Введение

Высота фонарного столба (высота уличного освещения) играет решающую роль в эффективности осветительной установки. Она определяет дальность распространения света и равномерность его распределения в пределах участка. Как правило, слишком низкий фонарный столб не может обеспечить достаточное освещение целевых зон, удалённых от светильника, что приводит к образованию тёмных зон (неравномерному освещению). И наоборот, в то время как более высокие столбы могут освещать большие площади, чрезмерная высота может привести к недостаточной освещённости/яркости в целевой зоне. Такие схемы освещения не соответствуют стандартам и могут даже создавать опасные ситуации. Высота уличного освещения также зависит от мощности светильников; как правило, чем выше мощность, тем выше высота столба (высота установки). Естественно, на неё также влияют такие факторы, как освещаемая площадь (ширина дороги), расстояние между столбами и стандарты освещения (Подробнее о стандартах уличного освещения). Более того, подходящая высота значительно различается в зависимости от условий эксплуатации, например, скоростных автомагистралей, сельских дорог, пешеходных улиц и парковок. ZGSM утверждает, что оптимальная высота уличного освещения должна обеспечивать достаточное освещение необходимой площади, учитывая при этом стоимость и другие экологические факторы. Перейдём к основному тексту, чтобы подробнее рассмотреть высоту уличного освещения.

Почему важно знать высота уличного освещения?

Соответствует стандартам дорожного освещения

Существуют специальные стандарты для дорожного освещения, такие как EN13201 и RP-8-22, охватывающие такие ключевые параметры, как яркость дорожного покрытия, равномерность (отсутствие заметных различий в яркости) и блики. Высота уличного освещения является ключевым фактором для соответствия этим стандартам. Например, если уличный фонарь установлен слишком низко, свет будет концентрироваться непосредственно под лампой, что приведет к яркому свету под ней и относительному затемнению прилегающих территорий, что называется неравномерным освещением. Если уличный фонарь установлен слишком высоко, свет будет чрезмерно рассеиваться, при этом большая его часть будет направлена ​​на периферию дороги (например, на газоны и окружающие здания). Это неизбежно приведет к световому загрязнению (Что такое световое загрязнение и как его уменьшить?) и низкой яркости/освещённости дороги.

Разумная зона освещения

Высота уличного освещения в определённой степени влияет на геометрию зоны освещения. В идеале форма (или форма пятна, которая относится к распределению света) должна соответствовать геометрии дороги или участка, но на практике этого сложно достичь. Например, на жилых улицах, тротуарах или сельских дорогах, которые узкие, высота опор должна быть меньше, чтобы свет не попадал в окна жильцов или зеленые зоны. И наоборот, на некоторых магистралях, скоростных автомагистралях или в зонах конфликтов, где дороги шире, более высокие опоры более подходят, поскольку более короткие не могут охватить такую ​​большую площадь. В противном случае пришлось бы увеличить количество опор (установленных на противоположных сторонах), чтобы охватить необходимую площадь освещения.

Рассмотрим цену фонарного столба.

Изменение высоты опоры уличного освещения также существенно влияет на стоимость строительства. Если опора слишком высокая, часто требуются лампы большей мощности, чтобы компенсировать потери света, связанные с увеличением расстояния, и обеспечить соответствие освещения стандартам. Кроме того, увеличиваются затраты на материалы, производство и транспортировку более высоких опор, что делает комбинацию «высокая опора + высокая мощность» неэкономичной. Кроме того, чрезмерно высокие опоры увеличивают затраты на оборудование при установке и увеличивают сложность и стоимость последующего обслуживания (например, замены ламп и проверки электропроводки). Оптимальное решение часто предполагает умеренную высота уличного освещения, что позволяет избежать затрат, связанных с чрезмерно высокой опорой, а также устраняет необходимость увеличения мощности ламп для освещения ненужных зон – фактически убивая двух зайцев одним выстрелом.

Мощность и высота уличного освещения

Вообще говоря, чем выше высота уличного освещения, тем выше требуемая мощность. Это связано с тем, что более высокие столбы обеспечивают более широкую зону освещения, что требует соответствующего увеличения мощности для удовлетворения требований к освещению. Хотя нет никакой неотъемлемой корреляции между высота уличного освещения и мощностью (ватты против люменов), общепринятое мнение по-прежнему связывает эти два показателя. Например, на 8-метровом столбе, чтобы соответствовать уровням освещенности M3 и M4, мощность ламп первого необходимо будет увеличить. Как правило, для уличных фонарей мощностью 20-30 Вт они подходят для высоты столба 5-6 м (5 м подходят для ширины дороги 6-8 м для классов освещенности M4, 6 м подходят для ширины дороги 8-10 м, 2 полосы); Для 30-50 Вт они подходят для высоты столба 6-7 м (подходит для ширины дороги 7-8 м, 2 полосы); Для уличных фонарей мощностью 50–80 Вт подходит высота столба 7–8 м (подходит для дорог шириной 8–10 м и 2–3 полосами движения). Для категории освещения М4 (средний транспортный поток) рекомендуемая мощность и высота столба (высота уличного фонаря) указаны на рисунке ниже.

Однако этот результат может варьироваться в зависимости от дорожных условий. На вышеуказанные результаты влияют расположение светильников уличного освещения, расстояние от опоры до проезжей части (отступ), длина стрелы (плеча), вынос, угол наклона стрелы и расстояние между опорами (расстояния). Подробнее об этом можно узнать в нашем блоге, посвящённом расположению светильников. При изменении уровня освещённости (яркости) мы можем пропорционально преобразовать требования к яркости для различных классов освещения. Конечно, различия в требованиях к равномерности, бликам и светорассеиванию могут в некоторых случаях потребовать повторного выбора светораспределения путём моделирования освещения. По вопросам светотехнического проектирования, пожалуйста, посетите наш блог – Проектирование уличного освещения от Dialux EVO.

Освещение в зависимости от высота уличного освещения

Высота уличного освещения также связана с их сферой применения: они могут использоваться для освещения как стандартных уличных фонарей, так и автомагистралей, дворовых фонарей и фонарей для парковок. Как правило, стандартная высота этих фонарных столбов составляет от 3 до 12 метров (от 10 до 40 футов). Здесь рассматриваются только светодиодные уличные фонари. Для других типов фонарей (таких как энергосберегающие лампы, натриевые лампы высокого давления и металлогалогенные лампы) высота столба часто больше. Это связано с тем, что их светораспределение менее эффективно и для достаточного освещения зоны освещения требуется большая высота. Кроме того, некоторые специальные применения на дорогах, такие как освещение перекрёстков, пандусов и зон конфликтов, также требуют соответствующего увеличения высоты столба для обеспечения достаточного освещения этих больших площадей.

Высота уличного освещения в жилых районах

Уличные фонари или городское освещение (Подробнее о городском освещении ZGSM) в жилой зоне на самом деле имеют две цели: освещение и украшение. Главные дороги в жилой зоне часто усеяны 3-4-метровыми фонарными столбами, которые, как правило, оснащены винтажными садовыми фонарями. Мы можем наслаждаться чувством безопасности и комфорта, которое приносят уличные фонари. Ночью фонарные столбы такой высоты в сочетании с разумным распределением света могут хорошо освещать дороги в жилой зоне, одновременно предотвращая попадание яркого света в комнату. Днем они могут добавить нотку красоты в жилую зону. Если высота уличного освещения слишком большая, свет, излучаемый лампой, часто будет перекрываться деревьями. В то же время, если уличный фонарь установлен слишком высоко, свет будет также освещать газон и здания по обеим сторонам. Поэтому высота в 3-4 метра (10-15 футов) является разумной, чего достаточно для освещения более узких дорог в жилой зоне.

Высота уличного освещения на автомагистралях и основных дорогах

Уличные фонари на городских магистралях и скоростных автомагистралях обычно выше, поскольку эти дороги имеют несколько полос движения, и только более высокие столбы могут освещать несколько полос. При большей высоте уличного фонаря можно увеличить расстояние между столбами, что также помогает снизить затраты на столбы. Кроме того, более высокие уличные фонари также могут в определенной степени уменьшить блики, что полезно для водителей, движущихся с высокой скоростью. Для этого применения высота столба на дороге обычно может составлять 8–12 метров, но может быть и ниже для двустороннего освещения. Уличные фонари, установленные на таких столбах, часто требуют экранирования заднего света (линзы с меньшей задней подсветкой) для уменьшения ненужного освещения, за исключением случаев освещения полос для немоторизованных транспортных средств.

Высота уличного освещения на парковках

Высота уличного освещения на парковках сильно различается. Некоторые устанавливаются на столбах высотой всего 3-4 метра, аналогично столбам в жилых районах, в то время как другие устанавливаются выше, достигая 8 метров и даже выше. Для небольших парковок, около офисных зданий, в промышленных парках и на парковках больниц, высота уличного освещения 3-4 метра достаточно для освещения парковочных мест и дорог внутри них. Однако для крупных супермаркетов, торговых центров и специализированных парковок высота уличного освещения должна быть больше. Рекомендуемая высота составляет 8 метров, или используется высокая мачта, позволяющая одному столбу освещать столько же парковочных мест и дорог внутри них. Для парковок среднего размера, хотя и требуются особые соображения, мы обычно рекомендуем столбы высотой 6-8 метров с двумя уличными фонарями, расположенными спина к спине, чтобы освещать больше парковочных мест (решение освещения парковок ZGSM) и экономить на столбах.

Высота уличного освещения на сельских дорогах и второстепенных дорогах

Для сельских дорог и некоторых немагистральных дорог высота уличного освещения может быть соответственно уменьшена. Как правило, высота составляет 4-8 метров, с рекомендуемой высотой 6 метров. Это позволяет освещать дорожное покрытие шириной 3-5 метров, а также увеличивать расстояние между фонарными столбами (25-30 метров). Для пешеходных дорог высота уличного освещения может быть соответственно уменьшена. Мощность уличного освещения на этих дорогах также может быть уменьшена, поскольку нет высокоскоростных транспортных средств и небольшое движение пешеходов и автомобилей, поэтому требования к освещению не такие высокие. Однако дорожное освещение в этих районах требует тщательного рассмотрения значения SR (что такое SR в уличном освещении?), обеспечивая освещение обеих сторон дороги для предотвращения аварий, вызванных неожиданными пешеходами и транспортными средствами. Кроме того, если по обе стороны много деревьев, фонарные столбы можно опустить или расположить подальше от них.

Другие факторы относятся к высота уличного освещения.

Высота фонарного столба (высота уличного освещения) зависит не только от мощности уличных фонарей и условий эксплуатации, но и от распределения света ламп, расстояния между ними, ширины дороги и стандартов освещения. Например, чем больше расстояние между фонарными столбами, тем большая высота уличного освещения требуется для освещения дальних концов двух столбов. Ниже мы подробно рассмотрим каждый из этих факторов.

Распределение света уличных фонарей

Распределение света – это распределение света, излучаемого светильником, в пределах телесного угла. Для уличных светильников это можно понимать как распределение света по поверхности дороги. Распределение света уличных светильников можно разделить на два измерения: боковое распределение света и вертикальное распределение света. Боковое распределение света определяет, как свет от светильника распространяется по поверхности улицы, влияя на ширину проезжей части, освещаемой фонарным столбом на заданной высоте. Вертикальное распределение света определяет, как свет от светильника распространяется по обеим сторонам улицы, влияя на дальность освещённости от фонарного столба на заданной высоте. Другими словами, более разумное (широкое) боковое распределение света позволяет фонарному столбу на заданной высоте освещать больше полос. Более разумное (широкое) вертикальное распределение света позволяет фонарному столбу на меньшей высоте освещать области, удалённые от него. ZGSM провел моделирование освещения на дороге с высота уличного освещения 8 метров, расстоянием между светильниками 30 метров, шириной дороги 10,5 метра и уровнем освещённости M4a. Результаты показали, что тип IIIM (что такое распределение света типа III по версии IESNA?) обеспечивает превосходную светоотдачу по сравнению с типом IIM. Это объясняется тем, что боковое распределение света типа IIIM лучше подходит для помещений с большим соотношением ширины к высоте. Моделирование показало, что при необходимости использования типа IIM достаточно 9-метровой высоты установки или соответствующей регулировки угла наклона.

Расстояние между полюсами

В предыдущем разделе мы упоминали, что вертикальное распределение света влияет на то, насколько далеко в стороны может распространяться свет, излучаемый уличным фонарем, установленным на опоре заданной высоты. Например, уличный фонарь типа IIM больше подходит для осветительных установок с большим расстоянием между столбами, чем уличный фонарь типа IIS. Однако при равномерном распределении света и фиксированном расстоянии между столбами иногда необходимо регулировать высоту уличного фонаря для покрытия требуемой площади освещения. Например, 6-метровый столб может с трудом покрывать 35-метровый участок. В этом случае высоту столба необходимо увеличить, чтобы предотвратить чередование светлых и темных участков на дорожном покрытии, иначе равномерность освещения (Что такое равномерность освещения и как ее улучшить?) будет плохой. ZGSM рекомендует расстояние между столбами примерно в четыре раза больше высоты столба. Увеличение высоты столба также требует увеличения мощности лампы для обеспечения соответствия стандартам EN13201. Это связано с тем, что площадь освещения уличного фонаря меняется, что указывает на определённую корреляцию между высотой и мощностью. Аналогично, при уменьшении расстояния между столбами высота и мощность уличного фонаря могут быть уменьшены, чтобы избежать чрезмерной яркости и потерь энергии.

Классы освещения (Ti)

Уровень освещённости уличного освещения определяется многими факторами. Если вас интересует выбор подходящего уровня освещённости, вы можете обратиться к этой статье в блоге Dialux для проектирования уличного освещения. Как правило, чем выше уровень освещённости, тем выше мощность лампы. Поскольку более высокий уровень требует большей яркости, мощность лампы также должна быть выше при той же высоте. Кроме того, более высокий уровень освещённости требует более высокой равномерности (UI, U0) и снижения бликов (TI). Основываясь на многолетнем опыте ZGSM, для удовлетворения этих требований необходимо соответствующим образом увеличить высоту уличного освещения. Ниже мы сравниваем, как изменение высота уличного освещения (высоты опоры) при замене светильников M4 на M2 с использованием уличных светильников серии ZGSM Rifle может обеспечить соответствие решения по освещению требованиям к уровню. Аналогично, для освещения тротуаров, где равномерность и TI менее критичны, можно использовать опору меньшей высоты для удовлетворения соответствующих требований к уровню освещённости.

Другие факторы

Высота фонарного столба (или высота уличного освещения) также зависит от других факторов, таких как наличие деревьев, стоимость и эстетика. Например, в жилых районах городское освещение должно не только обеспечивать освещение, но и учитывать эстетические соображения. Кроме того, в районах с высокой зеленой растительностью чрезмерно большая высота установки часто приводит к тому, что свет попадает на листья и газоны. Поэтому для таких применений обычно выбирают более низкий столб. Хотя более низкий столб означает меньшую освещаемую площадь, такой подход часто является оптимальным выбором. На дорогах более высокий столб означает большую освещаемую площадь, но стоимость столба также является существенным фактором. Кроме того, обслуживание высокого столба часто требует использования подъемной платформы, что приводит к высокой стоимости установки. Аналогично, если дорогу обрамляют густые деревья, высокий столб может быть не лучшим вариантом. Мы рекомендуем использовать обычный столб с консолью, чтобы светильник находился на расстоянии от деревьев, или разместить столб на изолированном острове, что является разделительной зоной. Ниже представлены различные решения ZGSM по моделированию освещения, которые также включают спортивное освещение, освещение парковок, освещение заправочных станций и освещение высотных зданий и т. д. Щелкните для получения дополнительной информации.

Краткое содержание

В этой статье всесторонне рассматриваются вопросы проектирования высота уличного освещения и ее всестороннее влияние на эффективность освещения. Высота уличного освещения является основным параметром проектирования систем освещения улиц. Она напрямую влияет на соответствие требованиям к освещенности, равномерности и контролю бликов международных стандартов освещения, таких как EN13201, тем самым влияя на безопасность и комфорт дорожного движения. Высота должна быть адаптирована к целевому применению. Например, уличные фонари в жилых районах и на тротуарах обычно устанавливаются на более низких столбах, высотой 3–6 метров, чтобы избежать загораживания светом и сохранить эстетичный вид. Однако для магистралей, шоссе и больших парковок требуются более высокие столбы, высотой 8–12 метров, чтобы обеспечить более широкое покрытие дороги и сократить количество столбов. Высота уличного освещения также тесно связана с мощностью лампы. Как правило, большая высота столба приводит к более высокой мощности. Однако эта зависимость не является простой линейной и требует комплексного учета типа распределения света, расстояния между опорами, ширины дороги и требований к классу освещения (например, классы освещения M1–M6). При проектировании также необходимо учитывать такие факторы окружающей среды, как затенение деревьев, помехи от внешнего освещения и эстетические аспекты. ZGSM рекомендует использовать моделирование (моделирование освещения ZGSM) для определения оптимальной высоты уличного освещения. Короче говоря, определение высота уличного освещения — это многофакторный процесс принятия решений, требующий тонкого баланса между соблюдением стандартов, освещением, экономическими затратами и экологическими ограничениями.

Сопутствующие товары

Похожие блоги

Связанные случаи

Люди также спрашивают