Светотехнический расчет наружного освещения

Расчет наружного освещения – эстетика и безопасность улиц

Если вам комфортно передвигаться по ночному парку, идти домой поздно с работы или парковать машину у дома в темное время суток, значит расчет уличного освещения был выполнен правильно. Расстановка осветительных приборов вне помещений производится только после создания проекта, основанного на грамотных подсчетах. Так на основе рациональных решений создается комфортные световые решения, безопасные места для прогулок и интересный дизайн объектов городской инфраструктуры.

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.

· 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,

· 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.

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.

Читайте также:
Системы отопления и их составляющие

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.

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 – 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.

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.

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.

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.

Читайте также:
Секции из прутьев - современно и надежно

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!

Светотехнический расчет наружного освещения

Комплексное освещение – осветительная система определенного, часто крупного объекта. В рамках разработки такого освещения выполняют все работы. Все начинается с анализа территории, после чего идет расчет количества светильников, определение схемы расстановки на опорах и последующий монтаж выбранного оборудования. Чтобы организовать уличное освещение, необходимо:

  • обследовать объект и разработать техническое задание с указанием целей и задач;
  • разработать концепцию освещения с учетом назначения объекта;
  • установить нормируемую освещенность и выполнить расчет количества светильников с заданными характеристиками;
  • составить схему размещения осветительных приборов на объекте с учетом обеспечения нормируемой освещенности.

Важным этапом создания проекта наружного освещения улицы выступает именно выбор и расчет количества светильников.

Пример расчета уличного освещения

Чтобы рассчитать уличное освещение, необходимо знать нормативную освещенность (в люксах, лк), которая требуется для конкретной территории. Значение можно найти в СП 52.13330.2016.

Пример – необходимо организовать комплексное освещение площади размерами 140х150 м. Нормативная освещенность (E) для этого объекта представлена в п. 7.5.1 СП 52.13330.2016, в частности в таблице 7.11. Она составляет не менее 10 лк.

Формула для расчета

Чтобы вычислить количество светильников, необходимо воспользоваться следующей формулой:

N = E · S · Z · k/(F · ɳ),

где N – искомое число светильников, E – требуемая освещенность, S – площадь, Z – показатель неравномерного освещения территории, k – коэффициент учета длительной эксплуатации, F – световой поток, ɳ – показатель отражающей способности объектов.

Как найти каждое значение

Где взять каждое значение:

  • E – 10 лк на уровне земли.
  • S – 21000 м 2 .
  • Z – определяется как отношение Eср/Eмин. Коэффициент принимается равным 1,1, поскольку минимальная освещенность не должна отличаться от нормируемой более чем на 10%. Как рассчитывается Z: если принять Eср за единицу, тогда Eмин должно быть не менее 0,9, т. е. 100 – 10 = 90% (об этом говорится в п. 4.1 СП 52.13330.2016), тогда соотношение Eср/Eмин составляет 1/0,9 = 1,1.
  • K – принимается равным 1,2, учитывает некоторое ухудшение характеристик светильников со временем.
  • F – световой поток вычисляется в зависимости от характеристики выбранного осветительного прибора. К примеру, это будет уличный светильник ATR-STREET-ELl40 с мощностью 350 Вт и светоотдачей 130 Лм/Вт. Световой поток F будет равен 350 · 130 = 45 500 Лм.
  • ɳ – коэффициент отражения для светло-серого асфальта, уложенного на площади, составляет 0,5.

Имея числовые значения всех параметров расчета уличного освещения, можно вычислить количество светильников:

N = 10 · 21000 · 1,1 · 1,2/(45 500 · 0,5) = 277 200/22 750 = 13.

Результат расчета

Таким образом, в результате расчет освещенности уличного освещения площади 140х150 м получилось, что для обеспечения 10 лк на уровне земли требуется 13 светильников. Теперь остается грамотно расположить их по всей площади. Расстояние между светильниками уличного освещения подбирается так, чтобы не осталось участков затенения. При выбранной расстановке необходимо определить, обеспечивается ли требуемая освещенность. Если нет – схему расположения необходимо скорректировать.

Читайте также:
Проект гостевого дома: особенности проектирования, чертежи, фото

Разработка комплексного освещения

Компания «Атрида» имеет большой опыт в организации комплексного уличного освещения на разных объектах. При разработке проекта мы уделяем внимание каждому этапу, начиная c экспертизы и заканчивая монтажом конструкций на месте установки.

При проектировании мы выполняем визуализацию объекта, чтобы вы могли видеть, как все будет выглядеть в реальности, и корректируем результат с учетом ваших пожеланий. Мы обязательно согласовываем стоимость и только после этого предлагаем подписать договор. Кроме установки мы осуществляем гарантийное обслуживание поставленного оборудования, поэтому вы можете быть уверены в его стабильной работе в течение длительного времени. Предлагаем заказать комплексное освещение для вашего объекта. Пишите и задавайте свои вопросы в онлайн-форме или звоните нам по контактным телефонам.

Рассчитываем наружное освещение территории

Осветительные приборы наружного применения выполняют несколько важных функций – гарантируют безопасность передвижения в темное время суток, защищают от возможных столкновений и ударов, декорируют местный ландшафт. Чтобы первые две функции выполнялись безошибочно необходимо перед установкой осветительных приборов произвести расчет наружного освещения.

Для чего он нужен расчёт?

Приборы уличного освещения располагаются не произвольным способом, как думают многие. И не в соответствии с законами симметрии или веяниями моды. Прежде чем установить столбы с фонарями производится точный технический расчет, который грамотно называется расчетом наружного освещения.

Точно и профессионально выполненный расчет освещения поможет с минимальным количеством осветительных приборов покрыть светом всю необходимую территорию. А это поможет сэкономить время и деньги.

Пример расчета наружного освещения

Рассмотрим на конкретных примерах схему вычисления расчета наружного освещения.

Пример 1: освещение улицы, двора

Данные проекта: освещение улицы, двора. Нужно вычислить необходимое количество светильников. Для этого применяется следующая формула:

N – это искомое количество светильников;

Е – показатель минимальной степени такого определения, как освещенность;

Z – показатель неравномерного освещения территории;

K – коэффициент учета длительного использования;

F – показатель излучаемого света;

ɳ — показатель отражающих способностей элементов.

Имейте в виду, что необходимые физические характеристики и параметры осветительных приборов указаны в их технической документации.

Допустим, нам нужно рассчитать необходимое количество осветительных приборов на придомовой территории новостройки размером 250 кв. м. Как правило, для освещения данных площадок используются светодиодные прожекторы. Их параметры и возьмет в расчет.

Итак, во-первых, фиксируем значение F. Эти данные записаны в инструкции к прожектору.

Во-вторых, находим значения мощности устройства и коэффициент возможной светимости. В нашем случае эти показатели оставили — 40 Вт мощность и 90 лм/Вт светимость.

В-третьих, находим значение сетевого потока F=40*90=3600 лм.

В-четвертых, нам необходимо значение ɳ. В нашем случае, учитывая, что покрытие территории светло-серого цвета, его отражающая способность равна 50%.

В-пятых, норму освещения возьмем стандартно – 10 люксов.

Осталось подставить числовые значения в формулу:

Округляя, полученное значение, получим ответ – на общедомовую территорию площадью 250 кв.м. достаточно установить 2 светодиодных прожектора, мощностью 40 Вт.

Пример 2: освещение проезжей части

Освещение проезжей части.

Вычислить необходимое расстояние между светильниками высотой 9 м, на проезжей части дороги шириной 6 м. Используемые модели светильников — РКУ01-250. Установочные лампы — ДРЛ-250.

Расстояние между светильными приборами (шаг светильников) вычисляется по формуле:

L – нормируемый коэффициент яркости покрытия;

К – коэффициент запаса (накаливания);

η – параметр использования светового потока.

Для проведения вычислений также потребуются специальные данные таблиц коэффициентов использования светильников. Таблицы можно найти в технической литературе.

В первую очередь нормируемый коэффициент покрытия в нашем случае будет равен — 0,4 кд/м2.

Далее найдем отношение между шириной дороги и высотой светильников: b/h = 6/9 = 0,66.

Коэффициент светового потока определим по таблице: η = 0,044.

Шаг светильников в таком случае будет равен: Ф = 0,4*1,5*3,14/0,044 = 42,8.

Сегодня для освещения частных и общественных территорий используются осветительные приборы с датчиком движения. Новый технический элемент получил широкое распространение благодаря своей экономичности. Такие светильники автоматически включаются при открытии ворот, дверей, фиксировании движения на довольно большом расстоянии.

Читайте также:
Портал о строительстве загородного дома своими руками

Светотехнический расчет наружного освещения

ГОСТ Р 55708-2013

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ОСВЕЩЕНИЕ НАРУЖНОЕ УТИЛИТАРНОЕ

Методы расчета нормируемых параметров

Road lighting. Design methods of normative performances

* По данным официального сайта Росстандарта ОКС 91.040,

здесь и далее. – Примечание изготовителя базы данных.

Дата введения 2014-07-01

1 РАЗРАБОТАН Обществом с ограниченной ответственностью “Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский светотехнический институт им.С.И.Вавилова” (ООО “ВНИСИ”)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 332 “Светотехнические изделия”

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в ГОСТ Р 1.0-2012 (раздел 8). Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию 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 стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на утилитарное наружное освещение объектов улично-дорожной сети в пределах территорий городских и сельских населенных пунктов и устанавливает методы расчета нормируемых параметров.

Настоящий стандарт применяют при проектировании стационарных установок утилитарного наружного освещения и разработке программного обеспечения для их расчета.

Настоящий стандарт не распространяется на освещение автотранспортных тоннелей, территорий железнодорожного, морского, речного, авиационного транспорта и промышленных предприятий, открытых спортивных сооружений, а также архитектурное, ландшафтное, витринное, рекламное и охранное наружное освещение.

Классификация и нормы освещения – по ГОСТ Р 55706, методы измерений нормируемых параметров – по ГОСТ Р 55707.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 55392-2012 Приборы и комплексы осветительные. Термины и определения

ГОСТ Р 55706-2013 Освещение наружное утилитарное. Классификация и нормы

ГОСТ Р 55707-2013 Освещение наружное утилитарное. Методы измерений нормируемых параметров

ГОСТ 26824-2010 Здания и сооружения. Методы измерения яркости

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины, определения и обозначения

3.1 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины и определения по ГОСТ Р 55392, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 положение при измерении: Положение осветительного прибора (далее – ОП) в системе фотометрирования , при котором проводят измерения распределения его силы света.

3.1.2 угол наклона при измерении; : Угол между выбранной базовой осью ОП в положении при измерении и горизонталью.

Примечание – В качестве базовой оси может быть выбрана любая характерная ось ОП. Для консольных ОП базовой является их главная продольная ось.

Читайте также:
Пол из фанеры как сделать в квартире

3.1.3 положение при использовании: Положение ОП в осветительной установке (далее – ОУ) относительно системы координат дороги.

3.1.4 угол наклона при использовании; : Угол между выбранной базовой осью ОП в положении при использовании и горизонталью.

3.1.5 -таблица: Таблица значений силы света ОП в зависимости от меридионального и экваториального углов выбранной системы фотометрирования.

Примечание – Значения силы света в таблице приведены к световому потоку ОП, равному 1 клм для положения при измерении.

3.1.6 угол разворота; : Угол между выбранным направлением относительно дороги и направлением с координатами 0°, 90° при вращении ОП относительно фотометрической оси из положения при измерении.

1 Для прямой дороги выбранное направление – продольная ось дороги в направлении движения транспорта.

2 Положительное направление вращения ОП по углу v показано на рисунке 5.

3.1.7 угол поворота; : Угол между фотометрической осью ОП и направлением на надир при вращении ОП относительно главной продольной оси из положения при измерении.

Примечание – Положительное направление вращения ОП по углу показано на рисунке 5.

3.1.8 угол наклона при расчете; : Угол между фотометрической осью ОП и направлением на надир при вращении ОП относительно главной поперечной оси из положения при измерении.

Примечание – Положительное направление вращения ОП по углу показано на рисунке 5.

3.1.9 угол падения; : Угол между падающим лучом и нормалью к освещаемой поверхности в точке падения луча.

3.1.10 угол отклонения; : Угол, дополнительный к углу между вертикальной плоскостью, проходящей через световой центр ОП и расчетную точку, и вертикальной плоскостью, проходящей через указанную точку и глаз наблюдателя.

Примечание – При расчете параметров, связанных с яркостью, под наблюдателем понимают водителя транспортного средства, при расчете полуцилиндрической освещенности – пешехода.

3.1.11 угол наблюдения; : Угол между линией, проходящей через глаз наблюдателя и расчетную точку, и плоскостью дороги.

3.1.12 азимутальный угол расчетной точки; : Угол между базовым направлением дороги и линией, проходящей через данную расчетную точку и проекцию светового центра ОП на поверхность дороги.

Примечание – Для прямой дороги базовое направление – продольная ось дороги в направлении движения транспорта.

3.1.13 показатель яркости; , ср : Отношение яркости элемента поверхности в направлении наблюдателя к освещенности этого элемента, обусловленной пучком света, упавшим под определенным углом.

3.1.14 редуцированный показатель яркости; , ср : Величина, связанная с показателем яркости выражением .

3.1.15 -таблица: Таблица стандартных значений редуцированного показателя яркости дорожного покрытия для угла наблюдения 1° в зависимости от стандартных значений и .

3.1.16 продольное направление: Направление, параллельное оси дороги.

3.1.17 поперечное направление: Направление, перпендикулярное оси дороги.

Примечание – На участке дороги, криволинейном в плане, поперечное направление совпадает с радиусом кривизны, проходящим через данную точку дороги.

3.1.18 релевантный участок: Часть освещаемой площади, значимая с точки зрения принятых целей и критериев освещения.

3.2 Обозначения

В настоящем стандарте использованы следующие обозначения:

– экваториальный угол, . °, (см. рис.1);

– шаг расчетных точек в продольном направлении, м;

– шаг расчетных точек в поперечном направлении, м;

– освещенность поверхности дороги от единичного ОП в расчетной точке, лк;

– средняя освещенность расчетного поля дороги, лк;

– полуцилиндрическая освещенность в расчетной точке, лк;

– средняя полуцилиндрическая освещенность, лк;

– вертикальная освещенность на окне здания, лк;

– высота светового центра ОП над дорогой, м;

– высота расположения глаза наблюдателя над дорогой, м;

– сила света ОП, кд;

– яркость дорожного покрытия в расчетной точке, кд/м ;

Расчет освещенности уличного освещения – определяем оптимальное число светильников

Необходимые инструменты и материалы

Безопасность каждого отдельного дома, квартала и населенного пункта во многом зависят от качества уличного освещения. Ведь не зря говорят, что под покровом ночи вершатся темные дела – хорошо осветив территорию вокруг дома, вы существенно уменьшаете интерес злоумышленников к вашему имуществу.

Читайте также:
Отделочные работы и ремонт

«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.

Выбор светильников и фонарей

Сегодня у потребителей есть просто огромный выбор осветительных приборов. Классические фонари на столбах, настенные и подвесные лампы, яркие прожекторы и роскошные светодиодные ленты, автономные светильники на коротких ножках и многое-многое другое.

И все же, выбирая уличные светильники, ориентируйтесь на практическую сторону вопроса и нормативы освещенности тех или иных зон, которые приведены в СНиП (23-05-95). Этот документ поможет вам грамотно подобрать осветительные приборы для парковки, проездов, детской площадки.

Для подсветки садовых дорожек отлично подойдут фонари на солнечных батареях – они сэкономят вам массу времени и средств на прокладку электропроводки.

Их можно расположить совершенно хаотично, подсвечивая как целые композиции, так и отдельные кустарники. Для сада также отлично подойдут декоративные фонарики в виде садовых фигурок. Крыльцо дома лучше осветить фонарями на кронштейнах, закрепленных с фасадной стороны – они не займут много места и охватят наибольшую площадь освещения.

Расчет схемы освещенности придомовой территории должен учитывать некоторые обязательные моменты. Так, прокладывая кабель в траншеях, необходимо соблюдать следующие расстояния:

  • кабели прокладывают не ближе, чем 0,6 м к постройкам;
  • от трубопровода выдерживают расстояние 0,5 м;
  • от параллельно проходящих кабелей – от 0,3 до 0,5 м.

Глубина траншеи – не менее 0,7 м. Если вы намерены прокладывать кабель по воздуху, то делайте это на высоте 3 м от садовых дорожек и 6 м от проезжей части. Радиус освещения не должен пересекаться, иначе вы будете переплачивать за электроэнергию. Все выключатели следует спрятать в защищенных от осадков местах, а если это невозможно по ряду причин, позаботьтесь о надежном пластиковом колпаке или контейнере. Обязательно заземлите все приборы. Не забывайте о соседях – если свет будет попадать им в окна или даже на территорию, это может послужить поводом для скандала.

Читайте также:
Сиденье для качелей своими руками – как сделать сидение для детских качелей уличных, подвесных + фото

Выполняем расчет количества осветительных приборов

Задавшись целью заранее рассчитать расходы на осветительные приборы, забудьте о замерах «на глаз» – рискуете переплатить деньги за лишние фонари. Существует специальный расчет, который учитывает коэффициент использования светового потока. Чтобы подобрать количество необходимых светильников, используйте следующую формулу: N = E * S * z * k / (F * η).

  • N – искомое количество светильников.
  • Е – необходимая минимальная освещенность, измеряется в люксах (лк).
  • S – освещаемая площадь, м 2 .
  • z – коэффициент учета неравномерности освещения, выдаваемого определенным типом ламп. Например, для светодиодных и люминесцентных ламп коэффициент равен 1,1, для ламп накаливания – 1,15.
  • k – коэффициент запаса. Учитывает возможное снижение яркости лампы при длительном использовании и загрязнении стекла. Для светодиодных ламп равен 1,2, для люминесцентных – 1,5.
  • F – количество света, излучаемого одной лампой, измеряется в люменах (лм).
  • η – коэффициент, который учитывает отражающую способность предметов, расположенных рядом с источником света.

Итак, проведем для примера расчет количества осветительных приборов, необходимых для парковочной зоны площадью 150 кв. м. Для начала определим световой поток F, который излучают лампы. Для этого воспользуемся приблизительными данными, которые можно найти в описании ламп. Нас интересует P – мощность лампы в Вт и K – коэффициент светимости на 1 Вт мощности. Например, у светодиодного прожектора мощность равна 40 Вт, а коэффициент светимости – 90 лм/Вт. Перемножим эти значения для получения F: F = 40 * 90 = 3600 лм.

Коэффициент η можно посмотреть в специальной инструкции СН 541–82. На нашей парковочной площадке поверхность изготовлена из светло-серого бетона, для которого η = 50%. Минимальная освещенность для площадок вроде парковочных по нормам не должна превышать 10 люксов – в формуле это E.

Итак, все нужные данные для расчета мы нашли, осталось теперь высчитать необходимое количество световых устройств для выбранной нами площадки.

N = E * S * z * k / (F * η) = 10*150*1,1*1,2/ (3600*0,5) = 1,1

Как видим, приблизительно одного мощного светодиодного прожектора на 40 Вт или два осветительных прибора мощностью 20 Вт будет вполне достаточно, чтобы осветить выбранную площадку.

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 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.

Читайте также:
Пескоструйная насадка высокого давления для Karcher

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.

СВЕТОТЕХНИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ НАРУЖНОГО ОСВЕЩЕНИЯ

При произведении расчётов по освещению необходимо учитывать различные нормы освещённости для разнообразных объектов, при различных условиях [3].

Так как в нашем случае необходимо осветить микрорайон, а то это в основном улицы с дорогами, то нужно знать нормы по средней яркости дорожных покрытий [3]. Определим электрическую нагрузку уличного освещения, учитывая, что улицы, ограничивающие микрорайон, есть магистрали районного и местного значения категории Б и В по классификации [3, табл.11].

Оборудование, а в данном случае это светильники, выбирается опираясь на следующие моменты: ширина улицы, высота подвеса светильника, а также какая была выбрана система размещения [3].

Что касается того, какие будут использоваться лампы в светильниках, то основываясь на выбранной яркости дорожного покрытия 0,4 кд/мІ [3] и освещённости, необходимой для уличных условий, в 4 лк [3], можем с уверенность сказать, что это будут ГЛ. Газоразрядные лампы отлично подходят для освещения дорог и улич в тёмное время суток. Мы остановим свой выбор на лампах ДНаТ. Этот продукт обладает огромными значениями светового потока. Невысокая стоимость и хороший световой поток дают возможность сэкономить при проектировании освещения.

Расчёт нагрузки наружного освещения

Для магистральных улиц проектируемого микрорайона остановим свой выбор на стандартных светильниках ЖКУ 20-150-011 [6]. Такие светильники используются совместно с лампами ДНаТ, имеют крепление консольного типа, предназначены для освещения улиц [6]. Рассчитаны на лампы мощностью 150 Вт. Соответственно устанавливаем лампы ДНаТ-150 [6].

Отметим положительные особенности данных светильников:

1) Защита от вибраций;

2) Хороший внешний вид;

3) Стекло удароустойчивое, не теряет свои свойства при воздействии солнечных лучей и других погодных условий;

4) Такой же особенность обладает и отражатель, на протяжении всего срока службы не теряющий свои свойства;

5) Лёгкая и быстрая замена ламп, пускорегулирующего аппарата;

6) Так как светильник уличный, то обеспечивается полная защита от влаги и пыли;

7) Возможность устанавливать как на обычные столбы, так и на стены.

8) Отлично освещает широкие улицы за счёт характеристик КСС.

В нашем случае светильники монтируются на обычные Г-образные кронштейны и торшерные опоры [6]. Высота подвеса светильников по данным источника 6 – 10 м [6]. Мы выбираем высоту 9 м [6, табл. 56.14].

Расположение средств освещения обычно происходит на одинаковом расстоянии друг от друга для достижения равных значений освещённости, если в этом состоит задача. Для уличного освещения это идеальное условие. Нам необходимо установить как можно меньше оборудования освещения, но при этом получить необходимые значения по освещённости. На городских дорогах нужно учитывать также её ширину [20]. Если ширина проезжей части меньше или равна двенадцати метрам, то рекомендуется устанавливать светильники с одной стороны 20, табл.9.4.

Сложность заключается в том, как правильно расположить светильники. Для этого нужно подсчитать оптимальное расстояние между ними.

Также стоит учесть тот факт, что исходя из источника отношение расстояния между светильниками – L, к высоте их установки – h, для улиц и дорог любых категорий при односторонней схеме должно быть менее 5:1 [3, п. 7.42].

Читайте также:
Покупка настенного кондиционера, опираясь на отзывы

Необходимо дополнительно учитывать условия ограничения ослеплённости, уровне яркости и общей освещённости [3].

Так как проезжая часть в проектируемом микрорайон не превышает 12 м, то световое оборудование будем устанавливать с одной стороны.

Чтобы облегчить расчёты по освещению улиц города, воспользуемся одной компьютерной программой «Light-in-Night Road v4.0» [21]. Эта программа даёт следующие возможности:

1) определиться с типом, мощностью и светораспределением нужного светильника (с возможностью просмотра и одновременного сравнения кривых сил света нескольких световых приборов) [21];

2) получить оптимальнейшее расположение оборудования освещения, начиная с расстояния между светильниками и высотой подвеса, заканчивая положением кронштейна [21];

3) определить параметры осветительного оборудования и сравнить их с нормами [21];

4) в конце расчётов программа в понятном и удобном виде выдаёт результаты своей работы в табличном и графическом исполнении по всевозможным параметрам и особенностям [21].

Проведя расчёт с помощью данной программы, учитывая заданные параметры для подсчёта – такие, как категория дорог Б [3], интенсивность движения (500-1000) [3], ширина полосы движения 3.75 [3], расстояние между опорами в 38 м, представим итоговые показатели в виде таблицы ниже.

Таблица 8.1 Итоги расчёта освещения для магистральных улиц (Б) микрорайона

Пример 2. Расчет фундаментной плиты на продавливание.

На фундаментную плиту на естественном основании опирается колонна, передающая нагрузку от здания. Требуется выполнить расчет фундаментной плиты на продавливание согласно п. 3.96 Пособия по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры к СНиП 2.03.01-84.

Толщина плиты 500 мм, расстояние от грани бетона до оси рабочей арматуры 45 мм, класс бетона В20 (Rbt = 8,16 кг/см² при коэффициенте условий работы 0,9), вертикальное усилие в основании колонны N = 360 т, сечение колонны 400х400 мм, расчетное сопротивление грунта основания R = 34 т/м².

Определим h₀ = 500 – 45 = 455 мм.

Площадь верхнего основания пирамиды продавливания равна площади колонны 0,4х0,4 м.

Определим размеры граней нижнего основания пирамиды продавливания (они одинаковые): 0,4 + 2∙0,455 = 1,31 м, площадь нижнего основания пирамиды равна 1,31∙1,31 = 1,72 м².

Согласно пособию, продавливающая сила равна силе N = 360 т за вычетом силы, приложенной к нижнему основанию пирамиды продавливания и сопротивляющейся продавливанию. В нашем случае такой силой служит расчетное сопротивление основания, равное R = 34 т/м². Зная площадь основания пирамиды, переведем расчетное сопротивление в сосредоточенную нагрузку: 34∙1,72 = 58 т. В итоге, мы можем определить продавливающую силу: F = 360 – 58 = 302 т.

Определим периметры оснований пирамиды:

4∙0,4 = 1,6 м – периметр меньшего основания;

4∙1,31 = 5,24 м – периметр большего основания.

Найдем среднеарифметическое значение периметров:

(1,6 + 5,24)/2 = 3,42 м.

Определим, чему равна правая часть уравнения (200):

1,0∙8,16∙10∙3,42∙0,455 = 126 т.

Проверим, выполняется ли условие (200):

F = 302 т > 126 т – условие не выполняется, фундаментная плита не проходит на продавливание.

Проверим, поможет ли нам установка поперечной арматуры в зоне продавливания. Зададимся поперечной арматурой диаметром 10 мм с шагом 150х150 мм и определим количество стержней, попадающих в зону продавливания (т.е. пересекающих грани пирамиды продавливания).

У нас получилось 72 стержня, суммарной площадью Аsw = 72∙0,785 = 56,52 см².

Поперечная арматура на продавливание должна быть либо в виде замкнутых вязаных хомутов, либо в виде каркасов, сваренных контактной сваркой (ручная дуговая не допускается).

Теперь мы можем проверить условие (201), учитывающее поперечную арматуру при продавливании.

Найдем Fsw (здесь 175 МПа = 1750 кг/см² – предельное напряжение в поперечных стержнях):

Fsw = 1750∙56,52 = 98910 кг = 98,91 т.

При этом должно удовлетворяться условие Fsw = 98.91 т > 0.5Fb = 0.5∙126 = 63 т (условие выполняется).

Найдем правую часть условия (201):

126 + 0,8∙98,91 = 205 т.

Проверим условие (201):

F = 302 т > 205 т – условие не выполняется, фундаментная плита с поперечной арматурой не выдерживает продавливание.

Читайте также:
Направляющая насадка на дрель своими руками

Проверим также условие F 2Fb = 2∙126 = 252 – условие не выполняется, в принципе, при таком соотношении сил армирование помочь не может.

В таком случае следует локально увеличить толщину плиты – сделать банкетку в районе колонны и пересчитать плиту с новой толщиной.

Принимаем толщину банкетки 300 мм, тогда общая толщина плиты в месте продавливания будет равна 800 мм, а h₀ = 755 мм. Важно определить размеры банкетки в плане так, чтобы пирамида продавливания находилась полностью внутри банкетки. Мы примем размеры банкетки 1,2х1,2 м, тогда она полностью покроет пирамиду продавливания.

Повторим расчет на продавливание без поперечной арматуры с новыми данными.

Площадь верхнего основания пирамиды продавливания равна площади колонны 0,4х0,4 м.

Определим размеры граней нижнего основания пирамиды продавливания (они одинаковые): 0,4 + 2∙0,755 = 1,91 м, площадь нижнего основания пирамиды равна 1,91∙1,91 = 3,65 м².

Согласно пособию, продавливающая сила равна силе N = 360 т за вычетом силы, приложенной к нижнему основанию пирамиды продавливания и сопротивляющейся продавливанию. В нашем случае такой силой служит расчетное сопротивление основания, равное R = 34 т/м². Зная площадь основания пирамиды, переведем расчетное сопротивление в сосредоточенную нагрузку: 34∙3,65 = 124 т. В итоге, мы можем определить продавливающую силу: F = 360 – 124 = 236 т.

Определим периметры оснований пирамиды:

4∙0,4 = 1,6 м – периметр меньшего основания;

4∙1,91 = 7,64 м – периметр большего основания.

Найдем среднеарифметическое значение периметров:

(1,6 + 7,64)/2 = 4,62 м.

Определим, чему равна правая часть уравнения (200):

1,0∙8,16∙10∙4,62∙0,755 = 284 т.

Проверим, выполняется ли условие (200):

F = 236 т Комментарии

О чем? О банкетке, выпирающей вниз вы не почитаете нигде, т.к. если достаточно такой банкетки, то зачем плита вокруг?

О расчете столбчатого фундамента – в пособии по расчету столбчатых фундаментах есть примеры расчета.

Сваи по тому же принципу считаются – по площади опирания. Но в сваях есть еще боковое трение, добавляющее несущую способность.

Пол и фундаментная плита – слишком разные вещи. По стоимости в том числе.

Да, не имеет смысла.

Добрый день, Ирина.

Необходимо собрать нагрузки на перекрытие и основание лифтовой шахты для обустройства помещения под шахтой.

Дано: Пятиэтажный дом с подвальным помещением 50х годов постройки. В проеме между лестничными маршами (тип Л-2) встроена сетчатая шахта лифта. Лифт имеет кирпичный приямок (190х140 см) с установленными пружинными амортизаторами, приямок опирается на прямоугольное основание из пустотелого двойного кирпича (толщина стенок 25 см). Основание связано по периметру стальным 65 уголком, внутри засыпка из грунта и строительного мусора. По грунту отлита бетонная плита (дно приямка).

Задача: усилить основание приямка и сделать в нем подсобное помещение.

Мои рассуждения по этому вопросу:
Из того что нашел по нормативной документации, это ГОСТ Р 53780-2010:

“5.2.5.6 При наличии под приямком лифта пространства (помещения), доступного для людей, основание приямка должно быть рассчитано на восприятие нагрузки не менее 5000 Н/м2”

“б) под буфером противовеса или под зоной движения уравновешивающе го устройства должна быть установлена опора, которая доходит до монолитного основания и способна выдержать удар противовеса или уравновешивающе го устройства, падающего с наибольшей возможной высоты.”

Предположим вес лифта 1000 кг, плюс противовес 1500 кг, плюс направляющие и сам приямок пусть 500 кг. На случай аварийного обрыва противовеса с максимальной высоты (15 метров) имеем воздействие на опору 220500 Дж. Возможно в лифте есть ловители, но вопрос в их работоспособнос ти, поэтому считаю по максимуму.

Достаточно ли будет усилить дно приямка двумя двутавровыми балками 16М, плюс усилить периметр 100 уголком?

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: