Уличное освещение города

Введение

Искусственное освещение  с каждым годом приобретает все  большее значение в различных  областях жизни современного города, в его архитектуре и благоустройстве.

Уличное движение, различные  виды отдыха, учреждения культуры, торговля, информация, пропаганда и агитация – все это в той или иной степени обеспечивается искусственным  светом, который принимает самые  разнообразные формы. Светящиеся точки  и пятна, линии сложного рисунка, плоскости крупного размера, динамика, многообразие цвета – таков далеко не полный перечень современных форм искусственного света, применяемого в  городе.

Технические средства освещения  в последние годы значительно  усложнились. Появились и внедрены новые типы ламп накаливания, различные  типы газоразрядных источников света  с использованием и без использования  люминесценции, световые приборы сложной  конструкции. Многообразней стала  техника управления городским освещением, использование средств автоматики и электромеханики изменили хозяйство  городского освещения.

За последние два-три  десятилетия искусственное освещение  стало неотъемлемым элементом градостроительства при создании новых и реконструкции  старых городов. Естественно, что в связи с этим появилась необходимость в теоретическом осмыслении вопросов, связанных с его проектированием в архитектурно-художественном, светотехническом и электротехническом, экономическом аспектах (под архитектурно-художественным аспектом подразумеваются не только вопросы эстетические, но и удобство, комфорт городской жизни).

 

Сооружение уличного освещения

В вечернее время в городе необходимо обеспечить наилучшие световые условия. Современная светотехника позволяет много сделать в  этом отношении, если при выполнении осветительных установок придерживаться общих принципов устройства рационального  освещения и требований, приводимых ниже для отдельных элементов  наружного освещения. Осветительные  установки на улицах города можно  разделить на следующие группы: уличное  освещение, специальное освещение  фасадов зданий, освещение садов  и бульваров, световая реклама и  освещение витрин.

Все перечисленные группы наружных осветительных установок  не изолированы друг от друга, а работают в непосредственной близости и взаимодействии друг с другом. Так, например, на фасад  какого-либо здания, имеющего специальную  подсветку, падает свет и от светильников уличного освещения, и от рекламных  надписей и витрин, расположенных  напротив, и т.д. Поэтому взаимной координации отдельных частей и  единству архитектуры и светового  оформления города должно быть уделено  особое внимание. Световое оформление города должно всегда создаваться как  часть гармоничной композиции его  вечернего облика.

Для светового оформления городской магистрали необходимо, прежде всего, распределить светильники уличного освещения, выбрать их тип, высоту и  конструкцию опор. Выявить возможности  витринного освещения и степень  его влияния на освещение тротуаров  и проезжей части улицы. Следует  также учесть специальное освещение  фасадов отдельных зданий исторического  или художественного значения. Затем  необходимо создать проект световых реклам, размещенных на крышах и  фасадах зданий, определить их примерные  размеры и цветность. Освещение  садов и бульваров, входящих в  ансамбль улицы, также должно приниматься  во внимание с учетом того, что в  районах зеленых насаждений обычно отсутствуют магазины и реклама, что снижает освещенность на улице. Все источники света показывают графически на плане улицы условными знаками, а для наглядности выполняют несколько ночных перспектив улицы. Следует помнить, что архитектурное решение освещения улицы зависит не столько от уровней освещенности, сколько от гармонического сочетания и стилевого единства отдельных частей осветительной установки и от степени уменьшения блескости в поле зрения.

Производители предлагают широкий ассортимент уличных фонарей и светильников. Все уличные светильники отличаются не только ценой, в зависимости от кривой распределения света они подразделяются на следующие типы:

• классические;
• энергосберегающие уличные светильники;
• сферические и полусферические;
• столбики (болларды);
• светильники отраженного света;
• дорожные;
• встраиваемые;
• эффектные уличные светильники;
• прожекторы и индустриальные светильники.

Каждый вид светильников и фонарей уличного освещения  обладает своими особенностями.

Классические уличные светильники и фонари иногда называют парковыми. Из-за своих особенностей парковые светильники обладают высоким слепящим эффектом, и на  расстоянии человек видит только источники света, а все окружающие их объекты, скрываются во тьме. Поэтому парковые светильники рекомендуется использовать только на высоких опорах и в окружении деревьев, что бы на расстоянии листья скрывали поток света. Чем ниже опора освещения, тем чаще должны располагаться парковые светильники. Расстояние между источниками света зависит так же от имеющихся препятствий и формы дорожки.

Cферические уличные светильники имеют плафон в форме шара. Световой поток направляется равномерно во все стороны. Несмотря на то, что плафон может выполняться из матового стекла, либо стекла обладающего свойствами переотражения светового потока, сферические уличные светильники все равно ослепляют наблюдателя. На расстоянии человек сможет увидеть только плафон, а все, что его окружает, будет скрыто во тьме. Полусферические уличные светильники  отличаются от сферических тем, что верхняя часть их плафона является отражателем. Благодаря этому горизонтальная поверхность освещена лучше, чем в случае использования сферических уличных светильников. Ослепляющего эффекта, тем не менее, они не лишены.

Столбики (болларды) изготавливаются из пластика, полированного металла или камня. Их высота изменяется в пределах от 0,5 до 1 метра. Столбики, как и вышеперечисленные уличные светильники, грешат слепящим эффектом.

Уличные светильники отраженного света(индиректы) основываются на другом принципе перераспределения светового потока. Они представляют собой  полую трубу с источником света и световодом и широкую крышку-отражатель, направляющую световой поток вниз. Такая конструкция позволила свести ослепляющий эффект к минимуму. Эти изделия удобно использовать при освещении городских улиц, парков и скверов, спортивных площадок и автомобильных парковок.

Дорожные уличные светильники характеризуются тем, что световой поток направлен строго вниз.

Встраиваемые светильники уличные могут монтироваться как в горизонтальные, так и в вертикальные поверхности. Световой поток направлен перпендикулярно поверхности, на которой установлен  источник света. Эти уличные светильники могут использоваться, когда необходимо осветить ландшафт без видимого источника света.

Эффектные уличные фонари и светильники создают какие-либо рисунки на поверхности. Направленный световой поток исключает ослепляющий эффект.

Прожектор  представляет собой световой прибор, концентрирующий с помощью оптической системы световой поток лампы в ограниченном телесном угле. Прожекторы отлично подходят для промышленного освещения, а также, освещения больших открытых пространств и многолюдных спортивных сооружений.

Установка уличных  фонарей предполагает наличие утвержденного  и согласованного с государственными службами контроля проект, который  учитывает рельеф местности, уровень (яркость, интенсивность) освещения, потребляемую мощность оборудования, протяженность  освещаемого участка, количество опор освещения, систему защиты и контроля освещения, наличие линий коммуникации, которые могут быть повреждены при  монтажных работах. 
 
Установка уличных фонарей предполагает прокладку питающего кабеля в землю. В соответствии с этим существует ряд требований и четко регламентируемая процедура монтажа. Так, глубина его прокладки в газонной зоне должна составлять не менее 0.8м, под дорогой – не менее 1.25м. Чаще всего для кабеля используют бронированный провод, который не требует дополнительной защиты от механических повреждений. Также под и поверх уложенного кабеля засыпают чистый песок или грунт. Обязательной является укладка сигнальной ленты. 
Также важным этапом по праву считается установка и фиксация опор для светильников освещения. Технология и материал их изготовления может значительно розниться между собой, однако существующие ГОСТы четко оговаривают свод необходимых правил и требований к монтажу опорных каркасов и конструкций. Чаще всего для достижения желаемой прочности фиксации основание опоры углубляют на 1-1.3 метра и заливают бетоном, таким образом, формируя некую плиту, прочно удерживающую в дальнейшем всю конструкцию. 
Непосредственно фонари и защитные каркасы должны монтироваться на столбы также в соответствии с требованиями и оговоренными правилами. 
Заземление конструкции является неотъемлемой и важной частью монтажа. 
Стоит отметить, что срок эксплуатации системы уличного освещения может варьироваться в очень широком временном диапазоне. Однако выдвинутые к процессу монтажа правила направлены не столько на увеличения срока эксплуатации системы, сколько на обеспечение безопасности.  
Установка уличных фонарей предполагает их непосредственное использование социумом, следовательно, человеческий фактор является приоритетным. Иными словами, уличная система освещения должна быть безопасна для всех людей, которые имеют прямой или косвенный с ней контакт (эксплуатируют систему).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устройство опор

Опоры для уличных светильников бывают разных типов. Выделяют металлические, железобетонные и деревянные опоры и мачты городского освещения. В наше время металл стал самым распространенным материалом для производства опор.

Металлические опоры освещения  обладают высокой надежностью. Способность  переносить немалые нагрузки значительно  снижает масштабы разрушения при  возникновении аварийных ситуаций в сравнении с иными видами опор.

При использовании высококачественных материалов, металлические мачты  городского освещения характеризуются  так же длительным сроком службы, около 75 лет. А эстетический внешний вид опор освещения в совокупности с излучаемым светом придает городам необычайно красивый облик в ночное время.

Цоколи – важные конструктивные части любых опор освещения и  столбов. Их основное предназначение заключается  в том, чтобы защищать электрические  соединения (кабель) от внешних физических повреждений. Для этого кабель и  прочее необходимое оборудование помещают внутрь цоколя. Поэтому размеры цоколей  опор освещения должны быть соответствующими: достаточными для того, чтобы вместить в себя технические элементы осветительной  сети.

Цоколи выполняют также  декоративную функцию: вместе с опорами  и столбами они составляют единый архитектурный элемент.

 Кронштейны для светильников  представляют собой самостоятельную  опорную деталь или конструкцию  необходимую для удобной и  быстрой установки многих светильников  на опоры освещения, стены,  колонны, фасады домов, в парках  и садах, для освещения дорог  и прилегающей к ним местности и являются важной деталью, необходимой для обеспечения видимости в темное время суток.

Крепление кронштейнов для  светильников может производиться  на опорные столбы различной формы (шестиугольной, круглой и прямоугольной), а также на стены. В зависимости  от дизайна и конструкции кронштейны могут быть предназначены как  для одного светильника, так и  для нескольких.

Кронштейны должны быть как  можно более качественными, ведь от этого зависит долговечность  и самих светильников. Вследствие этого кронштейны для светильников уличного освещения должны производиться  из высококачественных материалов, для  внешней обработки которых используют либо горячее цинкование, либо лакокрасочное покрытие, либо порошковую краску.

Опоры для уличных светильников изготовляют из стали, алюминия, железобетона, дерева. Деревянные опоры применяют  только в поселках, на небольших  улицах. Стальные опоры также не имеют распространения из-за дефицитности стали и большого веса. В некоторых  странах получили распространение  алюминиевые опоры. Фонарь уличного освещения представляет собой совокупность опоры, кронштейнов и светильников. Различают фонари венчающего и консольного типов, отличающиеся способом крепления светильников (рис. 2).

 Рис. 2. Схемы установки уличных фонарей: а – венчающего; с – консольного; в-настенного; г – подвесного

Широкое распространение  получили фонари, опора которых изгибается под углом 15°, и эта изогнутая  часть служит консолью для крепления  светильника. Большинство современных  консольных светильников рассчитано на установку с таким наклоном. В  некоторых из них имеется соответственно изогнутый патрубок. Такие светильники  должны устанавливаться на горизонтальных консолях. Не допускается устанавливать  светильники под углом 30–40°.

Рис. 3. Схемы размещения фонарей на улицах: а – односторонняя; б – двухрядная в шахматном порядке; в-двухрядная прямоугольная; г – осевая; д – двухрядная прямоугольная по осям движения; е – двухрядная прямоугольная по оси улицы

При установке светильников на тросовых растяжках часто возникает  вибрация проводов и тросов, передающаяся в той или иной степени зданиям, к которым крепятся тросы. Во избежание  этого явления тросы следует  крепить к стенам зданий обязательно  с помощью специальных амортизаторов. СН 541–82 предусмотрено несколько оптимальных схем размещения фонарей на улицах (рис. 3).

 

 

 

Высота подвески, шаг и расположение опор 

Типы опор наружного освещения  должны приниматься в соответствии с Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов.

В осветительных установках транспортных развязок и городских  площадей допускается использовать высокие опоры (20 м и выше) при  соответствующем технико-экономическом  обосновании и обеспечении удобства обслуживания светильников.

Размещать светильники в  парапетах и ограждениях мостов и эстакад на высоте 0,9 - 3м над  проезжей частью допускается только в том случае, если другие, более  экономичные решения исключаются.  

На улицах с трамвайным и троллейбусным движением светильники  следует, как правило, размещать  на опорах контактной сети. На улицах с  воздушной электрической сетью  общего пользования светильники  наружного освещения следует  размещать на опорах этой сети на кронштейнах, устанавливаемых, как правило, выше проходов электрической сети или по другую сторону опоры на уровне проводов.

Расстояние в плане  от края светильника до ближайшего провода сети общего пользования  должно быть не менее 0,6 м. Консольные светильники для освещения проезжей части улиц, дорог и площадей следует, как правило, устанавливать под углом 15° к горизонту. При размещении светильников согласно схемам 2 и 3 рис. 4 на улицах и дорогах с шириной проезжей части более 21 м допускается увеличивать угол их наклона, но не более 30°.