مقاله مذکور بر اساس تحقیق صورت گرفته توسط شرکت نقطه آبی صنعت به سفارش فروشگاه تخصصی مارت الکتریک بر اساس آیین نامه طراحی هندسی معابر شهری ( مصوب شورای عالی معماری و شهرسازی ) می باشد.

این مقاله، به عنوان مبانی استاندارد روشنایی معابر محسوب می گردد و در حقیقت پیش نیازی جهت آشنایی با مشخصات یک سیستم روشنایی مناسب و پارامترهای موثر در این سیستم می باشد.

منبع: استانداردهای صنعت برق mpedc.ir

روش محاسبه و طراحی روشنایی معابر

استاندارد روشنایی معابر

تعاریف

شار نوری:

کلیه تشعشعات یک منبع نور توسط چشم قابل رویت نیست و با توجه به منحنی حساسیت چشم، قسمتی از تشعشعات الکترومغناطیسی یک منبع نور قابل رویت است. شار نوری عبارت است از توان تشعشعات الکترومغناطیسی قابل رویت که از منبع نور خارج شده باشد. واحد اندازه گیری شار نوری لومن (Lumen) است.

توان مصرفی:

عبارت است از میزان مصرف یک وسیله ی روشنایی برقی بر اساس میزان شار نوری و شدت نور.

چراغ خیابانی روشنایی معابر
مزایا و معایب لامپ های بخار جیوه، متال هالید، بخار سدیم و ال ای دی در روشنایی معابر

ایجاد روشنایی کافی در معابر

شدت روشنایی لازم جهت معابر بستگی به وضعیت محل، میزان عبور و مرور عابرین، سرعت و حجم ترافیک شبانه دارد. از آنجا که در زیر چراغهای ثابت خیابانی رانندگان معمولا اجسام را به صورت اشیاء تیره در مقابل زمینه روشنی که به علت درخشندگی خیابان و اطراف آن ایجاد می شود مشاهده می کنند درخشندگی سطح خیابان (و در نتیجه ضریب انعکاس آن) اهمیت زیادی دارد. در بعضی از استانداردها با تعریف ضرایبی برای نوع آسفالت خیابان، شدت روشنایی لازم در آنها با استفاده از ضرائب مذکور و شدت لازم با فرض استفاده از آسفالت معمولی محاسبه می شود.

لازم به ذکر است که در طراحی روشنایی برای محیط هایی همچون تقاطع ها، پل ها، پیچ ها، شیب های تند، میادین و دیگر نقاطی که سابقه تصادف وسایل نقلیه در آنها زیاد است شدت روشنایی متوسط باید بیش از مقادیر معمول آنها در نظر گرفته شود.

یکنواختی روشنایی در سطح خیابان

علاوه بر رعایت شدت روشنایی لازم، روشنایی معابر باید از یکنواختی قابل قبولی نیز برخوردار باشد. در بعضی از استانداردها معیار یکنواختی برابر نسبت شدت روشنایی حداقل به متوسط در سطح خیابان قرار داده شده است، ولی در بعضی دیگر نسبت مذکور کافی دانسته نشده و علاوه بر آن نسبت شدت روشنایی حداقل به حداکثر در سطح خیابان نیز به عنوان معیار یکنواختی تعریف و حد قابل قبول آن نیز مشخص شده است.

جلوگیری از چشم زدگی حاصل از نور لامپ

زمانی که اشعه مستقیم نور لامپ با شدت زیاد در محور دید رانندگان و عابرین قرار میگیرد، ایجاد چشم زدگی می کند. چشم زدگی از مسائلی است که در طراحی روشنایی، به خصوص روشنایی معابر، باید از وقوع آن جلوگیری کرد زیرا چشم زدگی سبب کم شدن دید و ناراحتی عابرین و رانندگان گشته و خطر تصادف را به دنبال خواهد داشت. جهت جلوگیری از چشم زدگی حاصل از چراغ های خیابانی می توان با افزایش ارتفاع نصب پایه، نور زیاد را از محور دید رانندگان و عابرین خارج نمود. همچنین می توان با استفاده از چراغهایی که شدت نور حداکثر آن ها در زوایای بزرگ نسبت به محور عمود چراغ که معمولا در محور دید رانندگان قرار می گیرد اتفاق نمی افتد، چشم زدگی را کاهش داد.

نکته: البته در این بین، ضریب کاهش شار نوری لامپ بر اثر گذشت زمان نسبت به عمر مفید آن و همچنین ساختار کنونی چراغ های خیابانی معابر کشور ایران که به مرور زمان بدلیل پایین بودن میزان درجه حفاظت چراغ ها یعنی IP آنها و در نتیجه کاهش شدت نور در اثر گرد و غبار نیز بر میزان روشنایی معابر و نقاط مختلف اثر بسزایی می گذارد که خود یکی از چندین چالش پیش روی معابر و نقاط مختلف عبور و مرور به حساب می آید.

بنابر این طراحی روشنایی معابر مطابق مراحل زیر انجام می شود:

  1. انتخاب لامپ و چراغ مربوطه
  2. انتخاب پایه (ارتفاع، طول بازو، زاویه نصب)
  3. محاسبه فاصله چراغ ها
  4. محاسبه شدت روشنایی متوسط بر اساس فاصله محاسبه شده در مرحله قبل
  5. محاسبه شدت روشنایی محاسبه شده با مقدار استاندارد، در صورت کمتر بودن شدت نور روشنایی محاسبه شده از مقدار استاندارد، به مرحله 1 باز می گردیم.
  6. محاسبه ضرایب یکنواختی و مقایسه آنها با مقادیر استاندارد. در صورت کمتر بودن ضرایب محاسبه شده از مقادیر استاندارد به مرحله 1 باز می گردیم.
  7. مقایسه ضرایب آستانه افزایش با مقدار استاندارد جهت کنترل خیرگی، در صورت کمتر بودن ضریب محاسبه شده از مقدار استاندارد به مرحله 1 باز می گردیم.
  8. مقایسه درخشندگی متوسط سطح معبر با مقدار استاندارد، در صورت کمتر بودن درخشندگی متوسط از مقدار استاندارد به مرحله 1 بازمیگردیم.
انتخاب یک چراغ مناسب برای خیابان محل عبور و مرور هم به زیبایی شهر کمک خواهد کرد و هم از بسیار آسیب های جدی جلوگیری!

در قسمت قبلی سعی کردیم که با توجه به تعاریف استاندارد ها و ضرایب مختلف روشنایی از دیدگاه آیین نامه استاندارد شرکت برق و مرکز تحقیقات نیرو که از سال 1374! تا کنون اجرا می شود را با حفظ منبع آن برای شما مخاطبین عزیز بازگو کنیم. البته می دانیم که کاستی هایی در این بین وجود دارد اما تیم مارت الکتریک در تلاش است که با راهنمایی دقیق و مطالعه ی بیشتر در این صنعت، بهترین راهکار را با همکاری شرکت نقطه آبی صنعت به شما پیشنهاد بدهد.

معرفی انواع لامپ های چراغ های خیابانی

لامپ بخار سدیم کم فشار/پرفشار

لامپ بخار سدیم
لامپ بخار سدیم

این نوع لامپ ها به شکل U شکل و یا خطی در بازار موجود است. اولین نمونه این لامپ ها در سال 1920 تولید شد و به مرور زمان و با پیشرفت صنعت روشنایی، نمونه ی پر فشار و گسترش یافته آن از سال 1962 روانه بازار شد. اما آخرین شرکتی که تولید این گونه لامپ ها را متوقف نمود، شرکت فیلیپس بود که آخرین بار در سال 2017 لامپ های بخار سدیم را تولید می نمود. اما این نوع لامپ به صورت رسمی از تاریخ 31 دسامبر 2019 تولید و فروش آن در جهان متوقف شد.

ساختار این لامپ ها به گونه ای است در چرخه ی حیات خود از ماده ای به نام سدیم برای تولید روشنایی استفاده می نماید.

از مزایای لامپ بخار سدیم می توان به روشن شدن با ولتاژ بسیار کم، دارای طول عمر بیشتر نسبت به لامپ های رشته ای، تولید گرما و مصرف کمتر در قیاس با میزان و شدت نور دهی آن نسبت به لامپ های رشته ای اشاره نمود.

اما از معایب این نوع لامپها باید به موارد زیر اشاره نمود:

  • تولید گرمای زیاد نسبته به چراغ های ال ای دی LED
  • تولید اشعه ماوراء بنفش مضر برای موجودات زنده
  • عمر کوتاه نسبت به چراغ های ال ای دی LED
  • مدت زمان روشن شدن کامل بین 5 الی 15 دقیقه
  • دوره خنک شدن لامپ جهت روشنایی مجدد بین 5 الی 10 دقیقه
  • عدم تمرکز زاویه نوردهی و پخش نور به جهت های مختلف که باعث کاهش نوردهی می شود
  • توان مصرفی (وات) بسیار بالا نسبت به میزان روشنایی (لومن)

لامپ بخار جیوه پرفشار

لامپ بخار جیوه

لامپ بخار جیوه نوعی لامپ تخلیه در گاز است. این لامپ‌ها دارای بهرهٔ نوری بالاتری نسبت به لامپ‌های رشته‌ای، در حدود ۶۵ لومن بر وات، هستند. در این لامپ‌ها با عبور جریان برق از درون بخار جیوه نور تولید می‌شود. جیوه در حالت عادی مایع است و به همین دلیل برای راه‌اندازی آسان‌تر لامپ مقداری گاز آرگون به آن می‌افزایند. پس از روشن شدن لامپ رفته‌رفته جیوهٔ داخل لامپ به بخار تبدیل می‌شود و فشار داخل حباب لامپ به چند اتمسفر می‌رسد؛ با بالا رفتن فشار داخل لامپ الکترون‌های سطوح انرژی بالاتری تحریک می‌شوند و رفته‌رفته نور لامپ به نور مرئی نزدیک می‌شود.

با توجه به تأخیر در راه‌اندازی و نیز کم‌بودن طول موج‌های نور قرمز در این لامپ، معمولاً در تأسیسات روشنایی در کنار این لامپ‌ها از لامپ‌های رشته‌ای استفاده می‌کنند. این لامپ‌ها در روشنایی معابر و در چراغ‌های موسوم به چراغ‌های لاک‌پشتی کاربرد دارند.

لامپ جیوه‌ای مستقیم

در گونه‌ای از لامپ‌های جیوه‌ای که با نام لامپ جیوه‌ای مستقیم یا خودبالاست (Self ballast) یا لامپ جیوه‌ای رشته‌ای شناخته می‌شوند، یک فیلامان داخل حباب لامپ استفاده شده‌است که در امتداد لولهٔ تخلیه قرار می‌گیرد و با راه‌اندازی لامپ، جریان عبوری از الکترودها از این فیلامان نیز می‌گذرد و لامپ مانند لامپ‌های رشته‌ای روشن می‌شود. پس از گرم‌شدن جیوهٔ داخل لامپ تخلیهٔ الکتریکی بین دو الکترود انجام می‌گیرد که برای محدودکردن جریان آن از یک مقاوت سری استفاده می‌کنند. مزیت این لامپ‌ها این است که به مدار راه‌اندازی جانبی و ترانس نیازی ندارند.

در لامپ‌های قدیمی بخار جیوه که از اکسید باریوم در آن‌ها استفاده می‌شد، پس از هربار راه‌اندازی مقداری از اکسید باریوم از دست می‌رفت که باعث افت شدید طول عمر لامپ می‌شد. در نسل بعدی این لامپ‌ها از الکترودهایی با جنس توریوم استفاده شده‌است که باعث افزایش طول عمر لامپ‌ها تا حدود ۲۴۰۰۰ ساعت گردیده‌است. اثرگذاری نوری این لامپ‌ها حدود ۵۰ تا ۶۰ لومن بر وات است؛ اما با افزایش عمر لامپ، پس از ۵۰۰۰ ساعت نور لامپ حدود ۱۰ درصد افت می‌کند.

جمع بندی

لامپ های بخار سدیم و بخار جیوه، از اولین نسل های روشنایی معابر هستند که با افزایش جمعیت و بالا رفتن مصرف انرژی و همچنین بدلیل استفاده از فلز جهت روشنایی، نه تنها باعث تولید گرما می شوند بلکه در دراز مدت بشدت برای محیط زیست و پوشش گیاهی مضر هستند که باید با نمونه های جدیدتر و با طول عمر بیشتر و مصرف انرژی کمتری همچون چراغ های خیابانی ال ای دی جایگزین گردند.

درایور ال ای دی چیست؟ LED Driver

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *