Введение

Освещение дорог является важной частью городской инфраструктуры. Оно играет незаменимую роль в обеспечении безопасности пешеходов и транспортных средств и улучшении ночного пейзажа города. Если у вас есть проект по освещению дорог и вам необходимо приобрести уличные фонари (уличные фонари разных серий ZGSM), вам необходимо обратить внимание на то, сколько ватт ламп вам нужно купить для соответствия требованиям проекта, но вы не очень хорошо разбираетесь в требованиях к освещению, таких как яркость, освещенность, равномерность и т. д. В этой статье основное внимание будет уделено некоторым стандартам освещения дорог, на которые необходимо обратить внимание при освещении полос движения автотранспорта, включая яркость/освещенность, равномерность о освещения и блики на сухих дорогах. Мы также упомянем изменения яркости/освещенности, равномерности и блики на мокрых дорогах. Кроме того, существует косвенная связь между освещенностью и яркостью. Обратите внимание, что она включает в себя отражательную способность дороги как в сухих, так и в мокрых условиях. ZGSM надеется, что это поможет читателям лучше понять базовый здравый смысл в освещении дорог, а затем оптимизировать собственное освещение и дизайн проекта.

Стандарты дорожного освещения

Существуют оценочные показатели для дорожного освещения для автотранспортных средств и пешеходных дорог. Оценочные показатели для дорожного освещения для автотранспортных средств включают среднюю освещенность дорожной поверхности, равномерность яркости дорожной поверхности, предел бликов и коэффициент освещенности. Оценочные показатели для пешеходного освещения включают среднюю освещенность дорожной поверхности, минимальную освещенность дорожной поверхности и вертикальную освещенность. Ниже приведены конкретные требования к освещению для двух распространенных дорог, которые ссылаются на стандарт EN13201 (Подробнее о EN13201 для проектирования дорожного освещения). Следует отметить, что существуют определенные различия между стандартами EN13201:2004 и EN13201:2015. Первый имеет классы освещения ME1, ME2, … ME6 и MEW1, MEW2, … MEW6, тогда как последний имеет только M1, M2, … M6.

Мы видим, что освещение полосы движения автотранспортных средств имеет требование U0 для мокрых дорог, в то время как класс освещения P не имеет требований к равномерности для дорог (включая мокрые дороги). Когда ваш проект имеет требования к равномерности, моделирование освещения должно соответствовать соответствующим требованиям, которые также включают требования U0 для мокрых дорог. Кроме того, мы видим в таблице, что в требованиях есть два показателя: «средняя яркость» и «средняя освещенность». Многие люди не очень хорошо это понимают. Мы подробно объясним эти два показателя в следующем разделе. Полосы движения автотранспортных средств также имеют требования к бликам. Если вам интересно, пожалуйста, посетите наш блог «Как уменьшить блики?».

Подробнее о яркости и освещенности

Формула расчета освещенности: E=dΦ/dA, где E — освещенность (единица измерения: люкс), Φ — световой поток (единица измерения: люмен лм), который представляет собой общую светоотдачу источника света, а A — освещенная площадь (единица измерения: квадратный метр м²). Из формулы мы знаем, что освещенность описывает световой поток (Вт против светового потока), полученный на единицу площади, которая отражает только «сколько света достигает поверхности дороги».

Формула для расчета яркости: L=dΦ/dΩ/dA/cosθ, где L — яркость (единица: кандела/квадратный метр кд/м²), dΩ — телесный угол (единица: стерадиан ср), который указывает дальность светового конуса в направлении просмотра, а dθ — угол между направлением просмотра и нормалью к дорожной поверхности. Из формулы мы знаем, что яркость описывает световой поток, излучаемый (или отражаемый) на единицу площади проекции и на единицу телесного угла. Человеческий глаз наблюдает за источником света с одного направления. Отношение интенсивности света в этом направлении к площади источника света, «видимой» человеческим глазом, определяется как яркость источника света, то есть интенсивность света на единицу площади проекции. Формула расчета относительно сложна (включает исчисление). Чтобы помочь всем лучше ее понять, мы привели следующий рисунок. Мы предполагаем, что световой поток, излучаемый на единицу площади проекции, остается неизменным, поэтому величина интенсивности света зависит от величины телесного угла принимаемого света. Мы видим, что когда глаза находятся вдали от светящейся поверхности, этот угол становится меньше, то есть принимаемый глазами свет уменьшается, и поверхность объекта, видимая глазами, становится темнее.

При дорожном освещении уличные фонари освещают дорогу, и освещенность не может точно отражать яркость дороги, наблюдаемую персоналом. Освещенность не имеет ничего общего с отражательными характеристиками самой поверхности дороги, в то время как яркость зависит от освещенности и отражательных характеристик поверхности дороги. Для сухого асфальтового покрытия и мокрого покрытия, если освещенность одинакова, яркость дороги, наблюдаемая водителем, также будет сильно отличаться из-за их различных отражательных характеристик. С помощью формулы расчета мы можем узнать, что если отражательная способность дороги не учитывается, преобразование между яркостью и освещенностью связано с углом наблюдения и расстоянием наблюдения. Если учитывать отражение, мы можем получить коэффициент яркости (средневзвешенный коэффициент яркости) Q0, который определяется материалом дороги, шероховатостью и влажностью в соответствии со стандартом EN13201. PS: Предпосылка заключается в том, что расстояние и угол дороги, наблюдаемые водителем, являются определенными. Например: если асфальтовая дорога E=20лк, если она сухая, Q0 составляет 0,10, а яркость L=200,1=2кд/м2. При том же освещении мокрое покрытие Q0=0,20, то есть яркость L=200,2=4кд/м². Ниже приведена таблица R, в которой показаны характеристики отражения различных типов покрытий.

Почему важно обеспечить равномерность о освещения как сухих, так и мокрых дорог?

На поверхности мокрой дороги образуется водяная пленка, покрывающая грубую асфальтовую/бетонную поверхность. Водяная пленка сглаживает изначально неровную поверхность дороги, превращая ее из рассеянного отражения в зеркальное. Когда свет (уличное освещение) падает на мокрую дорогу, образуется направленное отражение (т. е. угол падения ≈ угол отражения). Аналогично, свет от фар также будет концентрироваться и отражаться в глаза водителя, вызывая мерцание. Однако сухие дороги не будут иметь неравномерного распределения света (чрезмерно яркого и темного) мокрых дорог из-за рассеянного света диффузного отражения.

На следующем рисунке показано световое воздействие уличных фонарей на дороги из разных материалов. Мы видим, что распределение света (что такое распределение света?) относительно равномерное на дорогах из материалов C1 и R3, в то время как зеркальное отражение очевидно на мокрой поверхности дороги W4. Яркость области, соединяющей уличный фонарь и водителя, значительно выше, в то время как яркость полосы вдали от фонаря значительно ниже, поэтому равномерность также плохая. Мы приходим к выводу, что на сухих дорогах (C1) свет рассеивается шероховатой поверхностью, и во всех направлениях наблюдается определенная яркость без бликов. На мокрых дорогах гладкая поверхность водяной пленки вызывает концентрированное отражение света, и интенсивность отраженного света в локальных областях намного выше, чем в окружающей области.

Как использовать дизайн освещения для достижения большей равномерности?

Чтобы получить лучшую равномерность о освещения, необходимо объяснить, как рассчитываются U0 и UI в дорожном освещении. В дорожном освещении Uo (средняя равномерность яркости дорожного покрытия) рассчитывается как отношение минимальной яркости к средней яркости, то есть Uo=Lmin/Lav. Если есть две полосы, две полосы необходимо рассчитывать отдельно, и меньшее значение из двух равномерностей используется для оценки того, соответствует ли общая равномерность яркости дорожного покрытия U0 требованиям. UI (продольная равномерность яркости дорожного покрытия) — это отношение минимальной яркости к максимальной яркости вдоль продольной центральной линии дороги, UI=Lmin/Lmax. Аналогично, если есть две полосы, UI принимает меньшее значение из двух в качестве конечного результата. Оба отражают равномерность о освещения дороги с разных измерений. Первый отражает равномерность о освещения всей дороги, в то время как последний фокусируется на равномерности направления движения водителя (непрерывность освещения).

Выберите правильное распределение света для равномерного освещения

Мы сравнили U0, U0W и UI различных линз в одинаковых дорожных условиях. Схема дороги представляет собой 7-метровую автомагистраль с 2-метровыми тротуарами с обеих сторон. Дорожное покрытие — CIE R3, а мокрое дорожное покрытие — W3. Из таблицы мы знаем, что Q0 = 0,07 и Q0W = 0,20. Светильник представляет собой одностороннюю компоновку, где расстояние между светильником и автомагистралью составляет 0,5 метра, а длина стрелы — 1,5 метра. Высота фонарного столба составляет 9 метров, расстояние между фонарными столбами — 32 метра, а угол стрелы — 0°. При такой компоновке светильника (Подробнее о компоновке светильника) мы сравнили три распределения света и перечислили результаты в таблице ниже. Когда серия Rifle 60W оснащена T3S55006, хотя U0wet соответствует требованиям, UI не соответствует требованиям. Это связано с тем, что вертикальное распределение света этой линзы необоснованно, что приводит к низкой яркости в середине двух светильников, что в свою очередь приводит к очень низкой равномерности UI. При оснащении T2M55008, U0wet не соответствует требованиям равномерности освещения. Уличный фонарь Rifle 60W оснащен T2S55004. Благодаря разумному распределению света, его U0, UI и U0wet могут соответствовать требованиям к освещению M3.

Установите разумное расположение светильников для равномерного освещения.

Мы также протестировали влияние различных схем расположения светильников на U0, U0W и UI. В предыдущем разделе мы узнали, что использование серии ZGSM Rifle (перейдите и проверьте уличные фонари серии ZGSM Rifle) с T2M55008 в боковой схеме не может удовлетворить требованиям U0wet. Если это двухсторонняя схема мощностью 30 Вт, результат очевиден, U0wet может достигать 0,42, что значительно выше требования 0,15. Однако стоимость также очень высока, поэтому рекомендуется улучшить U0wet путем оптимизации линзы. Конечно, если это двухсторонняя дорога с 4 полосами движения, то это решение все еще осуществимо. На рисунке ниже мы протестировали четырехполосную дорогу, и результаты показывают, что U0Wet может достигать 0,27, что может полностью удовлетворить требования водителя к равномерности в дождливые дни. Стоит отметить, что мы не рекомендуем срединное расположение (два светильника на одном столбе), хотя его стоимость относительно невысока, но результат U0wet не идеален, что не позволяет получить равномерное освещение. Кроме того, планировка вашей дороги (высота столба, выступ, наклон стрелы, длина стрелы, расстояние между столбами) также оказывает большое влияние на результат U0, который мы не будем здесь подробно рассматривать из-за ограничений по пространству.

Светодиодные уличные фонари ZGSM

Как компания, занимающаяся производством и продажей светодиодных ламп на протяжении почти 20 лет, ZGSM всегда анализирует и думает с точки зрения клиентов, будь то инновации внешнего вида лампы, диверсификация светодиодных драйверов, марка светодиодных чипов и выбор эффективности лампы. В то же время мы также обращаем внимание на соответствующие отраслевые стандарты, включая требования EN13201 по равномерности освещения (проверьте поиск решения для улучшения равномерности в другом наружном освещении) дорог. Это связано с тем, что светодиодные уличные фонари ZGSM имеют разумную структурную конструкцию, и с различными линзами они могут соответствовать требованиям U0, U0wet и UI для разных дорог. Ниже приведены несколько уличных фонарей ZGSM. Если вам интересно, вы можете нажать на фотографии для получения дополнительной информации.

Краткое содержание

Освещение дорог является важной гарантией безопасности городского движения и ночных функций. Его конструкция должна всесторонне учитывать такие показатели, как яркость, освещенность, равномерность и блики. В статье говорится, что EN13201 имеет требования к равномерности освещения для сухих и мокрых дорог. В практических приложениях мы уделяем больше внимания равномерности освещения на сухих дорогах, но редко обращаем внимание на влияние мокрых дорог на равномерность о освещения. Мокрые дороги будут образовывать области с очень неравномерным светом и темнотой из-за эффекта зеркального отражения, что приведет к резкому снижению равномерности. ZGSM объясняет, почему одни и те же лампы (с разным распределением света) и расположение ламп будут давать очень разные результаты U0 на сухих и мокрых дорогах, сравнивая соотношение между освещенностью и яркостью, а также разницу в отражательной способности между сухими и мокрыми дорогами. В статье обсуждается, как улучшить равномерность путем оптимизации конструкции освещения (решения по конструкции освещения ZGSM для различных применений) ламп (например, выбор правильного типа линзы) и метода освещения (например, одностороннее/двустороннее освещение, регулировка расстояния между опорами фонарей и т. д.), и в частности предлагается план улучшения U0wet для мокрых дорог. Если вы хотите узнать больше или у вас есть вопросы по объяснению в статье, свяжитесь с нами для связи.

Сопутствующие товары

Похожие блоги

Связанные случаи

Люди также спрашивают