Основные требования к уличному освещению
Любые световые приборы характеризуются такими показателями, как мощность (Вт) и световой поток (Лм). И насколько эффективной является работа светового прибора, показывает соотношение Ватт к Люменам. И чем этот показатель выше, тем больше мощность фонаря. Когда речь идет о светодиодном освещении улицы, то это значение равно 100Лм/1Вт.
Существуют специальные правила и нормы для освещения на улице, которые регулируются нормативными актами.
| Класс | Средняя яркость дорожного покрытия | Общая равномерность распределения яркости | Продольная равномерность распределения яркости | Средняя освещенность дорожного покрытия | Равномерность распределения освещенности дорожного покрытия | |
| А — магистрали и городские улицы | А1 | 2 | 0,4 | 0,7 | 30 | 0,35 |
| А2 | 1,6 | 20 | ||||
| А3 | 1,4 | 20 | ||||
| А4 | 1,2 | 20 | ||||
| Б – магистрали и районные улицы | Б1 | 1,2 | 0,4 | 0,6 | 20 | 0,35 |
| Б2 | 1 | 15 | ||||
| В – улицы и дороги местного назначения | В1 | 0,8 | 0,4 | 0,5 | 15 | 0,25 |
| В2 | 0,6 | 0,4 | 0,5 | 10 | ||
| В3 | 0,4 | 0,35 | 0,4 | 6 |
Альтернативы ручному расчету уличной освещенности
Чтобы реальность после установки фонарей или прожекторов соответствовала ожиданием, необходимо учитывать массу факторов. На итоговый результат могут повлиять свойства ламп, угол наклона опор, нацеливание и ослепленность, варианты размещения светоприборов и многое другое. Учесть большое количество факторов и минимизировать ошибку помогают программные продукты.
Самые популярные среди проектировщиков:
· Dialux – способен учитывать даже погодные условия, строить 2-мерные и 3-мерные модели, создавать видео-визуализацию.
· Light-in-Night Road – мощный инструмент для онлайн расчета уличного освещения различных объектов от локальных автодорог до многоуровневых дорожных развязок, магистралей и эстакад.
· NanoCAD – позволяет делать точные вычисления и создавать проектную документацию, имеет достаточно простой интерфейс.
Перечисленные сервисы имеют как бесплатные, так и коммерческие версии, дополнены базами светильников, открывают широкие возможности визуализации. Программы – это еще отличная возможность для проверки и анализа правильности проделанных вычислений. Кроме того, их использование необходимо, когда речь идет об индивидуальном проекте, например, парка отдыха с уникальной планировкой и персональным ландшафтным дизайном.
Еще одна альтернатива использования формул – калькулятор уличного освещения. Достаточно ввести необходимые параметры, и через пару секунд вы получите искомый результат.
Особенности организации подсветки дорожного полотна
Освещение для дорог и улиц в вечернее и ночное время является неотъемлемой частью современного общества.
Ночное освещение города
При определении норм в СНиП за основу брались способности зрительного анализатора человека. Ночью зрение человека имеет возможность адаптироваться к плохой видимости и различать объекты в свете звезд при уровне освещенности в 0,1 люкс. Но чтобы человек имел возможность комфортно перемещаться по обочине дороге или ехать в автомобиле, уровень освещенности, создаваемый осветительными приборами, должен составлять не менее 2 люкс. Поэтому организация искусственного освещения автомагистралей и дорог в населенных пунктах является необходимостью. Свет в данном случае должен отвечать следующим требованиям:
давать равномерное освещение дорожного полотна. Для этого светильники следует устанавливать через равные промежутки, которые прописаны в СНиП;
Равномерное размещение столбов подсветки вдоль дороги
- световой поток следует направлять не в небо, а на дорогу;
- полноценное освещение пространства вокруг движущего транспортного средства, включая обочину и соседнюю полосу;
- наличие небольшого количества светового потока, который направлен по горизонтали. Такая подсветка позволяет увеличить дистанцию видимости и едущие навстречу машины будут намного заметнее даже глубокой ночью;
- неслепящее освещению дорог.
Непривычный «дневной» свет
Определить, применяется ли на конкретном участке дороги современное светодиодное освещение, можно по его цвету. Привычный многим ярко-желтый свет фонарей дают дуговые натриевые трубчатые лампы (ДНаТ), на которых работает почти три четверти всех дорожных светильников. На «белое» по восприятию светодиодное освещение приходится пока только около 16% от общего числа фонарей. Но их доля будет расти: правительством с 2020 года запланирован полный запрет на использование не энергоэффективных источников света.
По сравнению с самой распространенной натриевой лампой освещения ДНаТ 250 Вт даже типовой светодиодный светильник при одинаковых показателях по световому потоку потребляет вдвое меньше энергии. При этом так называемый белый дневной свет светодиодных светильников многими воспринимается непривычно, но по показателям цветопередачи светодиодные светильники в три раза лучше: в их лучах четче видны границы объектов и их естественный цвет.
Стоимость светодиодных светильников обычно в два-три раза выше натриевых ламп. Но за счет экономии электроэнергии окупаются они уже через три-четыре года и имеют, как правило, срок службы не менее 50 тыс. часов, что в три раза больше, чем срок службы светильников старого поколения. Помимо прямой экономии энергии, светодиодное освещение позволяет снизить затраты и на мощности линий энергообеспечения, и за счет возможности размещать столбы освещения дальше друг от друга.
Есть у светодиодных светильников и минусы. К примеру, несмотря на лучшую различимость объектов, на влажной дороге их свет может создавать так называемую «зебру», чередование участков с повышенной контрастностью сильной и слабой освещенности. Решается эта проблема, как правило, установкой оптических рассеивателей.
Принцип работы фотодатчика
Основа управляющего уличным освещением фотореле (сумеречного выключателя) – это светочувствительный элемент, реагирующий на имеющуюся яркость солнечного и искусственного света.
Когда наступают сумерки, фотодатчик смыкает контакты и подает электроэнергию на светильники, смонтированные на улице возле дома. А при увеличении интенсивности светового потока поутру он снова размыкает контур, выключая осветительные электроприборы.
Галерея изображений
Фото из
Фотореле или фотодатчики систем уличного освещения предназначены для организации управления расположенными на улице приборами
Управляющее уличными приборами освещения устройство может устанавливаться непосредственно рядом с прибором или перед всей линией освещения
По мощности сейчас можно подобрать любой фотодачик, найти устройство, способное управлять как одним светильником над входом в дом, так и системой приборов для освещения большой площадки или пешеходной дорожки
В предложенной потребителю комплектации фотореле уличного освещения есть все для монтажа устройства, а также подключения его к электропитанию и сети уличного освещения
Если у установщика прибора управления есть опыт в производстве электромонтажа, соединить провода допускается скрутками, но лучше использовать зажимные клеммы
В схему фотодатчика включен фоторезистор, реагирующий на интенсивность светового потока, фотодиод, вырабатывающий заряд, фототранзистор, фототиристор, фотосимистор, синхронизирующий ток из разных источников
Крепление фотореле для освещения на улице производится с помощью приложенной к изделию монтажной планки. Фиксация возможна буквально на любых конструкциях
Прибор управления уличным освещением не вызывает малейших затруднений ни в установке, ни в настройке, ни в дальнейшей эксплуатации
Устройство для автоматизации управления освещением
Монтаж фотореле на стену здания
Прибор в обустройстве дачной площадки
Фотореле в торговой комплектации
Способ соединения фотореле с электролинией
Устройство фотореле для уличных светильников
Крепление к стене с помощью планки
Удобное в монтаже и эксплуатации устройство
Светочувствительное реле в автоматическом режиме управляет работой подключенного к нему осветительного прибора, выключая и включая его по мере необходимости.
Благодаря наличию в схеме уличного освещения фотореле хозяевам дома нет необходимости постоянно включать свет вечером на придомовой территории, а утром выключать – все происходит автоматически
Это существенно сокращает расход электрической энергии уличными светильниками, а также продлевает срок их службы. Ведь они в этом случае работают только тогда, когда это действительно необходимо, а не по 8–9 часов в сутки.
В частном секторе подобные системы устанавливаются для освещения:
- уличных лестниц;
- территорий возле коттеджей;
- парковых и садовых дорожек;
- беседок, мангальных зон и открытых террас.
Организациями фотореле монтируются при обустройстве освещения во дворах многоквартирных домов, в ТРЦ и на лестничных площадках многоэтажек, а также при подсветке уличных конструкций с рекламой. Везде цель одна – экономия электроэнергии и ресурса осветительных приборов.
В простейшем исполнении рассматриваемое коммутирующее устройство состоит из блока питания, светочувствительного датчика, усилителя тока и реле переключения
Существует несколько видов фотореле, но принцип работы у всех них един. В нем есть подключенный к питанию светочувствительный датчик, который отслеживает уровень освещенности на контролируемой территории.
При наступлении сумерек этот сенсор замыкает реле, включая освещение на улице. Когда солнце опять встает, происходит обратное выключение уличных светильников.
Это интересно: АСТУЭ — расшифровка, принцип работы, отличие от АСКУЭ
Мощность и световой поток
Разная площадь территории требует различного уровня освещенности. При разработке плана по освещению на важных общественных участках (дороги, проезды, стадионы) проводятся расчеты требуемого светового потока, количества осветительных устройств и их эффективности, опираясь на правила освещения улиц.
Освещенность пространства измеряется в люксах (лк) специализированным прибором – люксметром.
Люксметры
В СНиП 23.05.2010 указаны расчеты целесообразного уровня освещенности для различных объектов. Уличное освещение должно соответствовать строго указанным нормам. Прибор устанавливают с дополнительным запасом, так как по истечении времени световой поток снижается.
Показатель освещенности связан с величиной светового потока, измеряемого в люменах (лм). Это величина световой мощности, которую способен обеспечить рассматриваемый источник света. Уровень освещенности напрямую зависит от показателя светового потока. Данные величины имеют прямую пропорциональную зависимость.
Отвечая на вопрос: как рассчитать уличное освещение, следует упомянуть о расчетах необходимой величины светового потока. Для расчета потребуется иметь следующие показатели:
- необходимый уровень освещенности;
- площадь территории;
- расстояние от источника света до поверхности;
- угол излучения.
Для подсчетов применяют специализированные калькуляторы.
В инструкции и описании лампы указывают как световой поток (лм), так и световую эффективность (отношение света к 1 Вт мощности). Светодиодные светильники отличаются экономным расходом электроэнергии. Для обеспечения светового потока в 7500 лм натриевая лампа должна иметь мощность не менее 180 Вт, в то время как светодиодная – 80 Вт.
Условия и правила организации подсветки дорог и автомагистралей
Ранее было сказано: благоустройство и установка уличного освещения на проезжей части населённых пунктов регламентируется нормами и требованиями ГОСТ, прописанными в документах по СНиП и СанПин. За основу берут требования и правила, прописанные в СНиП, там определены чёткие нормативы для конкретного случая, в каждом разделе, своя особенность.
СНиП устанавливает необходимые параметры достаточного уровня освещённости, который обеспечит возможность водителю адекватно и вовремя оценить ситуацию на проезжей части, и корректно среагировать в случае опасного или непредсказуемого манёвра другого водителя или пешехода, особенно в зимний период, когда скорость торможения намного слабее.
Для этого ведут расчёты по определению средней величины горизонтального освещения дороги по следующим критериям:
| Значение и уровень проезжей части | Параметры средней величины горизонтальной освещённости, лм/кв. м. |
| Магистральные дороги, улицы районного значения | 6 |
| Дороги и улицы местного назначения с переходным типом покрытия | 4 |
| Дороги и улицы местного назначения с другим типом покрытия | 2 |
Ещё один важный момент при организации подсветки дороги: яркость осветительных приборов – она не должна быть тусклой, и в то же время слишком яркий свет ослепляет водителей, что также может привести к созданию аварийной ситуации. Для того, чтобы освещение автомобильных дорог было оптимально в СНиП указаны конкретные нормативы, которых стоит придерживаться.
Организация уличной подсветки
Для создания комфорта и безопасных условий передвижения в темное время суток, уличное освещение должно быть минимум 2 люкса. Создание таких условий возможно только с помощью искусственного источника света.
При проведении монтажных работ опоры освещения устанавливаются через равные расстояния друг от друга, это позволяет равномерно осветить проезжую часть.
При установке осветительного прибора световой поток направляется на проезжую часть, захватывая прилегающую дорожную полосу и обочину. Для этого выбираются лампы соответствующей мощности:
- 250 – 400 Вт для широких улиц и «главной» дороги;
- 70 – 250 Вт для второстепенных дорог.
Для увеличения видимости «вдаль» небольшая часть светового потока направляется горизонтально, при этом не ослепляя водителей.
Нормы освещения пешеходных пространств
Класс объекта по освещению
Площадки перед входами культурно-массовых, спортивных, развлекательных и торговых объектов
Главные пешеходные улицы исторической части города и основных общественных центров административных округов, непроезжие и предзаводские площади, посадочные площадки общественного транспорта, детские площадки и места отдыха во дворах
Пешеходные улицы; главные и вспомогательные входы парков, санаториев, выставок и стадионов
Тротуары, отделенные от проезжей части дорог и улиц; основные проезды микрорайонов, подъезды, подходы и центральные аллеи детских, учебных и лечебно-оздоровительных учреждений
Второстепенные проезды, дворы и хозяйственные площадки на территориях микрорайонов, боковые аллеи и вспомогательные входы общегородских парков и центральные аллеи парков административных округов
Боковые аллеи и вспомогательные входы парков административных округов
Для удовлетворения требований к уличному освещению необходимо ответственно подходить к выбору уличных светильников
Они должны быть устойчивы к воздействиям окружающей среды: работать в широком температурном диапазоне, иметь защиту от влаги и пыли, отличаться простотой монтажа и длительным сроком эксплуатации и, что немаловажно, экономно расходовать электроэнергию
Основные преимущества светодиодных светильников ДиУС и ДиУС-Ш:
· Работают при температуре от -60 до +40 °С
· Вариативность способов крепления и легкий монтаж
Требования к дорожному освещению
Дорожное освещение является частью комплекса наружного освещения. Главной функцией стало обеспечение хорошей видимости на протяжении всего дорожного полотна.
Так как наружное освещение подвергается крайне агрессивному воздействию окружающей среды, к осветительным приборам такого типа предъявляются повышенные требования в плане безопасности и надежности.
В зависимости от географического расположения требования к уличной светотехнике могут значительно разниться. Очевидно, что для агрессивного климата с резкими перепадами температур потребуется дорожное освещение, имеющее достаточный уровень защиты.
В целом к уличным светильникам такого типа выдвигается ряд определенных требований:
- Экономичность. С учетом территории, которую нужно будет обеспечить светом, экономный расход энергии является необходимостью.
- Нормированность. Количественные показатели светотехники, как и качественные, должны быть строго нормированы.
- Надежность и безопасность. Вся установка не должна нести угрозы ни проезжающим автомобилям, ни пешеходам.
- Удобство. Конструкция должна быть такой, чтобы обслуживающий персонал мог с легкостью проводить ремонтные работы.
Дорожное освещение требует тщательной проектировки с учетом:
- светоотражательной способности дорожного покрытия;
- архитектурного плана города;
- особенностей окружающей среды и условий.
Выдвигаются и требования к освещенности дорог. Данную характеристику регламентирует СНИП 23-05-95. Устройство уличного освещения регулируется с помощью ВСН 22-75: в данном документе прописаны все требования относительно освещения улиц, площадей и дорог.
Всего существует три категории:
- А. Магистральные дороги, улицы общегородского значения.
- Б. Дороги грузового движения, улицы районного значения.
- В. Дороги и улицы местного значения.
Важно заметить, что уровень освещения дорог нормируется в зависимости от покрытия. Так, у асфальтобетона уровень определяется яркостью поверхности в направлении наблюдателя
Простейшие и переходные типы характеризуются посредством величины освещенности.
Конструктивные решения.
Светодиодные дорожные светильники нового поколения разработаны специально для городских улиц, дорожных развязок, пешеходных зон и городских автомагистралей. Продуманный дизайн и технические характеристики позволяют существенно снизить затраты на освещение, существенно улучшив светоотдачу.
На их основе была создана система управления городским освещением. Она объединила технологии освещения и интернет. Умное уличное освещение было интегрировано в Западных странах и, постепенно, приходит в нашу страну.
В функционал системы входит:
поддержание освещения в рабочем состоянии; контроль сетей; обнаружение неисправностей; оповещение персонала об аварийном событии; планирование потребления энергии; предупреждение о несанкционированном подключении к источнику и др. Умное освещение это светлое будущее наших городов. Хочется, чтобы это будущее наступило быстрее.
Освещение автодорог
История
История развития уличного освещения:
- в 1417 году в Лондоне по указанию мэра вывешены первые уличные фонари;
- в начале 16 века в Париже жителей города обязали выставлять светильники к окнам, которые выходят на улицу, тем самым создавая искусственное освещение;
- в 1668 году в Амстердаме начальником пожарной охраны Яном Ван дер Хейденом разработан первый масляный уличный фонарь.
Впоследствии им же предложена и реализована система уличного освещения города, которая предполагала установку 2500 фонарей. Это снизило уровень преступности в городе, облегчало действия при пожаре и помогло горожан не падать ночью в каналы.
Масляные фонари получили широкое применение, несмотря на свой тусклый свет и использовались до 1840 года. Затем были заменены на более современные светильники.
- в 1682 году Берлин реализовал систему уличного освещения, заимствованную у Амстердама.
- в 1706 году в России в Санкт Петербурге при Петре I установлены первые уличные фонари на фасадах домов, окружающих Петропавловскую крепость.
Первый уличный масляный фонарь
- В 1718 году в Санкт Петербурге установлены первые стационарные уличные светильники.
- В 1723 году в Санкт Петербурге установлены масляные фонари для освещения Невского проспекта.
Первое освещение Невского проспекта
- 25 октября 1730 года подписан указ о реализации городского освещения в Москве.
- В начале 19 века англичанин Уильям Мердок изобрел первый газовый фонарь, который обладал более ярким светом, по – сравнению с масляным и керосиновым.
- В 1807 году газовые фонари установлены практически во всех европейских столицах, в 1839 году – в Санкт Петербурге.
- В конце 19 века изобретен первый электрический фонарь
- В 1879 году в Санкт Петербурге на Литейном мосту установлены первые электрические фонари, разработанные П.Н. Яблочковым.
П.Н. Яблочков, фонарь (свеча) Яблочкова, первое освещение Литейного моста в Санкт — Петербурге (слева направо)
- В 1880 году в Москве на Охотном ряду и Лубянке установлены электрические фонари с импортными натриевыми лампами высокого давления, излучающими оранжевый свет.
- В 1883 году фонари Яблочкова освещают Невский проспект Санкт Петербурга.
Виды опор
| Вид опор | |
| Металлические | |
| Материал | |
| Сталь, чугун, алюминий, оцинковка | |
| Достоинства | Недостатки |
| Компактность | Подвергается коррозии |
| Небольшой вес | Необходимость периодической покраски |
| Изменчивость конструкции (легко нарастить или уменьшить) | Высокая стоимость |
| Простота монтажных и демонтажных работ | |
| Срок эксплуатации до 80 лет | |
| Красивый дизайн |
| Вид опор | |
| Деревянные | |
| Материал | |
| Дерево | |
| Достоинства | Недостатки |
| Небольшой вес | Подбор одинаковых бревен |
| Простота монтажных и демонтажных работ | Не устойчивость к сильным морозам, в частности к гололеду |
| Невысокая себестоимость | Периодическое проведение мероприятий по обработке защитными средствами (пропитка) |
| Высокая устойчивость к нагрузкам (удары, изгибы) | Гниение дерева (при отсутствии пропитки) |
| Диэлектрические свойства | |
| Длительный срок службы (при наличии пропитки) | |
| Устойчивость к повышенной влажности (при наличии пропитки) |
| Вид опор | |
| Бетонные | |
| Материал | |
| Бетон | |
| Достоинства | Недостатки |
| Низкая себестоимость | Подвергаются разрушению при повышенной влажности |
| Срок службы до 50 лет | Не привлекательный дизайн |
| Простота в проведении периодического обслуживания |
| Вид опор | |
| Железобетонные | |
| Материал | |
| Металл,бетон | |
| Достоинства | Недостатки |
| Устойчивость к тяжелым нагрузкам | Не устойчива к ударным нагрузкам |
| Доступная цена | Не привлекательный дизайн |
| Устойчивость к перепадам температур | |
| Устойчивость к коррозии | |
| Долговечность |
Какие бывают уличные световые приборы и методы их установки?
Существует широкий ассортимент наружных светильников для городского освещения. Разрабатываются специальные проекты по обустройству улиц осветительными приборами. На улицах устанавливают:
- фонари (разноплановые),
- прожекторы,
- светильники.
Фонари. Что касаемо их обустройства, то они монтируются на опорные столбы, либо на стены зданий.
Прожекторы. Подразделяются они, в основном, по типу ламп и по принципу распределения света. Для каждой конкретной местности составляются свои проекты с последующим планом работ, и выбираются необходимой мощности лампы.
Светильники. Эти приборы также имеют свою классификацию:
- используют в парках и зонах отдыха,
- энергосберегающие приборы для освещения улиц,
- сферические устройства шарообразной формы. Главной чертой их является равное распределение света во все стороны,
- светильники отраженного света. Широко применяются для освещения парков и спортивных площадок, благодаря особому перераспределению света,
- встраиваемые приборы, которые используют в ландшафтном дизайне.
Выбор одного из представленных приборов освещения зависит от конкретно поставленных целей специальной службы, которая будет заниматься обустройством и декорированием городских улиц.
Что касается установки приборов, то она выполняется двумя способами:
- Укладка кабеля под землей. Прежде всего, выбирается специальный кабель, предназначенный для укладки под землей. Некоторые требуют еще дополнительной защиты, другие же выпускают уже полностью готовые к укладке. Глубина закладки должна достигать 40-80 см. Сверху же кабель необходимо защитить специальной сеткой, чтобы избежать его повреждений от деятельности человека и производимых им работ.
- Укладка по воздуху. Здесь необходима установка опорных столбов. Иногда кабель просто протягивают от одного здания к другому, но наряду с ним необходимо использование специального троса. Он необходим для обеспечения безопасности в случае изменчивых погодных условий (сильные порывы ветра). Также сам кабель должен быть максимально защищен от влияния окружающей среды.
Прокладка проводов уличного освещения по воздуху
