8. Инженерные коммуникации города и инженерное оборудование организации движения на магистралях и улицах городов.

Современный город не может существовать без подачи к жилым и промышленным зданиям и сооружениям воды, тепла, электроэнергии, газа, кабельной связи и отвода от этих территорий сточных, промышленных и фекально-бытовых вод. Поэтому кроме пешеходного и автомобильного движения современная улица предназначена для размещения по направлению ее длины инженерных сетей (коммуникаций). Инженерные сети подразделяют на трубопроводные, кабельные и тоннельные.

При проектировании новых городов в поперечном профиле их улиц следует выделять специальные полосы для прокладки коммуникаций. Размеры таких полос в поперечном профиле рекомендуется принимать в зависимости от количества коммуникаций и расстояния между ними, которое регламентируется техническими условиями. Следует стремиться к прокладке коммуникаций в специальных тоннелях – коллекторах.

При реконструкции городов чаще всего выделение специальных полос для прокладки коммуникаций невозможно. Однако следует стремиться к тому, чтобы коммуникации прокладывать под разделительными полосами между проезжей частью и тротуарами. В отдельных случаях допускается прокладка коммуникаций под тротуарами.

Глубина заложения отдельных видов коммуникаций непосредственно в грунт или в коллекторе зависит от вида коммуникаций, геологических и гидрогеологических условий, типа грунтов, а так же от глубины их промерзания. В любом случае прокладка коммуникаций, которые связаны с подачей или отводом воды должна быть выполнена на 0,2 – 0,3 м ниже, чем глубина промерзания грунтов.

Инженерное оборудование для организации движения на магистралях и улицах городов состоит из следующих составляющих: дорожные знаки, дорожная разметка, светофоры (включая программные средства их работы), а также направляющие транспортные и пешеходные ограждения, островки безопасности, направляющие островки и другое. Это оборудование предназначено для осуществления комплекса инженерно-организационных мероприятий на существующей улично-дорожной сети, направленных на обеспечение высоких скоростей, удобства и безопасности движения транспортных и пешеходных потоков.

Одним из критериев безопасности движения в городах является освещенность в темное время суток улиц, площадей, проезжей части путепроводов и тоннелей. Для освещения используют различные источники света: лампы накаливания и газоразрядные (люминесцентные, ртутные) лампы.

Лампы накаливания наиболее дешевы при их устройстве, но дороги в эксплуатации. Кроме того, их КПД не превышает 4 %. Поэтому их используют для территорий не требующих высокого уровня освещенности (проездов, площадок, стоянок).

К газоразрядным лампам относятся: люминесцентные трубчатые лампы низкого давления, ртутные – высокого давления, ксеноновые и натриевые лампы. Их КПД составляет 17 –18 %. Экономичны в эксплуатации. Однако поверхность таких ламп обладает высокой яркостью, что оказывает слепящее действие. Поэтому для освещения городских улиц их помещают в специальную арматуру, которая вместе с лампой образует светильник. Характеристиками светильников являются: светораспределение (равномерность силы света на освещаемой поверхности), яркость и КПД.

К недостаткам всех источников света, эксплуатируемых в условиях улицы, является их загрязняемость. Поэтому их периодически (как правило, два раза в год – весной и осенью) необходимо очищать от пыли и грязи и заменять вышедшие из строя лампы. Кроме того, при расчете освещенности поверхностей учитывают расположение светильников, а их мощность принимают с коэффициентом запаса: для ламп накаливания – 1,3, для газоразрядных ламп – 1,5. Это вызвано еще и защитой от аварийного снижения напряжения при перегрузках в сетях электропитания.

Основными характеристиками освещения городских улиц являются освещенность, яркость поверхности и показатель ослепляющего действия водителей транспортных средств.

Освещенность поверхности – показатель светораспределения, измеряемый отношением светового потока к равномерно освещаемой площади; единица измерения – люкс (1 лк = 1 лм/м², люмен это световой поток, измеряется в кандела*стерадиан).

Яркость поверхности – количество отражаемого (излучаемого) света. Измеряется в кандела на квадратный метр (кд/м²), то есть яркость равна силе света в 1 кд с 1 м² светящейся поверхности на плоскость, нормальную (перпендикулярную) к направлению излучения.

Показатель ослепляющего действия зависит от средней яркости покрытия, которая определяется для участка дороги, удаленной от наблюдателя на расстояние от 60 до 160 метров, при высоте глаз наблюдателя 1,5 метра. Средняя освещенность характеризуется для участка поверхности городской улицы на ограниченной длине. Шаг ограничения длины принимается равным шагу размещения светильников по длине дороги. Показатель ослепленности для городских улиц и дорог устанавливается не менее 150 и определяется по формуле

, (34)

где а – коэффициент неэквивалентности, равный для ламп накаливания 1,0; для натриевых ламп высокого давления 0,9; люминесцентных ламп 1,3;

C_B – коэффициент характеризующий яркость фона, кд/м²; М – число рядов светильников; К – коэффициент запаса яркости; B_H – норма средней яркости;

β_i – яркость вуалирующей пелены, создаваемая i-м рядом светильников, зависящая: от числа светильников (m) на одной опоре, отнесенная к i-му ряду; высоты установки (H) светильников; высоты глаз наблюдателя (h) над проезжей частью; расстояния от осевой линии улицы до линии ряда светильников (Δb_i); силы света (I_α) i-о ряда светильников, определяемой в зависимости от места участка дороги и угла между вертикалью и направлением светового луча (α = 75°, = 80° = 85°, = 90°) светильника. Яркость вуалирующей пелены устанавливается по формуле

. (35)

Показатель ослепленности можно регулировать путем изменения высоты подвеса светильников и максимального светового потока. При этом имеет место неравномерное освещение, которое влияет на степень ослепленности водителя и, следовательно, на безопасность движения в темное время суток. Продолжительность адаптации зрения зависит от перепада яркостей. При неравномерном освещении ухудшается восприятие водителем дорожной обстановки и появление препятствий. Отношение максимальной яркости покрытия к минимальной не должно превышать 3:1 при норме средней яркости более 0,6 кд/м² и 5:1 при норме средней яркости менее 0,6 кд/м². Нормы средней освещенности для разных частей городской улицы устанавливаются в зависимости от их функционального назначения (табл.8).

Таблица 8

Нормы освещенности для разных частей городской улицы

Наименование функциональных частей городской улицы	Освещенность, лк
Проезжие части улиц и дорог с переходными и низшими типами покрытий районных магистральных улиц	6
То же улиц местной сети	4
Непроезжие части городских площадей	10
Тротуары, отделенные газонами от проезжей части	4
Посадочные площадки общественного пассажирского транспорта	4
Пешеходные тоннели в светлое время суток	100
То же в темное время суток	40
То же лестничные сходы	20
Пешеходные улицы, дорожки, бульвары	4
Автостоянки на улицах всех категорий	4
Внутренние, служебно-хозяйственные и пожарные проезды	2