2.6.4. Проектування системи освітлення

Проектування освітлення вулиць, доріг, транспортних розв'язок, тунелів та інших транспортних споруд складається із світлотехнічної та електротехнічної частин. Крім цього, необхідно виконати техніко-економічне обгрунтування і зіставлення варіантів освітлювальних установок і їх розміщення.

Розробка проекту зовнішнього освітлення має такі взаємопов'язані один з одним етапи:

• ознайомлення з об'єктом проектування;

вибір норми освітленості (єдиної для всієї освітлювальної тери­торії або різної для окремих її ділянок); вибір системи освітлення; вибір джерела світла; вибір типів освітлювальних приладів;

• розробка варіантів розміщення освітлювальних приладів на освітлювальній території;

• розрахунок освітлювальної установки; електротехнічна частина проекту;

техніко-економічне обґрунтування та зіставлення кількох можливих варіантів і вибір остаточного проектного рішення.

Проектування зовнішнього освітлення може бути або частиною проекту автомобільної дороги для доріг, що будуються, або самостійним проектом для доріг, які вже експлуатуються.

Світлотехнічна частина проекту передбачає визначення нормованих значень середньої яскравості дорожніх покриттів (середньої горизонтальної освітленості) згідно з нормами ДСТУ 3587 та СНиП П-4-79 "Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования". Нормативні значення наведені у табл. 2.14

Рівень середньої горизонтальної освітленості для вулиць, доріг і майданів категорії Б має бути 6 лк, для таких самих транспортних артерій, але категорії В у разі перехідного типу дорожнього одягу — 4 лк; для покриттів нижчого типу — 2 лк.

Дуже важливою характеристикою є рівномірність освітлення. Відношення максимальної яскравості покриттів проїзної частинивулиць, доріг і майданів до мінімальної ,L_max/L_min не повинно перевищувати 3:1 при нормі середньої яскравості понад 0-6 кд/м² і 5:1 при нормі середньої яскравості 0,6 кд/м² і менше. Відношення максимальної освітленості до середньої E_max/E_cp не повинно перевищувати 3:1 при нормі середньої освітленості понад 6 лк, 5:1 при нормі середньої освітленості 4...6 лк та 10:1 при нормі середньої освітленості менше 4 лк.

Вимоги до освітлення міських вулиць та доріг населених пунктів

викладені в ДБН В.2.3-5-2001 та наведені в табл.

Категорія об'єкта освітлення	Категорія вулиць і доріг, площі	Розрахункова інтенсивність руху в обох напрямках, тис. авт./год	Середня яскравість покриттів, кд/м2, не менше	Середнє горизонт агори освітлення покриття (лк)
А	Магістральні вулиці та дороги загальноміського значення, площі (головні, вокзальні, транспортні, передмостові, багатофункціональні транспортні вузли)	більше 5 від 3 до 5 від 1 до 3 від 0,5 до 1 менше 0,5	2,0 1,6 1,2 0,8 0,6	20 20 15 15
Б	Магістральні вулиці та дороги районного значення, площі перед громадськими будівлями та спорудами (стадіони, театри, виставки, торговельні центри, колгоспні ринки, інші місця масового відвідування)	більше 2 від 1до 2 від 0,5 до 1 менше 0,5	1,0 0,8 0,6 0,4	15 15 10 10
В	Вулиці та дороги місцевого значення, проїзди, вулиці та дороги сільських населених пунктів (головні вулиці, житлові вулиці, проїзди), площі перед спорудами селищного значення	0,5 і більше менше 0,5	0,4 0,2	6 4

Примітка 1. За інтенсивності руху більше 3000 авт./год в обох напрямках і одночасній інтенсивності пішохідного руху через цю магістраль 1500-2000 чол./год на 1 км магістралі зазначені у таблиці норми яскравості необхідно збільшувати на 10- 20%.

Примітка 2. Рівень освітлення проїзної частини вулиць, доріг і площ з полегшеними і перехідними типами покриттів регламентується величиною середньої горизонтальної освітленості, яка для вулиць, доріг і площ категорії Б повинна бути 6 лк, для вулиць і доріг категорії. В за полегшеного типу покриттів – 4 лк і за покриттів перехідного типу – 2 лк.

Примітка 3. Середня яскравість покриттів тротуарів, які примикають безпосередньо до проїзної частини вулиць, доріг і площ, повинна бути не менше половини наведеної у таблиці середньої яскравості покриттів цих вулиць, доріг і площ.

Примітка 4. Перехрестя, наземні пішохідні переходи, посадочні площадки маршрутного транспорту і аварійно-небезпечні ділянки повинні мати середню яскравість дор.покриття не менше ніж 1,6 кд/м2.

Рівень освітлення об'єктів, наведених у таблиці 7.2, регламентується величиною середньої горизонтальної освітленості. Таблиця 7.2

Освітленість об'єкта	Середня освітленість горизонтальної поверхні, лк, не менше ніж
Тротуари, що віддалені від проїзної частини	4
Пішохідні містки	10
Автостоянки	4
Підземні пішохідні переходи	40
Пішохідні вулиці	10
Пішохідні доріжки бульварів і скверів	6
Автозаправні станції (комплекси): зона паливороздавальних колонок решта території, яка має проїзну частину і під'їзди з вулиць (доріг)	20 10

На ділянках доріг І категорії з розрахунковою добовою інтенсивністю понад 10000 автомобілів (яке досягається в перші п'ять років експлуатації, а в окремих випадках з урахуванням загального значення доріг) і на перехрестях доріг І та II категорій з автомобільними дорогами та залізницями, вимагаючи

всі з'єднувальні відгалуження та підходи по основних дорогах, що перехрещуються, на відстані, не меншій від 250 м. Середня яскравість покриттів указаних ділянок доріг має бути не меншою від 0,8 кд/м².

Виходячи з умов безпеки та економічності освітлювальних установок коефіцієнт осліплюваності беруть 1:15.

Для установок з нормуванням середньої яскравості 0,4... 1,0 кд/м² мінімальна висота підвішування світильників

Де Ф_л -- світловий потік лампи одного ліхтаря, лм;

L_н — нормована яскравість проїзної частини, кд/м².

У наш час застосовується два методи розрахунку яскравості й освітленості: світлового потоку, або коефіцієнтів використання, і точковий.

Точковий метод є більш простим і точним, але трудомістким. З допомогою цього методу обчислюють горизонтальну освітленість і яскравість покриття послідовно на окремих точках (елементарних площинах), а потім визначають середньоарифметичні значення горизонтальної освітленості та яскравості проїзної частини. При цьому враховують лише освітленість від світильників, розміщених від розглядуваної точки на відстані, що не перевищує восьмикратної висоти підвішування світильника.

Горизонтальна освітленість у розрахунковій точці, створювана одним світильником (рис. 2.38):

Рис. 2.38. Схема для розрахунку яскравості дорожніх покриттів: І, 2. З — номери світильників

,

де Ф_л — світловий потік ламп, встановлених на опорі (за наявності кількох консолей - світловий потік ламп одного світильника), лм; - сила світла одного світильника у напрямку розрахункової точки для умовної лампи світловим потоком 1000 лм, кд; К₃ — коефіцієнт запасу, для світильників з лампами розжарювання береться К₃= 1, 3; з газорозрядними — К₃= 1,5.

Яскравість покриття в розрахунковій точці

Де r_αβ — коефіцієнт яскравості дорожнього покриття відносно напрямку лінії зору та кута падіння світлового потоку на елементарну площину (береться згідно з рис. 2) для відповідних типів дорожнього покриття); -Е_гор — сумарна горизонтальна освітленість у розрахунковій точці,

Рис. 2 Коефіцієнти яскравості дорожніх покриттів;

а — асфальтобетонного; б — цементобетонного; в — з щебеню, обробленого бітумом

п — число освітлювальних приладів, що освітлюють розрахункову точку (які входять у зону радіуса, що дорівнює восьмикратній ви­соті підвішування світильників).

Для полегшення розрахунків середньої яскравості дорожніх покриттів застосовують простіший, але менш точний метод коефіцієнтів використання.

Основою розрахунку за цим методом середньої яскравості є коефіцієнт використання світлового потоку за яскравістю

де L_ср — середня яскравість а дорожнього покриття, кд / м²; Ф — світловий потік джерел світла, що припадає на одиницю площі проїзної частини, лм.

Якщо врахувати, що вираз - чисельно дорівнює світленості, яку б мала дифузна поверхня яскравістю L_ср то коефіцієнт може бути визначений як відношення потоку, який відбивала б дифузійна поверхня при заданій яскравості, до встановленого потоку джерела світла.

Цей метод дозволяє визначити відстань між освітлювальними приладами:

(*)

де — нормована середня яскравість, кд/м²; - ширина проїзної частини, м;

— кількість рядів освітлювальних приладів уздовж смуги, яка освітлюється; гц

. — коефіцієнт використання за яскравістю освітлювальних приладів і-го ряду;

Ф_л — світловий потік ламп освітлювальних приладів і-го ряду, лм; — кількість освітлювальних приладів на опорі, що належить до і-го ряду.