Введение

В проектировании дорожного освещения коэффициент окружающего освещения (SR) и коэффициент краевой освещенности (Rei) являются показателями для оценки того, может ли система освещения соответствовать требованиям освещения. Как SR, так и Rei измеряют непрерывность освещения в прилегающей к дороге области. Высокие значения SR и Rei обычно указывают на лучшую видимость на краю дороги, что полезно для водителей, чтобы оценить границы и препятствия и, таким образом, снизить риск аварий. Однако между ними также есть определенные различия. Первый был предложен EN13201:2004 и был заменен на Rei в стандарт уличного освещения EN13201:2015 в 2015 году. В этой статье в основном объясняется, что такое SR и Rei, как их рассчитывать и какие значения Rei являются более подходящими. Обычно плохой Rei вызван необоснованными системами освещения (включая расположение светильников, плохое распределение света). Таким образом, оптимизация этих параметров может получить лучшее решение по освещению, то есть меньшую мощность + более разумное значение Rei, что полезно для обеспечения энергоэффективности (Что такое эффективность светильника и как ее улучшить?) и безопасности системы дорожного освещения. Теперь давайте перейдем к основному тексту, чтобы узнать об этом больше.

Что такое SR?

SR — это сокращение от Surround Ratio (коэффициент окружающего освещения), он упоминается в стандарт уличного освещения EN13201-2:2004. SR относится к отношению значения горизонтальной освещенности в области, прилегающей к проезжей части, к соответствующему значению освещенности на проезжей части. По сути, он описывает освещенность окружающей области по сравнению с поверхностью дороги. Старый стандарт уличного освещения EN13201 гласит, что SR должен быть больше 0,5 для классов освещенности от M1 до M5 (Подробнее о классе освещенности M и его выборе). P.S.: для класса освещенности M6 требований нет. Хорошая система дорожного освещения должна обеспечивать SR>0,5, чтобы водитель мог видеть объекты и препятствия в окружающей области, такие как пешеходы или потенциальные опасности. Ниже приведено требование к коэффициенту окружающего освещения в EN13201:2004.

Class	Luminance of the carriageway for the dry road surface condition			Disability glare TI	Lighting of surroundings
	Lav  [cd/P2]	Uo	Ul	TI  [%]	SR
ME1	2	0.40	0.70	10	0.50
ME2	1.5	0.40	0.70	10	0.50
ME3a	1	0.40	0.70	15	0.50
ME3b	1	0.40	0.60	15	0.50
ME3c	1	0.40	0.50	15	0.50
ME4a	0.75	0.40	0.60	15	0.50
ME4b	0.75	0.40	0.50	15	0.50
ME5	0.5	0.35	0.40	15	0.50
ME6	0.3	0.35	0.40	15	No requirements

Что такое Rei?

Rei — это сокращение от edge illuminance ratio（коэффициент краевого освещения） (или Environment illuminance ratio（Коэффициент освещенности окружающей среды）), которое впервые было предложено в стандарт уличного освещения EN 13201:2015. Коэффициент краевого освещения (REI) определяется как средняя горизонтальная освещенность (горизонтальная освещенность и вертикальная освещенность) на двух продольных полосах одинаковой ширины, каждая из которых примыкает к двум краям проезжей части и лежит за пределами проезжей части (E1, E4), деленная на среднюю горизонтальную освещенность на двух продольных полосах одинаковой ширины, каждая из которых примыкает к краям проезжей части, но лежит на проезжей части (E2, E3). Эта концепция немного запутанна. Давайте возьмем в качестве примера 7-метровую двустороннюю дорогу. Rei （коэффициент краевого освещения）связан с освещенностью полосы движения автотранспортных средств с одной стороны (E2) и освещенностью на ее краевой полосе (E1), а также с освещенностью полосы движения автотранспортных средств с другой стороны (E3) и освещенностью на ее краевой полосе (E4). Значение Rei является меньшим из E1/E2 и E4/E3. Коэффициент краевой освещенности предназначен для улучшения пространственной ориентации, так что области рядом с проезжей частью, если они сами не освещены, все равно остаются узнаваемыми. Ниже приведено требование к коэффициенту краевой освещенности в EN13201:2015.

Class	Luminance of the carriageway for the dry road surface condition			Disability glare TI	Lighting of surroundings
	Lav  [cd/P2]	Uo     (Uow)	Ul	TI   [%]	EIR
M1	2	0.40   (0,15)	0.70	10	0.35
M2	1.5	0.40   (0,15)	0.70	10	0.35
M3	1	0.40   (0,15)	0.60	15	0.30
M4	0.75	0.40   (0,15)	0.60	15	0.30
M5	0.5	0.35   (0,15)	0.40	15	0.30
M6	0.3	0.35   (0,15)	0.40	20	0.30

Как рассчитывается SR?

Мы напрямую предлагаем формулу SR=Esurround/Eroad, которая является отношением внешней освещенности к освещенности на дороге. Так какова же стоимость 7-метровой дороги после установки ламп? EN13201-2:2004 дает более подробную формулу расчета, которая указывает, что SR=[Ehav(полоса 1)+Ehav(полоса 4)]/[ Ehav(полоса 2)+Ehav(полоса 3)], где полоса 2 и полоса 3 относятся к двум 3,5-метровым полосам на дороге, а полоса 1 и полоса 4 являются виртуальными расчетными поверхностями, распределенными по обеим сторонам полос (ширина также составляет 3,5 метра). Чтобы проверить, верна ли эта формула расчета, ZGSM провел моделирование освещения (Подробнее о моделировании освещения ZGSM) с помощью Dialux версии 4.13, поскольку он по-прежнему использует стандарт уличного освещения EN13201:2004. В моделировании мы создали 7-метровую автомагистраль и 3,5-метровую неавтомагистраль с каждой стороны. Лампы были расположены в нижней части одной стороны, с высотой установки 8 метров и расстоянием между столбами 30 метров. Лампы были серии Rifle 50W (уличные фонари серии ZGSM Rifle). Результаты моделирования следующие. В моделировании освещенность автомагистрали составляла 12,4 люкс, освещенность тротуара 1 составляла 11,8 люкс, а освещенность тротуара 2 с другой стороны составляла 5,19 люкс. С помощью формулы мы получаем SR=（11,8+5,19）/(12,4+12,4) = 0,69, что в значительной степени соответствует результатам моделирования.

Как рассчитывается Rei?

Формула расчета Rei также связана с освещенностью на разных полосах, то есть Rei=E окруж./E дорога также применима. EN13201-2:2015 также дает подробную формулу расчета Rei=Минимум [Ehav(полоса 1)/Ehav(полоса 2); Ehav(полоса 4)/Ehav(полоса 3)]. Поскольку Dialux 4.13 не поддерживает расчет значений Rei, мы можем выполнить моделирование освещения только в Dialux evo (Dialux EVO для проектирования уличного освещения) и проверить, являются ли результаты надежными. Для моделирования освещения мы также ссылаемся на схему дороги и расположение светильников Dialux 4.13, то есть на 7-метровую полосу для автотранспортных средств (необходимо удалить полосы для не автотранспортных средств шириной 3,5 метра с обеих сторон), лампы расположены внизу с одной стороны, высота установки составляет 8 метров, а расстояние между опорами фонарей составляет 30 метров. В ходе моделирования мы получили, что освещенность двух полос автомагистрали составила 14,26 люкс (полоса 2) и 10,59 люкс (полоса 3), освещенность тротуара 1 (полосы 1) составила 11,8 люкс, а освещенность тротуара 2 (полосы 4) с другой стороны составила 5,19 люкс. С помощью формулы расчета мы получили Rei1=11,8/14,26=0,83, Rei2=5,19/10,59=0,49, и, наконец, мы взяли меньшее значение, чтобы получить Rei=0,49. Этот результат также в высокой степени соответствует результату моделирования Dialux evo.

Формула расчета Rei также связана с освещенностью на разных полосах, то есть Rei=E окруж./E дорога также применима. EN13201-2:2015 также дает подробную формулу расчета Rei=Минимум [Ehav(полоса 1)/Ehav(полоса 2); Ehav(полоса 4)/Ehav(полоса 3)]. Поскольку Dialux 4.13 не поддерживает расчет значений Rei, мы можем выполнить моделирование освещения только в Dialux evo (Dialux EVO для проектирования уличного освещения) и проверить, являются ли результаты надежными. Для моделирования освещения мы также ссылаемся на схему дороги и расположение светильников Dialux 4.13, то есть на 7-метровую полосу для автотранспортных средств (необходимо удалить полосы для не автотранспортных средств шириной 3,5 метра с обеих сторон), лампы расположены внизу с одной стороны, высота установки составляет 8 метров, а расстояние между опорами фонарей составляет 30 метров. В ходе моделирования мы получили, что освещенность двух полос автомагистрали составила 14,26 люкс (полоса 2) и 10,59 люкс (полоса 3), освещенность тротуара 1 (полосы 1) составила 11,8 люкс, а освещенность тротуара 2 (полосы 4) с другой стороны составила 5,19 люкс. С помощью формулы расчета мы получили Rei1=11,8/14,26=0,83, Rei2=5,19/10,59=0,49, и, наконец, мы взяли меньшее значение, чтобы получить Rei=0,49. Этот результат также в высокой степени соответствует результату моделирования Dialux evo.

Чем выше Rei, тем лучше?

Когда яркость или освещенность главной дороги одинакова, чем выше Rei, тем лучше. Однако есть еще одна важная предпосылка, а именно, проект использует лампы с одинаковой мощностью. В практических приложениях ZGSM считает, что Rei должен соответствовать только соответствующим требованиям стандарт уличного освещения EN13201 (0,3-0,35). Из содержания предыдущих разделов текста мы можем знать, что чем выше Rei, тем больше света на дороге. Например, мы также используем лампы разной мощности, чтобы соответствовать требованиям яркости класса освещения M4, но результат первого использует уличный фонарь Falcon 60 Вт (уличные фонари ZGSM Falcon), Rei = 0,49, а результат второго – уличный фонарь Falcon 80 Вт, Rei = 0,75. Хотя последний имеет более высокий Rei, первый больше соответствует фактическим потребностям со стороны проекта. Поэтому в практических приложениях нам также необходимо внести множество корректировок, чтобы получить разумное значение Rei.

Как модифицировать, чтобы получить более разумный Rei с меньшей мощностью?

Различное распределение света

ZGSM проанализировал результаты IES серии Rifle 60 Вт, но с разными линзами при условии определенного профиля улицы и расположения светильников (7-метровая автомагистраль, светильники имеют одностороннюю нижнюю компоновку, высота установки 8 метров, а расстояние между столбами 30 метров). Результаты показывают, что значение Rei первого типа распределения света II в результате моделирования Dialux составляет 0,49, но значение Rei типа распределения света III составляет 0,66, оба из которых соответствуют требованиям. Однако также есть значительная разница в яркости на полосах движения двух вариантов, первый составляет 0,93 кд/м2, а второй — 0,78 кд/м2 (только что соответствует требованию яркости 0,75 кд/м2). Очевидно, что первый вариант имеет больше возможностей для оптимизации. Когда мы уменьшаем мощность с 60 Вт до 50 Вт, Lav все еще может соответствовать требованиям, и значение Rei не изменится. Окончательный вывод, который мы получаем, заключается в том, что распределение света типа II более выгодно в указанных выше дорожных условиях, что концентрирует больше света на автомагистрали, в то время как распределение света типа III имеет широкое боковое распределение света (проверьте, чтобы узнать подробности о распределении света), что направляет больше света на тротуар с противоположной стороны. Хотя Rei выше, яркость на автомагистрали также ниже.

Road layout	Lav	Uo	Ul	Rei	Eav of sidewalk
Without sidewalk Type II	0.93	0.46	0.86	0.49	/
Without sidewalk Type II	0.78	0.54	0.89	0.66	/
With sidewalk Type II	0.93	0.46	0.86	0.84	7.25
With sidewalk Type III	0.78	0.54	0.89	0.85	8.40
With two sidewalks Type II	1.72	0.36	0.91	0.33（<0.35）	/
With two sidewalks Type III	1.55	0.5	0.91	0.53	/

Различная планировка дорог (профиль улицы)

Когда распределение дороги отличается, результаты Rei также будут отличаться. Например, расположение ламп (Подробнее о расположении светильников уличного освещения) такое же, как и раньше, но с одной стороны дороги есть 2-метровый тротуар. После импорта уличных фонарей с другим распределением света мы получаем другие результаты, как показано в таблице выше. В результатах мы видим, что когда с одной стороны есть тротуар, распределение света типа III еще менее значимо, и его значение Rei меняется очень мало, только Eav тротуара увеличивается на 8,4 люкс, но Lav также сильно уменьшается. Так при каких обстоятельствах тип III более выгоден? Если по обеим сторонам дороги есть тротуары, а фонарные столбы находятся далеко от обочины, распределение света типа III относительно подходит, см. строку 5 и строку 6 в таблице выше. Мы видим, что Rei распределения света типа II составляет всего 0,33, что ниже требования класса освещения M2 Rei 0,35 в стандарте уличного освещения EN13201:2015, тогда как Rei распределения света типа III составляет 0,53.

Светодиодные фонари ZGSM

ZGSM предлагает широкий ассортимент уличного освещения, а сценарии применения охватывают главные дороги, сельские дороги, тротуары, парковки и парки. Различные сценарии применения часто требуют уличного освещения с различными типами распределения света для соответствия требованиям SR или Rei дорожного освещения. Аналогичным образом, мы можем достичь требований SR или Rei путем точной настройки расположения уличных светильников. Если вас интересуют эти уличные светильники, вы можете нажать на ссылку ниже, чтобы получить дополнительную информацию. Если у вас есть какие-либо вопросы о том, как выбрать распределение света и настроить расположение светильников для достижения требуемых требований SR или Rei, вы также можете связаться с нами. Кроме того, для других требований стандартов освещения, таких как равномерность, блики, освещенность/яркость и т. д., вы также можете нажать на соответствующую ссылку, чтобы узнать больше или связаться с нами.

Краткое содержание

В стандарт уличного освещения EN12301 коэффициент объемного освещения (SR) и коэффициент краевой освещенности (EIR) являются двумя ключевыми параметрами. Они оба используются для оценки разницы между освещенностью на краю зоны дорожного освещения и целевой зоной дорожного освещения. В связи с обновлением стандарта в практических приложениях нам теперь нужно сосредоточиться на Rei. В этой статье обсуждаются методы расчета SR и Rei, а также приводятся методы расчета и формулы. Эти базовые знания очень полезны для облегчения оптимизации значения Rei при проектировании освещения. В то же время мы также кратко представляем, как изменить значение, чтобы получить более разумное значение Rei при более низкой мощности. Они включают, но не ограничиваются выбором подходящего распределения света и влиянием планировки дороги на результаты Rei. ZGSM считает, что значение Rei может быть достаточно малым при выполнении требований, поскольку это очень полезно для оптимизации проектирования освещения. При соблюдении стандарт уличного освещения, чем ниже значение Rei, тем выше энергоэффективность (LPD, а что такое LPD?) системы освещения, что очень полезно для получения проекта. Если вы хотите узнать больше о SR и Rei, свяжитесь с ZGSM для получения дополнительной информации.

Сопутствующие товары

Похожие блоги

Связанные случаи

Люди также спрашивают