'une lentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltée, les paramètres techniques suivants sont essentiels.

Structure et composition du matériau de la lentille de lampadaire

La performance optique d'unlentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltéedépend de son matériau et de sa microstructure.

Procédé de fabrication de la lentille de lampadaire asymétrique

Le processus de fabrication d'unlentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltée affecte la précision optique et la durabilité.

1. Conception optique et fabrication de moules :En utilisant un logiciel de traçage de rayons (par exemple, LightTools, TracePro), la lentille est conçue pour obtenir un faisceau de 120x80 degrés (FWHM) avec une uniformité spécifiée. Le moule (acier ou aluminium) est usiné par CNC avec une précision de microstructure de ±0,005 mm. Source : IESNA LM-79.

2. Moulage par injection (PMMA ou PC) : Les granulés de PMMA ou de PC séchés sont fondus (240 à 280 degrés Celsius pour le PC, 220 à 250 °C pour le PMMA) et injectés dans le moule à haute pression (500 à 1 500 bars). Temps de cycle de 30 à 60 secondes. Le contrôle de la température du moule (±2 °C) garantit une qualité de surface optique constante. Source : ASTM D1003.

3. Moulage de lentilles en verre (moulage par compression) : Les préformes de verre optique sont chauffées à 600 à 700 degrés Celsius et pressées entre deux moules. Volume plus faible (plus coûteux), utilisé pour les lentilles en verre haut de gamme. Le recuit (refroidissement lent) élimine les contraintes internes.

4. Revêtement de surface (antireflet ou durcissement) :Pour les lentilles en verre, revêtement antireflet (AR) (MgF₂ ou SiO₂) appliqué par dépôt sous vide pour augmenter la transmission de 90 à 96 %. Pour le PC, revêtement dur (siloxane) appliqué par trempage ou pulvérisation, puis durci thermiquement (100 degrés Celsius, 1 heure).

5. Inspection qualité (photométrie) : Chaque lot de lentilles (échantillon de 10 pièces pour 1 000) testé sur goniophotomètre selon IESNA LM-79 pour vérifier les angles de faisceau (120±5 degrés, 80±5 degrés), la distribution de l'intensité lumineuse et le flux lumineux total. Mesure du trouble selon ASTM D1003 (PMMA <2 %, PC <3 %). Test de stabilité UV selon ASTM G155 (500 heures, ΔE <3). Source : ASTM G155, ASTM D1003, IESNA LM-79.

Comparaison des performances des matériaux de lentilles pour route asphaltée

Lors du choix d'un lentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltée, comparer les lentilles en PMMA, PC et verre.

Applications industrielles de la lentille asymétrique 120x80 degrés

Lelentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltée est utilisé dans diverses classifications de voirie :

• Routes collectrices (urbaines, 2 à 3 voies, vitesse 40 à 60 km/h) :Distribution IESNA Type II ou III, lentille 120x80 degrés, espacement des poteaux 30 à 40 m, hauteur de montage 8 à 10 m. Réflectance de l'asphalte 10 pour cent. Éclairement moyen requis 15 à 25 lux. Source : IESNA RP-8.

• Rues résidentielles locales (1 à 2 voies, vitesse 30 à 40 km/h) :Distribution IESNA Type II (route plus étroite), lentille 120x70 ou 120x80 degrés, espacement des poteaux 25 à 35 m. Réflectance de l'asphalte 12 pour cent. Éclairement cible 8 à 15 lux.

• Parkings et voies d'accès (commerciaux, de vente au détail) :Distribution de type III (zone plus large), lentille 130x80 ou 120x80, espacement des poteaux de 20 à 30 m (hauteur de montage inférieure de 6 à 8 m). Réflectance de l'asphalte de 8 à 12 pour cent. Rapport d'uniformité U0 ≥0,4 (E_min / E_avg).

• Bretelles d'autoroute et intersections (zones critiques) :Distribution de type III ou IV, lentille 120x80 ou 140x80, espacement plus court (20 à 30 m) pour augmenter l'éclairement (30 à 40 lux). Réflectance de l'asphalte faible (5 à 8 pour cent) en raison des dépôts d'huile et de pneus. Contrôle de l'éblouissement critique (lentille à coupure totale). Source : IESNA RP-8.

• Éclairage conforme au ciel sombre (certifié IDA) :Nécessite une coupure totale (zéro lumière au-dessus de 80 degrés). Lentille 120x80 avec écran ou joint supplémentaire pour limiter la lumière ascendante. Intensité lumineuse maximale à 80 degrés ≤10 cd par klm. Source : directives IDA Dark Sky.

Problèmes courants de l’industrie et solutions techniques

Les données de terrain révèlent quatre problèmes courants avec lentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltée…

• Problème : Les angles de faisceau mesurés diffèrent des spécifications (par exemple, 110x75 au lieu de 120x80).
  Cause première : décalage de la position de la puce LED par rapport à la lentille (désalignement ±0,5 mm) ou usure du moule de la lentille (microstructure dégradée). Source : IESNA LM-79.
  Solution : Exiger un rapport de test goniophotométrique (fichier IES) pour chaque lot de production (échantillon de 10 pièces). Spécifier une tolérance d'angle de faisceau de ±5 degrés. Pour la rénovation, ajuster l'inclinaison du luminaire (0 à 5 degrés) pour compenser.

• Problème : Stries lumineuses ou bandes sombres sur la chaussée asphaltée (mauvaise uniformité).
  Cause première : Conception de la lentille non optimisée pour la faible réflectance de l'asphalte (10 %) – lentille conçue pour le béton (réflectance 40 %). De plus, chevauchement insuffisant entre les poteaux (espacement trop large).
  Solution : Utiliser un logiciel de simulation photométrique (Dialux, AGi32) avec la réflectance réelle de l'asphalte (5 à 15 %) avant l'achat. Ajuster l'espacement des poteaux pour obtenir un rapport d'uniformité ≤ 3:1. Spécifier le type III (latéral plus large) pour les routes de 12 m avec une hauteur de montage de 10 m. Source : IESNA RP-8.

• Problème : La lentille jaunit (réduit le flux lumineux) après 3 à 4 ans de service.
  Cause première : Lentille PMMA sans stabilisateur UV (benzotriazole). Le rayonnement UV du soleil (300 à 400 nm) dégrade le polymère, provoquant un jaunissement (ΔE >5). La transmission chute de 10 à 20 %. Source : ASTM G155.
  Solution : Spécifier du PMMA avec stabilisateur UV ou utiliser du polycarbonate avec revêtement dur anti-UV. Demander un test de stabilité UV (ASTM G155, 500 heures, ΔE

  <3). Pour les régions côtières ou à indice UV élevé (>8), utiliser une lentille en verre (pas de jaunissement).

• Problème : Intrusion lumineuse dans les fenêtres adjacentes (plaintes pour éblouissement).
  Cause première : La lentille présente une intensité lumineuse excessive aux angles supérieurs à 80 degrés (rétroéclairage, éclairage vers le haut). Conception non totalement coupée. Source : Directives IDA Dark Sky.
  Solution : Spécifier une lentille à coupure totale (intensité lumineuse maximale à 80 degrés ≤10 cd par klm). Ajouter un écran externe (visière) aux luminaires existants. Utiliser un rapport photométrique pour vérifier la conformité à la coupure.

Facteurs de risque et stratégies de prévention

Atténuation des risques lors de la spécification d'un lentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltéenécessite une ingénierie proactive.

• Angle de faisceau inapproprié pour la largeur de la route et l'espacement des poteaux : Prévention : Utiliser les tableaux de conception IESNA RP-8 : Pour le rapport largeur de route (W) sur hauteur de montage (H) : W/H ≤1,5 → Type II ; 1,5 à 2,5 → Type III ; ≥2,5 → Type IV. Pour une lentille 120x80, Type III typique (W/H = 2,0). Simuler avec Dialux ou AGi32 avant l'achat. Source : IESNA RP-8.

• Faible transmission lumineuse (jaunissement, accumulation de poussière) : Prévention : Spécifier une lentille avec revêtement anti-poussière (hydrophobe) ou surface autonettoyante (TiO₂ photocatalytique). Dans les environnements poussiéreux, installer un luminaire avec visière pour réduire la poussière sur la lentille. Nettoyer les lentilles annuellement (chiffon doux, eau). Source : ASTM G155.

• Indice IP inadéquat pour une utilisation extérieure (infiltration d'eau) : Prévention : Spécifier un indice IP66 minimum (étanche à la poussière, jets d'eau puissants). Pour les zones côtières ou de lavage à haute pression, spécifier IP67 (immersion temporaire). Vérifier l'assemblage du luminaire (joint lentille-boitier) et non seulement la lentille elle-même. Source : IEC 60529.

• Fichier photométrique incorrect (IES ou LDT) fourni par le fabricant (performances surestimées) : Prévention : Demander le fichier IES à un laboratoire indépendant (pas celui du fabricant). Vérifier les valeurs de candela maximale et les angles de faisceau à l'aide d'un logiciel gratuit (Photometric Toolbox). Comparer avec le calcul : pour un LED de 100W, la candela maximale attendue (cd) = flux lumineux (lm) × gain de lentille (typiquement 5 à 8 pour 120x80). Si le gain >10, probablement inexact. Source : IESNA LM-79.

Guide d'achat : Comment spécifier une lentille asymétrique 120x80 degrés

Pour les responsables des achats et les ingénieurs en éclairage, utilisez cette liste de contrôle pour lentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltée:

1. Définir la géométrie et la classification de la chaussée : Largeur de la route (m), nombre de voies, espacement des poteaux (m), hauteur de montage (m), éclairement cible (lux) selon IESNA RP-8 ou EN 13201. Réflectance de l'asphalte (généralement 10 % pour du neuf, 7 % pour du vieilli).

2. Sélectionner le type IESNA en fonction du rapport L/H :Rapport L/H ≤1,5 → Type II (120x70 à 120x80). Rapport L/H = 1,5 à 2,5 → Type III (120x80 à 140x80). Rapport L/H ≥2,5 → Type IV (140x80 à 140x90). 120x80 typique pour les types II/III. Source : IESNA RP-8.

3. Spécifier les performances photométriques : Angle du faisceau 120±5 degrés (longitudinal) × 80±5 degrés (latéral). Efficacité optique ≥88 % (PC) ou ≥90 % (PMMA) ou ≥85 % (verre). Uniformité (E_moy/E_min) ≤3:1 selon IESNA RP-8. Contrôle de l'éblouissement : coupure totale (zéro lumière au-dessus de 80 degrés, conforme IDA) ou coupure moyenne.

4. Exigences en matière de matériaux et de durabilité : Pour conditions standard : PMMA avec stabilisateur UV (résistance au jaunissement de 5 ans et plus). Pour vandalisme ou zone côtière : PC avec revêtement dur anti-UV (IK09, résistant au brouillard salin). Pour longue durée de vie (>15 ans) : verre trempé avec revêtement antireflet. IP66 minimum. Température de fonctionnement -40°C à +85°C. Source : ASTM G155, IEC 60529.

5. Exiger certification et tests :Rapport photométrique IESNA LM-79 (goniophotomètre) d'un laboratoire indépendant (ex. UL, Intertek, TÜV). Inclure le fichier IES (téléchargeable). Test de stabilité UV (ASTM G155, 500 heures, ΔE<3). Test de brume (ASTM D1003, transmission ≥88 %).

6. Tests d'échantillons avant la commande en gros : Commander 5 luminaires complets avec lentille spécifiée. Effectuer un test au goniophotomètre (IESNA LM-79) pour vérifier les angles de faisceau (120±5, 80±5). Effectuer un test de cyclage thermique (IEC 60068-2-14 : 10 cycles, -40°C à +85°C, vérifier l'absence de fissures et de délaminage). Effectuer une exposition UV (500 heures, mesurer ΔE). Acceptable : angles de faisceau dans la tolérance, pas de fissures, ΔE<3. Source : IESNA LM-79, IEC 60068-2-14, ASTM G155.

7. Garantie et documentation : Demander une garantie de 10 ans pour la lentille en PMMA (jaunissement, fissuration), 7 ans pour le PC, 15 ans pour le verre. Demander les fichiers photométriques IES pour chaque lot de lentilles (pour utilisation dans un logiciel de conception d'éclairage). Source : IESNA LM-79.

Étude de cas d'ingénierie

Type de projet : Route collectrice (2 voies, 8 m de largeur, limite de vitesse 40 km/h).
Emplacement:Zone urbaine, États-Unis (climat tempéré, réflectance de l'asphalte 10 pour cent).
Spécification originale (problématique) : Lentille symétrique (120x120 degrés) – causait une intrusion lumineuse dans les fenêtres résidentielles (plaintes pour éblouissement), mauvaise uniformité (E_avg/E_min = 4,5:1), points sombres entre les poteaux (espacement 40 m, hauteur de montage 10 m).
Spécification corrigée utilisant une lentille asymétrique 120x80 degrés : Sélectionné lentille de lampadaire LED 120x80 degrés route asphaltée (Type III, coupure totale). Matériau de la lentille : PMMA avec stabilisateur UV (transmission 92 pour cent). Luminaire : LED 100W (12 000 lm), espacement des poteaux réduit à 35 m, hauteur de montage 10 m. Simulation photométrique (Dialux) avec réflectance de l'asphalte 10 pour cent prévue : éclairement moyen 22 lux, uniformité 2,8:1, indice d'éblouissement 0,3 (coupure totale).
Résultats et avantages :Après installation, mesure sur le terrain : éclairement moyen 20,5 lux, uniformité 3,0:1 (conforme à l'IESNA RP-8). Aucune plainte pour éblouissement (coupure totale, 0 cd à 80 degrés). Consommation d'énergie réduite de 150 W (symétrique précédent) à 100 W (économie de 33 %). Intrusion lumineuse dans les propriétés adjacentes éliminée (intensité du faisceau arrière < 5 % du total). La ville spécifie désormais une lentille asymétrique 120x80 pour tous les projets de routes collectrices et résidentielles. Délai de récupération pour la mise à niveau de la lentille (5 USD supplémentaires par luminaire) : 3 mois grâce aux économies d'énergie. Source : Évaluation post-occupation du projet, IESNA RP-8, IESNA LM-79.

Section FAQ

1. Q : Que signifie 120x80 degrés dans une lentille de lampadaire ?
   R : 120 degrés fait référence à l'angle du faisceau dans la direction longitudinale (le long de la route), et 80 degrés dans la direction latérale (en travers de la route). Cette distribution asymétrique optimise la lumière sur les routes asphaltées. Source : IESNA RP-8.

2. Q : Quel type IESNA correspond à une lentille de 120x80 degrés ?
   A : Généralement de type II (largeur de route ≤ 1,5 × hauteur de montage) ou de type III (largeur de route de 1,5 à 2,5 × hauteur de montage). Vérifier avec le fichier photométrique (IES ou LDT). Source : IESNA RP-8.

3. Q : Pourquoi l'éclairage des routes en asphalte est-il différent de celui du béton ?
   A : L'asphalte a une faible réflectance (5 à 15 pour cent) contre 30 à 40 pour cent pour le béton. L'asphalte absorbe plus de lumière, nécessitant un flux lumineux plus élevé ou une lentille plus efficace pour obtenir le même éclairement. Les lentilles à longue portée (120x80) compensent en dirigeant la lumière le long de la route. Source : IESNA RP-8.

4. Q : Quelle est la différence entre les lentilles d'éclairage public en PMMA et en PC ?
   A : Le PMMA (acrylique) a une transmission plus élevée (92 pour cent) mais une résistance aux chocs plus faible (IK07) et peut jaunir sous UV après 3 à 5 ans sans stabilisateur. Le PC (polycarbonate) a une transmission légèrement inférieure (88 à 90 pour cent), une résistance aux chocs plus élevée (IK09 à IK10) et une meilleure stabilité UV avec un revêtement dur. Source : ASTM D1003.

5. Q : Comment prévenir le jaunissement des lentilles (dégradation UV) ?
   R : Spécifiez PMMA avec stabilisateur UV (benzotriazole) ou PC avec revêtement dur UV (siloxane). Pour les régions à fort UV (indice UV >8), utilisez une lentille en verre (pas de jaunissement). Demandez un test ASTM G155 (500 heures, ΔE<3). Source : ASTM G155.

6. Q : Quelle est l'efficacité optique typique d'une lentille 120x80 degrés ?
   R : PMMA : 90 à 92 pour cent ; PC : 88 à 90 pour cent ; verre avec revêtement antireflet : 85 à 88 pour cent (sans antireflet : 82 à 85 pour cent). Efficacité mesurée selon IESNA LM-79. Source : IESNA LM-79.

7. Q : Comment vérifier l'angle de faisceau d'une lentille de lampadaire ?
   R : Demandez un rapport de test goniophotométrique IESNA LM-79 auprès d'un laboratoire indépendant. Le rapport comprend un diagramme polaire de candela montrant les angles de faisceau (FWHM – pleine largeur à mi-hauteur). Tolérance ±5 degrés typique. Source : IESNA LM-79.

8. Q : Quel indice IP est requis pour les lentilles de lampadaire ?
   R : IP66 minimum (étanche à la poussière, protégé contre les puissants jets d'eau). Pour les zones côtières ou le lavage à haute pression, IP67 (immersion temporaire). Source : IEC 60529.

9. Q : Puis-je utiliser une lentille 120x80 pour les routes en béton ?
   R : Oui, mais l'objectif peut produire un éclairement plus élevé (car le béton réfléchit davantage). Il peut être nécessaire de réduire la puissance des LED ou d'augmenter l'espacement des poteaux pour éviter un éclairage excessif et l'éblouissement. Re-simuler avec une réflectance du béton de 35 pour cent. Source : IESNA RP-8.

10. Q : Qu'est-ce que le cutoff total et pourquoi est-il important ?
    R : Le cutoff total signifie une intensité lumineuse nulle à ou au-dessus de 80 degrés (horizontal). Empêche les intrusions lumineuses, la pollution lumineuse et l'éblouissement. Requis pour la conformité Dark Sky (IDA). Spécifier une intensité maximale à 80 degrés ≤10 cd par klm. Source : Directives Dark Sky de l'IDA.

Demander une assistance technique ou un devis

Pour les ingénieurs en éclairage et les gestionnaires d'infrastructures municipales, une assistance technique est disponible pour examiner votre géométrie routière, la réflectance de l'asphalte et les normes d'éclairage. Demandez un devis pour des lampadaires à LED avec des lentilles asymétriques 120x80 degrés (Type II/III, cutoff total) incluant les rapports photométriques IESNA LM-79, les fichiers IES et les rapports de tests de stabilité UV (ASTM G155).

À propos de l'auteur

Ce guide a été rédigé par des ingénieurs en systèmes d'éclairage et des spécialistes de l'éclairage routier possédant plus de 15 ans d'expérience en conception photométrique, optique de lentilles et projets d'éclairage public municipal en Amérique du Nord, en Europe et en Asie. Toutes les recommandations suivent les directives IESNA RP-8, IESNA LM-79, EN 13201, ASTM G155, ASTM D1003 et IDA Dark Sky.