Осветительные приборы для наружного освещения придомовой территории и улицы выполняют несколько важных функций, в том числе повышение безопасности жилой недвижимости.
Грамотно спроектированные системы для двора, направленные на основные объекты (ворота, калитка, забор), значительно снижают интерес со стороны злоумышленников, которые менее охотно будут думать над тем, чтобы посягнуть на ваше имущество. Прежде чем выполнить расчет уличного освещения, необходимо решить с месторасположением фонарей, а уже после прибегнуть к нескольким важным физическим формулам.
Настоятельно рекомендуем при выполнении расчетов брать данные из технической документации устанавливаемых приборов.
В зависимости от функционального предназначения современные системы уличного освещения делятся на два типа:
- декорирующие;
- технические.
В первом случае нужно соблюдать определенную последовательность, а иногда — закономерность в распределении светильников по участку. Понадобятся приемы, используемые в ландшафтном дизайне. Что касается технического функционала устройств, то в данном случае речь идет уже о защитных особенностях оборудования.
Подбирайте осветительные приборы таким образом, чтобы при их эксплуатации чувствовать себя в полной безопасности и ощущать комфорт от пребывания на участке. Благодаря этому вы снизите риск получения травмы из-за неправильно поставленной ступни относительно ступеней крыльца или садовой дорожки.
С чего начать расчет наружного освещения улицы?
Комфорт и безопасность – понятия хоть и относительные, но имеют определенные показатели. Не стоит гадать, какой уровень освещенности потребуется для улицы. Достаточно обратиться к нормативным документам.
Согласно ГОСТ Р 55706-2013 объекты улично-дорожной сети делятся на классы, каждый из которых требует определенную яркость искусственного света. Показатель измеряется в канделах на квадратный метр (кд/м.кв). Кандел является единицей силы света.
Например:
· Класс А (1,2-2,0 кд/м.кв) включает дороги с интенсивным движением транспорта (магистрали, федеральные трассы).
· Класс Б (1-1,2) объединяет пути городского и районного предназначения.
· Класс В (0,4-0,8) состоит из дорог в жилой застройке в центре города и за его пределами, а также промышленных зонах.
· Класс П (0,1-0,3) включает пешеходные улицы, аллеи, тротуары, площади перед зданиями общественного пользования.
Найти в данном ГОСТе можно и информацию относительно средней освещенности объектов, измеряемой в Люксах (лк).
Значения для наиболее востребованных объектов:
· Площадь перед входом в развлекательное здание – 20,
· Пешеходные улицы и детские площадки – 10,
· Вход в парк или на стадион – 6,
· Тротуары – 4,
· Центральные и второстепенные аллеи парков – 2.
Еще один документ, который поможет рассчитать уличное освещение – это СНиП 23-05-95. Здесь указаны значения горизонтальной освещенности (лк) многих объектов городской инфраструктуры:
· Мостики для пешеходов – 10,
· Спортивные площадки – 10,
· Подходы к различным площадкам – 4,
· Площадь торгового центра – 4.
СНиП 23-05-95 также полезен для расчета наружной освещенности фасадов и витрин с учетом требований к яркости фасада и степенью отражения в зависимости от материала отделки.
Согласования осветительных сетей
Согласование спроектированных установок наружного освещения, как правило, занимает значительно больше времени, чем само проектирование. Сеть освещения необходимо согласовать с организацией, отвечающей за освещение города, с балансодержателями освещаемых территорий, владельцами сетей, к которым подключается спроектированная сеть освещения. Так же с владельцами подземных коммуникаций, рядом с которыми предполагается установить опоры освещения и проложить кабельные линии. В первую очередь новые кабельные линии согласовывают с представителями организаций, эксплуатирующих городские кабельные сети.
В процессе согласования представители организаций, в чьем ведении находятся подземные коммуникации, могут потребовать предоставить им разрезы наиболее сложных участков параллельной прокладки и пересечений проектируемых кабельных линий с существующими коммуникациями.
Иногда возникает необходимость внесения корректировок в проекты наружного освещения вследствие появления новых подземных коммуникаций, которых не было на момент получения топографических планов.
Если для выполнения сети освещения не предусмотрены земляные работы, то есть светильники устанавливаются на уже существующие опоры или крепятся на тросовые растяжки, а сеть выполняется проводами и не содержит прокладываемых в земле кабелей, то согласование проекта наружного освещения соответственно упрощается.
Наружное освещение улицы
Рис. 1 Наружное освещение улицы
Виктор Чернов
05 июля 2015 г.
К ОГЛАВЛЕНИЮ (Все статьи сайта)
Методы расчета наружного освещения
Сегодня на практике используется три метода светотехнического расчета наружного освещения:
· Точечный – суть метода заключается в вычислении показателей для каждого устанавливаемого источника света. Его преимущество – в возможности рассчитать неравномерный свет. А его главный недостаток – в трудоемкости. Этот ручной способ требует особого внимания и педантичности проектировщика.
· С коэффициентом светового потока – еще более трудоемкий метод, берущий во внимание отражаемость предметов, распределение излучения, использование светового потока. Чаще используется для проектирования внутреннего света.
· Метод удельных мощностей – наиболее популярный среди ручных способов благодаря своей простоте (относительно предыдущих двух вариантов). С его помощью можно найти требуемое количество осветительных приборов, базируясь на нормативных показателях и простых исходных данных.
В зависимости от поставленной задачи можно использовать различные формулы. Математические вычисления нужны не только для того, чтобы в итоге соблюсти нормы освещенности, но и использовать необходимое число осветительных приборов. Ведь каждый лишний элемент – это не только затраты на его покупку, но и издержки на установку и обслуживание.
Пример светотехнического расчета наружного освещения территории детской площадки у дома
Допустим, вы планируете переезд в таунхаус, где есть свободных 150 квадратных метров для игровой площадки, осталось только ее оборудовать и установить определенное количество фонарей. Но какое?
Рассчитаем по формуле:
L = E*S*N*K / (F*X), где
L – искомое количество осветительных приборов.
E – освещенность (лк). Сразу подсмотрим в СНиП и возьмем число 10.
S – площадь, которая по условию равна 150 м.кв.
N – коэффициент неравномерной освещенности. По сути, это отношение максимальной освещенности к минимальной. Для разных типов ламп установлены его различные значения: 1,15 для ламп накаливания, 1,1 – люминесцентных, 1 – зачастую используют для светодиодных.
K – еще один полезный коэффициент, помогающей учесть уменьшение яркости лампы из-за загрязнения, запыления или затертости стекла при длительной эксплуатации. Значение зависит от многих факторов, начиная от типа ламп и заканчивая степенью запыленности пространства. Предположим, что таунхаус находится в чистом районе, тогда K будет равен: 1,5 для ламп накаливая, 1,4 для газоразрядных, 1 для светодиодных. Значение этого коэффициента – еще один повод выбрать светодиодный вариант. Ведь итоговое количество будет меньшим, а значит и затраты на установку тоже ниже. Хорошим вариантом станут светильники для улиц Ziverd.
F – световой поток одного светильника. Это числовое выражение количества излучаемого света, измеряется в Люменах (лм). Обычно указывается в технической документации к прибору. Если не можете найти это значение, можно умножить мощность лампы на коэффициент светимости. В нашем случае показатель указан производителем и равен 3735 лм.
X – коэффициент, который определяется, исходя из отражающей способности объектов и строений на территории обустраиваемой площадки. Для его поиска можем обратиться все к тому же СНиПу. Предположим, что равномерности распределения света будет мешать лишь фасад дома, оформленный розовым силикатным кирпичом. В таком случае на место «X» подставим 0,3.
Данные известны, переходим к расчету освещения уличным светильником детской площадки:
L = 10*150*1*1 / (3735*0,3) = 1,34.
Таким образом, можно установить один светильник указанной мощности, либо два меньшей мощности.
«Свет в твоем окне, как он нужен мне»
Увы, человеку не дано ночное зрение, как у кошки – без света даже коренной обитатель дома будет чувствовать себя неуютно, будто ему не хватает защиты. К тому же темный сад, густые кустарники и клумбы ночью привлекают всевозможных змей, насекомых, лягушек. Уличное освещение сегодня – это целые системы светильников и фонарей, которые выполняют как декоративную, так и техническую функцию.
В случае с декорированием ландшафта освещение устанавливается по всей придомовой территории и подсвечивает беседки, лавочки, фонтаны, клумбы и цветники. Цвет лучей может быть самым разным и легко превратит зеленую зону в сказочный мир.
У освещения есть и чисто техническая функция – безопасность обитателей. Грамотный расчет и расстановка осветительных приборов позволяет даже ночью прогуливаться по саду без риска споткнуться о бордюр, зацепиться за ветку дерева или промахнуться мимо дорожки прямиком в колючие кусты. Технические фонари устанавливают на всех важных входах и выходах, вдоль тропинок, у гаража и у крыльца. Расчет освещенности территории позволяет экономно покрыть светом ламп всю территорию.
К современным системам уличного освещения предъявляются достаточно высокие требования – так, для освещенности парковочной зоны следует приобретать осветительные приборы, которые включаются автоматически при открытии ворот или входной калитки. В темное время суток необходимо предусмотреть автоматические включение так называемого охранного освещения, которое обеспечит видимость всех подходов к дому. В целях экономии средств автоматика должна срабатывать и утром, отключая все фонари.
Чтобы обеспечить автоматическое включение и отключение света при открытии дверей или ворот сегодня часто используют лампы и прожекторы со встроенным датчиком движения. Самыми экономными устройствами являются современные осветительные приборы на базе светодиодов. На датчиках можно выставить дальность реагирования, время свечения после включения, степень естественной освещенности, при которой прибор начинает срабатывать, и чувствительность датчика. И все же будьте готовы к тому, что во время сильного ветра прожектор будет постоянно включаться от движения веток деревьев, реагировать на крупных домашних животных. Если прибор установлен рядом с окнами спальни, он будет мешать во время сна. Поэтому обязательно предусмотрите возможность полного отключения прибора.
Пример расчета уличного освещения проезжей части в зоне жилой застройки
В основе расчета светодиодного уличного освещения автомобильной дороги лежит поиск расстояния между фонарями. Допустим, ширина дороги оставляет 6 метров, а устанавливаются консольные светильники Ziverd на столбы высотой 9 метров.
Формула достаточно простая:
F = L*K*π/N, где
F – искомое расстояние в метрах.
L – яркость дорожного покрытия. Рассчитываемая дорога относится к классу В3, для которой яркость покрытия равна 0,6 кд/м.кв.
K – коэффициент накаливания, который для светодиодного прибора равен 1.
π = 3,14.
N – коэффициент светового потока, который составит 0,05.
Расчет уличного освещения светодиодными светильниками с числовыми данными:
F = 0,6*1*3,14/0,05 = 37,68.
Таким образом, фонари нужно устанавливать каждые 37,68 метра.
Как установить фонари — пошаговая схема
Шаг 1: Выкапываем колодец
С помощью коловорота выройте колодец глубиной около 70 см. На дно колодца засыпьте слой песка и щебня общей толщиной 20 см. Эта подушка тщательно утрамбовывается, после чего устанавливается деревянная опалубка – она должна подниматься над уровнем грунта на 10–20 см. В опалубке следует предусмотреть место выхода пластиковой трубы, которая будет служить ходом для подземного кабеля к светильнику через бетонное основание. Торцы трубы следует обязательно заклеить, чтобы раствор не закупорил ее.
Шаг 2: Заливка фундамента
Затем выполняется стандартный замес бетонного раствора и заливается внутрь колодца с опалубкой. После утрамбовки раствора по центру будущей опоры устанавливается вертикально анкер, которые будет креплением для будущего фонарного столба. Раствор должен полностью затвердеть – на это может уйти несколько дней. Не забывайте в жаркую погоду поливать бетон водой, чтобы он не пересох и не растрескался.
Шаг 3: Подключение фонарей
Опоры крепятся к анкеру у основания, затем подводится проводка и устанавливаются фонари. Не забудьте предусмотреть выключатели света, если в них есть необходимость. Провода следует соединять с помощью клемм и термоусадочной трубки, которая обеспечит наилучшую степень гидроизоляции.
Шаг 4: Проверка
После установки осветительных приборов не забудьте осуществить контрольную проверку соединений, сопротивления нуля с фазой и работу выключателей.
Для установки осветительных приборов нет никакой нужды обращаться к профессиональным электрикам – соблюдая правила безопасности, вы можете совершенно самостоятельно справиться с этой задачей.
- Автор: Михаил Малофеев
- Распечатать
Оцените статью:
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
(3 голоса, среднее: 2.7 из 5)
Поделитесь с друзьями!
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.
Дело за малым – устанавливаем фонари!
Расчет остался позади, теперь пришла пора заняться воплощением проекта в жизнь. Выяснив количество осветительных приборов, возьмите план дачного участка и равномерно распределите их по территории, соблюдая нужные расстояния. Затем пора устанавливать опоры или засверливать в стены отверстия для креплений, если речь идет о настенных приборах. Сложнее всего с опорами – для работы вам понадобится строительный уровень, цемент, песок, щебень мелкой фракции, пластиковая труба, деревянная опалубка.
Как проверить правильность расчета светильника наружного освещения?
Независимо от того, использовали вы ручной метод, или онлайн калькулятор, главное – результат. Визуально достаточно сложно определить, что нормы были соблюдены. Даже если глазам комфортно первое время, слишком яркий или тусклый свет может быстро надоесть или навредить.
Для проверки освещенности используют люксметры. Достаточно включить прибор, и он преобразует световую энергию в ток, показав на дисплее точное значение. Существуют также модели, измеряющие яркость света.
Приборы измерения
Чтобы подсчитать освещенность на конкретном участке, применяют специальные приборы — люксметры. Одним из наиболее популярных устройств считается «Ю-116», которое может зарегистрировать освещенность при естественном свете или функционировании лампы накаливания. Это незаменимое оборудование, используемое в сельском хозяйстве, транспортной промышленности и т.д.
Пульсация и прочие характеристики измеряются аналого-цифровыми устройствами. Один из ярких примеров — пульсметр-люксметр «АРГУС-07». Он преобразует световой поток, излучаемый продолговатыми объектами, в электрические импульсы, которые будут пропорциональны освещенности. После этого происходит декодирование в цифровой код, что позволяет увидеть конечный результат на дисплее прибора.
О преимуществах светодиодных уличных светильников
Как упоминалось выше, коэффициенты неравномерной освещенности и уменьшения яркости ниже для LED-ламп. Кроме того, имея мощность ниже, чем у люминесцентных и ламп накаливания, они обеспечивают больший световой поток.
Широкий ассортимент светодиодных приборов открывает возможности для светодизайна. А комплектация датчиками движения экономит энергоресурсы. Главное, их правильная настройка с учетом потока трафика, интенсивности движения на пешеходных зонах, вероятности перемещения птиц и животных.
LED-технология имеет длительный срок службы, а значит расходы на замену ламп будут ниже. И самое главное, LED – это инвестиция в экологическое будущее. Не имея никаких вредных материалов, они безопасны для окружающей среды и не требуют дополнительных затрат на утилизацию.
Доверяйте современным технологиям – создавайте качественные световые решения!
Питание осветительных сетей
Для питания осветительных сетей наружного освещения предусматривают щиты наружного освещения (ЩНО) или шкафы управления наружным освещение (ШУНО), которые подключают к трансформаторным подстанциям или ВРУ зданий. В некоторых случаях, чаще в сельской местности, ШУНО подключают к магистралям воздушных линий 0,4 кВ. Если ШУНО размещают на земле, то на опоре ВЛ устанавливают щиток с аппаратом защиты, предотвращающим отключение линии в случае короткого замыкания в кабеле питания ШУНО. Необходимость установки на опору щитка с аппаратом защиты обусловлена требованием ГОСТ Р 50571.4.43-2012 (п.п. 433.2; 434.2 и приложение С), согласно которому длина ответвления до аппарата защиты должна быть менее 3 метров.
В больших городах при больших мощностях установок наружного освещения к трансформаторным подстанциям пристраивают дополнительные помещения, в которых устанавливают щиты с аппаратами защиты и управления.
Линии наружного освещения дворов и переулков подключают к линиям освещения улиц (кроме улиц категории А).
Требования к питанию сетей наружного освещения изложены в п.п. 6.3.15…6.3.24 ПУЭ, 7 издания.
Предисловие
Предисловие
1РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью «Всесоюзныйнаучно-исследовательский светотехнический институт имениС.И.Вавилова» (ООО «ВНИСИ»)
2ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 332″Светотехнические изделия, освещение искусственное»
3УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства потехническому регулированию и метрологии от 21 сентября 2022 г. N626-ст
4ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Правила применениянастоящего стандарта установлены в статье 26
Федерального закона от 29 июня 2015 г. N162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации»
. Информацияоб изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (посостоянию на 1 января текущего года) информационном указателе»Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок- в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты».В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандартасоответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпускеежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты».Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются такжев информационной системе общего пользования — на официальном сайтеФедерального агентства по техническому регулированию и метрологии всети Интернет (www.gost.ru)
Ежегодные очистки и коэффициент эксплуатации
Коэффициент эксплуатации (MF)
показывает отношение средней освещённости на участке объекта — в данном случае дороги, создаваемой осветительной установкой к концу установленного срока эксплуатации, к средней освещённости на том же участке, создаваемой в начале эксплуатации. То есть если для светильника установлен срок эксплуатации в 10 лет, коэффициент эксплуатации показывает, на сколько уменьшится освещённость дороги от этого светильника по истечении этих 10 лет. Ранее для расчётов применялась аналогичная характеристика — коэффициент запаса, обратный по значению коэффициенту эксплуатации (MF = 1 / КЗ).
Коэффициент эксплуатации учитывает снижение светотехнических характеристик светильников вследствие загрязнения и старения светопрозрачных частей конструкции, а также вследствие деградации самих источников света и выхода из строя отдельных их частей (отдельных светодиодов, например). Для расчётов применяются следующие значения MF:
- 0,7 — для источников на основе металлогалогенных ламп;
- 0,75 — для источников на основе натриевых ламп;
- 0,8 — для светодиодных источников.
Но эти значения справедливы только в случае проведения регулярных очисток
осветительных приборов с периодичностью
не менее 2 раз в год
.
Виды
Светодиодное освещение создается из LED приборов разных видов и формы. Все устройства принадлежат к одной из двух групп:
- индикаторные;
- осветительные.
Первая группа — светодиоды, применяющиеся в различных технических установках для обеспечения визуального контроля за процессами или для наглядной демонстрации работы. Вторая группа — устройства, с помощью которых создаются осветительные приборы разного назначения. Эта группа самая обширная, имеет устройства большой мощности и яркости:
- SMD. Это светодиоды, предназначенные для монтажа непосредственно на несущую подложку. Из них делают ЛЕД ленты, матрицы мощных прожекторов, лампы с обычным цоколем типа Е27 и т.п.;
- COB. Это несколько светодиодов типа SMD, интегрированных в одну матрицу. Используются только в осветительных системах, демонстрируют большую яркость и мощность;
- Super Flux (Пиранья). Это сверхъяркие элементы, внешне похожие на SMD. Отличительной особенностью является наличие 4 ножек, которые не позволяют устройству плотно ложиться на опорную плоскость при монтаже;
- Straw Hat (соломенная шляпа). Это светильники, корпус которых близок по форме к обычному виду индикаторных приборов, но увеличенного диаметра и уменьшенной высоты. Отличаются большим углом рассеивания. Область их применения — декоративная иллюминация, приборы оповещения, прочая подсветка.
Такое расположение источников света позволяет получить лампы для установки в обычные люстры, где важно сохранить форму и общий вид традиционных светильников, получая при этом все преимущества светодиодов. Освещение филаментными лампами не слишком яркое, цветовая температура близка к обычным лампам накаливания
