كيفية حساب سطوع ضوء الشوارع لمشاريع بناء الطرق

ما هو سطوع ضوء الشارع؟

ما هي معايير ولوائح سطوع ضوء الشوارع في الولايات المتحدة؟

• ينشر معهد المعايير الوطني الأمريكي (ANSI) وجمعية الهندسة المضيئة (IES) ANSI/IES RP-8 ، وهي الممارسة الموصى بها لإضاءة الطرق. ويوفر إرشادات ومعايير لتصميم وتركيب وصيانة أنظمة إضاءة الشوارع ، بما في ذلك القيم الموصى بها من متوسط ​​الإضاءة المحفوظة ، ونسبة التوحيد ، ومؤشر الوهج لفئات مختلفة من الطرق والمناطق.

• تنشر إدارة الطرق السريعة الفيدرالية (FHWA) والرابطة الأمريكية لمسؤولي الطرق السريعة والنقل (AASHTO) دليل تصميم إضاءة الطرق ، وهو دليل شامل لتصميم وتقييم أنظمة إضاءة الشوارع للطرق السريعة والتبادل. ويغطي الجوانب التقنية ، مثل حسابات الإضاءة ، والبيانات الضوئية ، ومعدات الإضاءة ، وكفاءة الطاقة ، وكذلك الجوانب الاقتصادية والبيئية ، مثل تحليل تكلفة دورة الحياة ، وتقييم التأثير البيئي ، و تخفيف تلوث الضوء.

• تنشر وزارة الطاقة (DOE) واتحاد الإضاءة في الشوارع الصلبة البلدية (MSSLC) مواصفات النموذج لمصانع الطرق LED ، والتي تعد أداة لشراء مصابيح الشوارع ذات الأداء العالي والمجهول في الطاقة. إنه يحدد الحد الأدنى والحد الأقصى للمتطلبات للأداء والجودة وموثوقية مصابيح الشوارع LED ، وكذلك طرق الاختبار وتنسيقات الإبلاغ.

هذه المعايير واللوائح ليست إلزامية ، لكنها بمثابة مراجع وأفضل الممارسات لصناعة إضاءة الشوارع ووكالات بناء الطرق. إنها تساعد على ضمان تصميم وتثبيت أنظمة إضاءة الشوارع بطريقة تلبي احتياجات وتوقعات المستخدمين وأصحاب المصلحة ، وكذلك أهداف السلامة والاستدامة في المجتمع.

كيفية حساب سطوع ضوء الشارع لمشروع بناء الطرق؟

لحساب سطوع ضوء الشارع لمشروع بناء الطرق ، نحتاج إلى اتباع هذه الخطوات:

تحديد نطاق المشروع والأهداف. نحتاج إلى تحديد نوع الطريق وموقعه وطوله ، وحجم حركة المرور والسرعة ، والظروف البيئية ، والمستوى المطلوب للخدمة وجودة نظام إضاءة الشوارع. نحتاج أيضًا إلى تحديد المعايير واللوائح ذات الصلة التي تنطبق على المشروع ، وقيود الميزانية والجدول الزمني.

حدد مكونات نظام إضاءة الشوارع. نحتاج إلى اختيار نوع مصادر الإضاءة والضوء وعددها ، ونوع وحجم الأعمدة والتركيبات ، ونوع وتكوين أنظمة الأسلاك والتحكم ، ونوع وموقع إمداد الطاقة. نحتاج أيضًا إلى النظر في كفاءة الطاقة وتكلفة الصيانة والتأثير البيئي لمكونات نظام إضاءة الشوارع.
أداء حسابات إضاءة الشوارع. نحتاج إلى استخدام بعض الصيغ والأدوات الرياضية لحساب سطوع مصابيح الشوارع لسطح الطريق والمنطقة المحيطة بها. نحتاج أيضًا إلى حساب نسبة التوحيد ، وهي نسبة الحد الأدنى إلى متوسط ​​الإضاءة ، ومؤشر الوهج ، وهو مقياس للانزعاج البصري الناجم عن مصابيح الشوارع. يمكننا استخدام بعض البرامج ، مثل AGI32 أو Dialux أو Visual ، لإجراء حسابات ومحاكاة إضاءة الشوارع ، وإنشاء التقارير والرسوم البيانية الضوئية.

تقييم تصميم إضاءة الشوارع. نحتاج إلى مقارنة نتائج حسابات إضاءة الشوارع مع المعايير واللوائح ، ومع أهداف وتوقعات المشروع. نحتاج إلى التحقق مما إذا كان سطوع ضوء الشوارع وتوحيده وتوهج يفي بالمتطلبات الدنيا والحد الأقصى ، وإذا كانت توفر رؤية وارتياحًا كافية للمستخدمين والعمال. نحتاج أيضًا إلى تقييم الأداء الاقتصادي والبيئي لنظام إضاءة الشوارع ، مثل استهلاك الطاقة وتكلفة دورة الحياة وتلوث الضوء.

ضبط وتحسين تصميم الإضاءة في الشوارع. إذا كان تصميم إضاءة الشوارع لا يفي بالمعايير والأهداف ، فنحن بحاجة إلى إجراء بعض التعديلات والتحسينات ، مثل تغيير النوع أو البط أو عدد مصادر الضوء أو الارتفاع أو التباعد أو اتجاه الأعمدة والتركيبات ، أو تخطيط وتكوين أنظمة الأسلاك والتحكم. نحتاج إلى تكرار حسابات الإضاءة والتقييمات في الشوارع حتى نحقق تصميم إضاءة الشوارع الأمثل لمشروع بناء الطرق.

مثال على حساب سطوع ضوء الشارع لمشروع بناء الطرق

لنفترض أننا نعمل في مشروع بناء على الطرق لطريق ريفي مكون من مرين في الولايات المتحدة. يبلغ طول الطريق 10 أميال ، وعرضه 24 قدمًا ، ويبلغ الحد الأقصى للسرعة 55 ميلاً في الساعة. حجم حركة المرور منخفض ، والظروف البيئية مظلمة وواضحة. الهدف من المشروع هو توفير نظام إضاءة شارع آمن وفعال للطريق ، باستخدام مصادر ضوء LED وإمدادات الطاقة الشمسية. تبلغ ميزانية المشروع 500،000 دولار ، والجدول الزمني للمشروع هو 6 أشهر. المعايير واللوائح ذات الصلة هي ANSI/IES RP-8 ومواصفات نموذج DOE/MSSLC.

لحساب سطوع ضوء الشارع لهذا المشروع ، يمكننا اتباع هذه الخطوات:

تحديد نطاق المشروع والأهداف. وفقًا لـ ANSI/IES RP-8 ، ينتمي الطريق إلى الفئة R3 ، وهو طريق ريفي ذو حجم حركة مرور منخفض وسرعة. القيم الموصى بها من متوسط ​​الإضاءة المحفوظة ، ونسبة التوحيد ، ومؤشر الوهج لهذه الفئة من الطريق هي 0.6 FC و 3.0 و 25 على التوالي. الهدف من المشروع هو توفير نظام لإضاءة الشوارع الذي يلبي أو يتجاوز هذه القيم ، باستخدام مصادر مصباح LED ومصدر الطاقة الشمسية.

حدد مكونات نظام إضاءة الشوارع. وفقًا لمواصفات نموذج DOE/MSSLC ، فإن الحد الأدنى والحد الأقصى للمتطلبات للأداء والجودة وموثوقية مصابيح الشوارع LED هي كما يلي:

• فعالية مضيئة: 70 LM/W (الحد الأدنى) ، 100 LM/W (الحد الأقصى)
• درجة حرارة اللون المرتبطة (CCT): 3000K (الحد الأدنى) ، 5000K (الحد الأقصى)
• مؤشر عرض الألوان (CRI): 70 (الحد الأدنى) ، 80 (الحد الأقصى)
• صيانة التجويف: 70 ٪ (الحد الأدنى) في 50000 ساعة
• الضمان: 5 سنوات (الحد الأدنى)

• نسبة التوحيد: 2.8
• مؤشر الوهج: 23
• عدد مصابيح الشوارع LED: 100
• تباعد مصابيح الشوارع LED: 528 قدمًا
• ارتفاع أضواء الشوارع LED: 20 قدم
• توجه LED

خاتمة