Уличное освещение для чего нужно
Системы освещения в городах и сельской местности — как проектировать свет на улицах
Наружное освещение улиц в городе или в сельской местности — важнейший пункт в обеспечении комфортных условий для проживания граждан и передвижения водителей. Цели современного уличного освещения дорог и иных зон состоят и в безопасности жизни, и в повышении эстетических качеств населенного пункта.
Существует ряд государственных норм и правил, которым подчиняется система освещения города и деревни.
Нормы для уличного освещения
Освещение в городе подразделяется на две важнейшие составляющие — свет в области автомобильных дорог и освещение зон для пешеходов. Согласно закону, нормативы для них разные, собраны в СНиП 23-05-95.
Освещение автодорог
Система подсветки автодорог наиболее важна, ведь без ее организации соблюдение безопасности дорожного движения невозможно. Факторы, которые влияют на освещенность:
Исходя из ГОСТ и СНиПов, существуют строго установленные нормы освещенности, которые варьируют в пределах 4 – 20 Лк и более. Для улиц и дорог местного значения достаточно средней горизонтальной освещенности в 4 – 6 Лк, для магистральных улиц районного значения — 10 – 15 Лк, для улиц общего пользования общегородского значения — 15 – 20 Лк. При пересечении магистрали и небольшой дороги в зоне перекрестка свет должен быть таким же ярким, как на основной улице.
Стандартом устанавливается средняя яркость покрытия: интервал 0,2 – 1,6 Кд/кв. м. В черте города этот показатель не может быть меньше 1,6 Кд/кв. м, только на подъездах к аэропорту, иным портам — 0,8 Кд/кв. м.
Автомобили участвуют в поддержке хорошего уличного освещения. Чтобы свет фар не мешал другим водителям, последние отвечают за своевременное переключение положения фар (с ближнего света на дальний и наоборот). В ряде автомобилей даже применяется AFS — система адаптивного освещения, где компьютер сам несет ответственность за переключение света.
Нормы освещения пешеходных зон
Обустройство мест для передвижения пешеходов организуется по иному принципу. Обычно требования по подсветке территории взаимосвязаны с типом, размером населенного пункта, значением самой улицы.
Там, где переходные зоны соседствуют с центральными улицами и автодорогами, освещение монтируют на уровне 10 Лк. Для улиц, расположенных вдали от магистралей, допускается освещение 4 Лк, для местных улиц (например, в частном секторе) — 2 Лк.
Интенсивно должны освещаться посадочные площадки, где люди входят в общественный транспорт (10 Лк). Аналогичный уровень освещенности выполняется на детских площадках с оборудованием для подвижных игр. Самый яркий свет монтируют в пешеходных тоннелях (50 – 100 Лк).
Нормы освещения по прочим функциональным территориям и зонам отдыха:
Освещение улиц в сельской местности
Установка источников света в деревне, поселке или ином типе сельской местности регулируется действующим законодательством. В СНиП 23-05-95 есть особый раздел, рассматривающий этот вопрос. Обязанность следить за правильностью выполнения освещения лежит на органах местной власти, которые обеспечивают своевременность подачи электроэнергии в темный период суток.
По социальным нормам улицы на селе должны быть освещены на 80 %, то есть допустимо отсутствие освещения на ряде улиц, на которых проживает мало населения либо пользование ими неинтенсивное.
Относительно конкретных цифр, они касаются средней горизонтальной освещенности и измеряются в люксах (Лк):
В пределах 2 Лк должен быть уровень подсветки на главных улицах дачных товариществ и кооперативов.
Принципы построения уличного освещения
Система света проектируется еще на этапе закладки новых городских улиц — учитываются все параметры, осуществляется подбор осветительных приборов, высчитывается расстояние между столбами и т. д. При расчетах обязательно обращают внимание на зернистость дорожного покрытия и степень отражения света, уровень запыленности дороги, цвет окружающих зданий и сооружений, ширину дороги и другие факторы. Параллельно учитывается возможность развития и разрастания микрорайона на 10 лет минимум.
Схемы расположения светильников и иных приборов могут быть разными — однорядными, двухрядными, односторонними и двухсторонними. Освещение дорог делают двумя способами:
В первом случае, когда ширина дороги составляет меньше 12 метров, расстояние от опоры до следующей может быть около 35 метров. Обычно расположение светильников при такой ширине улицы одностороннее. Если ширина составляет 18 метров, применяется двухрядная шахматная схема. Широкие трассы (32 метра) освещают прямоугольными шахматными схемами.
При наличии разделительной полосы на дороге между отдельными полосами движения машин применяется двухрядная схема. Светильники стоят на столбиках, каждый ряд освещает свою полосу. Приборы освещения на тросах обычно используют для улиц шириной менее 18 метров, размещая их с одной стороны.
Для освещения пешеходных переходов монтируют один прибор с каждой стороны. Зоны отдыха, парки рекомендуется освещать с учетом общего архитектурного облика города. Обязательно учитывается положение проводов для общественного транспорта, наличие иных контактных соединений.
Виды освещения на улицах
Свет должен гореть практически во всех общественно значимых зонах населенного пункта. Существуют различные классификации наружного освещения — по назначению, типам осветительных приборов, видам опор, способу управления.
По назначению
Осветительные приборы устанавливаются на улицах, проезжей части, зонах для пешеходов. Подсветка бывает декоративной, применяющейся для украшения населенного пункта.
Улицы
Определение уровня освещенности обусловлено величиной минимальной средней яркости покрытия проезжей зоны в направлении наблюдателя, который расположен на оси движения транспорта. Показатель измеряют в канделах/квадратный метр.
Для уточнения количества и мощности светильников рассматривают категорию улицы, количество людей, регулярно проходящих по ней, оценивают значимость части города.
Все улицы делятся на следующие категории:
Чем дальше от начала классификации располагается категория, тем меньшим будет требующийся уровень освещенности.
Проезжая часть
При монтаже системы освещения обязательно учитывают интенсивность движения транспорта. На проезжей части, где движение высокоинтенсивное, важно обеспечить полную безопасность для водителей и иных участников дорожного движения. Минимальная яркость зависит от числа машин, которые проезжают по улице в обоих направлениях.
Пешеходные дорожки, тротуары
Подобные объекты относятся к категории Д, поэтому уровень освещенности на них, согласно закону, может быть минимальным — 2 – 4 Лк. Освещение территорий мест отдыха, зеленых насаждений преследует функциональную и декоративную цель и составляет от 4 Лк (для аллей на улицах) до 10 Лк (для детских зон).
Декоративное освещение
В городе обязательно применяются разные виды и формы декоративного (архитектурного) освещения, особенно в новых районах. Обычно используются светодиодные или галогенные лампы, прожекторы. Их устанавливают с определенным интервалом, в особом направлении, применяя техники заливающего света, подсветки отдельных фрагментов или фона, освещения объекта изнутри.
Важно, чтобы декоративный свет не мешал проезжающим машинам, не слепил водителей, что всегда учитывается при проектировании.
По типам источника света
Для создания фонарей, ламп применяются разные материалы — металл, стекло, пластик. Стилистика осветительной системы тоже может быть неодинаковой, в зависимости от основного проекта. Есть подразделение видов уличного освещения и по источникам света.
Лампы накаливания
Всем привычные лампочки имеют неплохую мощность, но отличаются низкой теплоотдачей, поэтому слишком затратны. Нить накаливания нагревается в инертном газе, поэтому виден свет. Для уличного освещения такие лампы используют редко.
Газоразрядные лампы
Газоразрядные лампы бывают таких типов:
Ксеноновые лампы
Имеют встроенные дуги, горящие между двумя электродами. Последние делают из вольфрама. Внутри присутствует инертный газ, пары ртути или натрия. Газ во время работы обогащается ионами, переходит в состояние плазмы, обладающей высокой электропроводностью.
Люминесцентные лампы
Служат дольше ламп накаливания, имеют большую светоотдачу. Обычно люминесцентные лампы применяются для внутреннего освещения домов и квартир, но их можно использовать и для уличной подсветки. Современные лампы имеют электронные регулирующие механизмы, которые позволяют им трудиться без мерцания, шума.
Индукционные лампы
Источник света в индукционных лампах — плазма, появляющаяся при ионизации газа магнитными полями высокой частоты. Для формирования магнитного поля газовый баллон размещают рядом с индукционной катушкой. Время работы индукционных ламп довольно большое, считаются экономичными и подходящими для улицы.
Освещение на солнечных батареях
Наименьшее количество затрат приходится на использование освещения, работающего от энергии солнца. Это эффективный способ сэкономить и получить красивое освещение стен, ландшафтов, разных архитектурных композиций.
Подключения к сети лампам не требуется, их можно легко перемещать с места на место. Могут работать без управления человеком — яркость возрастает в темноте, а днем сходит на нет. Сейчас на солнечных батареях делают фонари, подвесные светильники, разные световые декорации.
Требования к лампам уличного освещения
Все типы источников света характеризуются некоторыми показателями. Основные — мощность (Ватт) и световой поток (Люмен). Эффективность работы устройства измеряется при соотношении люменов к ваттам: чем больше цифра, тем мощнее светильник. Согласно правилам, мощность уличных ламп должна составлять 40 – 125 Вт в зависимости от типа объекта и расстояния между лампами.
Кроме мощности, самые важные параметры для уличных ламп — светоотдача, срок службы, экономичность, удобство использования. Учитывают второстепенные данные:
Важна и степень защиты лампы — оболочка не должна допускать внутрь влагу и твердые частицы.
По видам опор
В зависимости от опоры уличные светильники могут иметь разную форму и способ использования.
Фонари
Монтируют на опорные столбы, стены, металлические струны разной толщины.
Прожекторы
Бывают одноплоскостными и двухплоскостными, различаются по силе света, типу ламп, углу светового потока.
Светильники
Сферические светильники круглые, свет распределяется равномерно в разные стороны. Плафоны бывают матовыми, прозрачными, глянцевыми. Используются полусферические светильники, верх которых представляет собой отражатель, применяются для горизонтальных пространств.
Прочие виды светильников:
По способу управления источниками питания
Кабель для системы освещения может быть воздушным или подземным. По типу регулирования осветительные приборы способны работать автономно или управляться человеком. В целях экономии поздней ночью автоматика делает свет приглушенным, а в заданное время и вовсе выключает.
Автоматические системы считаются более выгодными и удобными, поэтому в современных городских районах применяются весьма часто. В ряде населенных пунктов все дорожное и городское освещение включено в единую централизованную систему, но в крупных городах всегда подразделяется на районные системы для удобства пользования.
Зачем нужны уличные фонари?
Уличное освещение принято считать средством искусственного увеличения оптической видимости на улице в темное время суток.
Чаще всего используют обычные лампы, которые специально крепятся на столбы, мачты, путепроводы и многие другие опоры. Сегодня принято использовать автоматическое включение осветительных приборов, когда на улице начинает темнеть. Также представленным процессом может управлять диспетчер через специальный пункт.
Существует много законов, касающиеся уличного освещения. Уличные фонари для освещения кольцевых дорог, автомагистралей и других больших дорог принято устанавливать с рефлектором. Он необходим для усиленной концентрации света, направленный непосредственно на саму дорогу.
Такой момент, как мощность, должна составлять не мене 250 Ватт. Все приборы монтируются на достаточной высоте, чтобы их можно было устанавливать на большом расстоянии друг от друга.
На сегодняшний день большое количество уличных фонарей принято использовать с дуговыми лампами разнообразных форм и видов. Самые популярные из них – это натриевые и ртутные. Свое широкое применение нашли светодиоды, которые чаще всего применяются для освещения пешеходной зоны. Стоит отметить, что с каждым годом все технологии постоянно меняются и совершенствуются.
Ученые разрабатывают много разнообразных технологий и изобретений. Поэтому сегодня широко применяется различная автоматика.
Такой процесс заключается в автоматическом выключении и включении всех необходимых ламп освещений. Уличные фонари начинают работать по заранее выставленному таймеры или во время достижения указанного уровня освещенности. Все перечисленные действия контролируются при помощи специального датчика, например: фотодиода. Но не во всех городах и населенных пунктов используется автоматика, поэтому там задействовано еще ручное управление.
Оно осуществляется при помощи диспетчера, который в определенное время включает все лампы.
Уличное освещение просто необходимо в вечернее и ночное время, оно помогает жителям населенных пунктов и больших городов спокойно добираться домой или прогуливаться. Очень важно устанавливать уличные фонари в частном секторе, потому что именно там любят орудовать преступники и мошенники. Поэтому достаточное освещение улицы или проспекта позволяет избежать многих неприятных и непредвиденных ситуаций.
Уличное освещение и безопасность в городе
Установлено, что общее количество ДТП может быть уменьшено на 30%, а число происшествий на дорогах государственного значения и в зонах особой опасности (например, на перекрестках) — на 45%. Такие результаты показывает другое исследование МКО, обобщающие выводы, полученные по всему миру в результате экспериментов по взаимосвязи наружного уличного освещения и аварийности на дорогах. Удвоение средней яркости дорожного покрытия значительно снижает число ДТП в темное время суток.
Уличные светильники в борьбе с преступностью
Правильно спланированное, качественное уличное освещение также способствует предотвращению преступных действий. Практика показывает, что акты насилия и преступления против собственности в основном происходят в темных уединенных местах, где совершающие подобные деяния чувствуют себя наиболее комфортно, так как в подобных условиях их трудно разглядеть и запомнить, а потенциальные жертвы практически беспомощны.
Более высокий уровень горизонтальной освещенности, сопровождаемый также повышением вертикальной освещенности в зонах с присутствием пешеходов, способствует лучшему визуальному восприятиюпространства. Подозрительные перемещения окружающих становятся заметны с дальнего расстояния, а приметы и намерения приближающихся людей различаются четче. Быстрое и ясное понимание ситуации дает нам больше времени на подготовку к опасности и адекватным ответным действиям.
Многочисленные исследования показали, что улучшение уличного освещения приводит к резкому спаду ночной преступности. Они также подтверждают, что более высокий уровень уличного освещения придает жителям города большее ощущение безопасности, что косвенно способствует дружелюбной атмосфере в городе и повышает качество жизни в нем.
Экономика и псевдоэкономия при установке уличных фонарей
В силу ограниченного городского бюджета многие органы местной власти принимают решение об отключении части уличного освещения в ночное время. Жертвой подобной попытки сэкономить иногда становятся целые улицы, оказывающиеся в полной темноте в самые поздние часы. Даже не затрагивая пока вопросов безопасности на улицах, отметим, что данный подход неразумен.
Местные власти обычно не отдают себе отчета о том, насколько дешево в реальности обходится уличное освещение городу. К тому же очень часто решения об урезании ночного света приходится отменять в результате массовых протестов местных жителей против подобных «перебоев в энергоснабжении». Подробное изучение экономики уличного освещения показывает, что в целом оно обычно обходится городскому бюджету недорого, а затраты на его модернизацию быстро окупаются и позволяют добиться не меньшей экономии, чем при ночных отключениях старого оборудования.
Итак, из чего же складывается стоимость уличного освещения? Общая сумма состоит из затрат на создание и эксплуатацию этой системы уличного освещения. Капитальные затраты включают в себя цену садово-парковых фонарей, элементов их крепления и опор, а также работ по монтажу. Эксплуатационные расходы состоят из стоимости электроэнергии, текущего ремонта и обслуживания уличных светильников, а также замены ламп. Доля капитальных затрат в общей ежегодной стоимости уличного освещения существенно ниже, чем расходов на эксплуатацию.
Приведенная выше общая экономическая оценка не включает в себя стоимости ущерба, наносимого в результате аварий. Ее можно вычислить по статистике происшествий в ночное время. Решения о частичном отключении уличного освещения часто принимаются с целью снижения эксплуатационных расходов, под коими подразумевается в основном стоимость электроэнергии. Поэтому подобные меры часто оправдывают экологическими соображениями (так как выработка энергии негативно влияет на окружающую среду). На самом деле уличные светильники итак потребляют сравнительно небольшой объем электроэнергии, и их отключение не приносит желаемой заметной экономии.
Например, в Германии мощность, потребляемая наружным освещением, составляет только 0,1% от общего потребления, а годовой расход электроэнергии на эти цели — 0,7% от общенационального. Установленная мощность уличного освещения в Германии в пересчете на одного жителя составляет 13 Вт, что эквивалентно 50 кВт • ч годового расхода энергии. В денежном выражении это выливается в сумму 3,5 евро на человека в год. Стоимость энергии для наружного освещения в среднем составляет 0,4% текущих расходов местных бюджетов. Остальные эксплуатационные затраты добавляют к указанным цифрам еще 8 евро в год на человека, таким образом, общая стоимость уличного освещения равна около 12 евро в год на жителя города.
Преимущества модернизации садово-парковых фонарей
В отдельных регионах затраты на электроэнергию оказываются довольно высокими. Практически всегда это объясняется наличием устаревших садово-парковых фонарей, которые работают в течение уже 20, 25, а то и 30 лет. Единственным выходом в данной ситуации является модернизация уличного освещения, выражающаяся в частичном или полном обновлении используемых садово-парковых светильников. Первый способ может подразумевать замену ламп на более новые модели с повышенной световой отдачей, установку «бюджетных» наружных светильников с оптимизированным светораспределением или переход к энергосберегающим системам и схемам включения. При втором способе модернизации повышенная световая отдача новых ламп и светильников позволяет уменьшить расстояние между опорами наружного освещения, а значит уменьшить число светильников.
Примечания по российским стандартам
В Российской Федерации уличное освещение регламентируется как федеральными, так и местными (региональными) строительными нормами и правилами, причем последние не могут быть снижены по сравнению с первыми. В настоящее время действует федеральный документ СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное уличное освещение», введенный в действие в 1996 году. В Москве руководящим документом для проектирования уличного освещения являются московские городские строительные нормы МГСН 2.06-99 «Естественное, искусственное и совмещенное освещение», разработанные на основе СНиП 23-05-95 и действующие с 1999 года. Так как российские нормы и стандарты DIN основываются на одних и тех же физиологических принципах восприятия света человеком, используются аналогичные подходы к выбору нормируемой величины и ее значения.
Для уличного освещения и дорог с автомобильным движением нормируется яркость дорожного покрытия в направлении линии зрения водителей, а в остальных случаях — горизонтальная освещенность. Предусмотрены также требования к равномерности распределения нормируемых характеристик (в ряде случаев) к вертикальной и средней полуцилиндрической освещенности. Детально предписываются также характеристики освещения автомобильных тоннелей, в том числе допустимая скорость спада освещенности от портала к внутренней части. Московские нормы регламентируют также световое загрязнение жилых домов. Критерии экономичности наружного освещения представлены в отечественных нормах рекомендацией по использованию натриевых ламп высокого давления и люминесцентных ламп (в силу особенностей российского климата — только в закрытых пространствах).
Экономию электроэнергии в ночные часы допускается осуществлять как за счет снижения мощности всех ламп по аналогии с рекомендацией 01ГЧ, так и при полном отклю¬чении не более половины светильников (полное отключение двух расположенных подряд опор запрещается). При этом сохраняется прежний уровень освещенности. Экономия средств в данном случае происходит за счет снижения как капитальных, так и эксплуатационных затрат. Современные светотехнические технологии окупаются не только за счет уменьшения энергопотребления. Их использование позволяет минимизировать и остальные составляющие эксплуатационных расходов. Например, применение источников света с большим сроком службы сокращает ежемесячные затраты на приобретение новых ламп взамен перегоревших. Кроме этого, экономятся и средства на работы по замене ламп.
Качественные светильники и крепежные элементы, сделанные из адекватных материалов, проще обслуживаются и требуют менее серьезного контроля в течение всего срока службы. За счет всех этих особенностей интервал между работами по массовому обслуживанию уличных светильников может быть увеличен вдвое и составит четыре года. Таким образом, по сравнению с обслуживанием устаревшего оборудования текущие затраты снижаются вдвое.
Уличное освещение и экология
При изучении рассматриваемой темы с экологической точки зрения наибольшее внимание принято уделять потребляемому объему электроэнергии. На практике оказывается, что он сравнительно невелик. Несмотря на это, уличное освещение становится все более энергоэффективным. В течение последних лет доля электроэнергии, идущая на уличное освещение (кроме освещения частных жилищ), снизилась на 1,5% до уровня 6,2% благодаря использованию энергоэкономичных ламп и более эффективным технологиям, внедряемым в новых и модернизированных осветительных установках. Снижение уровня энергии, потребляемого уличным освещением, невозможно без применения энергоэффективных уличных фонарей. Основу таких систем составляют лампы с большим сроком службы и высокой световой отдачей, представляющей собой отношение вырабатываемого светового потока в люменах к электрической мощности в ваттах. Чем выше такое соотношение, тем больше света создается лампой на единицу мощности и лучше энергетический баланс лампы. Другая важная составляющая эффективной системы — экономичный наружный светильник с минимальными внутренними потерями света. Уличный светильник должен оборудоваться оптической системой, направляющей свет строго на требуемую поверхность. А воспользоваться преимуществами экономичных ламп и наружных светильников в полной мере поможет электротехническая и пускорегулирующая аппаратура с малыми внутренними потерями. Другое сравнение, подчеркивающее весьма не значительную долю уличного освещения в общем энергопотреблении, было приведено Светотехническим обществом Германии (LiTG). Расчет полного энергетического баланса участка дороги, содержащего по 25 уличных светильников на километр и обладающего пропускной способностью 3000 автомобилей за 24 часа, показал, что стационарное уличное освещение расходует только 1,5% общего объема энергии, а остальные 98,5% приходятся на долю транспортных средств. Даже если бы расход топлива был снижен до 5 литров на 100 км пути (1 литр бен¬зина = 10 кВт*ч), энергопотребление уличного освещения не превысило бы 3% общего расходуемого на дороге объема. Второй объект пристального внимания экологов — утилизация отработанных ламп. Как известно, применяемые для уличных светильников лампы содержат некоторое количество ртути. Из-за этого, согласно немецкому законодательству о переработке промышленных и коммерческих отходов, большинство типов разрядных ламп подлежит специальной утилизации. Благодаря усилиям рабочей группы AGLV создана общенациональная сеть приема и утилизации ртутъ содержащих ламп, отвечающая самым строгим требованиям сертификатов. Таким образом гарантируется полное извлечение опасных веществ и возможность их повторного использования. В рабочую группу AGLV входят также участники Ассоциации производителей электрических ламп ZVEI, предоставляющие собственные зна ния и опыт в распоряжение специалистов по утилизации. Это позволяет выработать наиболее полные требования к последующей работе с материалами, содержащимися в новых лампах. В настоящее время основной задачей AGLV является повышение возвращаемости отработанных ламп. Еще один экологический аспект связан с проблемой светового загрязнения. В соответствии с действующим в Германии федеральным законодательством о загрязнении окружающей среды, жители домов, в чьи окна попадает свет от уличных светильников, имеют право подавать жалобы. Риск возникновения светового загрязнения, таким образом, должен быть устранен еще на стадии планирования осветительной установки. Хотя федеральные законы и практика их исполнения не содержат конкретных чисел, LiTG предложены методы мониторинга и оценки степени светового загрязнения, а также его максимально допустимые уровни. Эти данные были включены в официально публикуемое федеральное руководство, а также рекомендованы к применению организа циям по защите окружающей среды. Не совсем очевидная на первый взгляд взаимосвязь наружного освещения и экологии заключается в том, что искусственный свет привлекает много насекомых, а это в свою очередь влияет на жизнь ночных животных. С этой точки зрения действие желто-оранжевого спектра излучения слабее из-за того, что спектральная чувствительность глаз насекомых и человека не совпадают. Более сильное влияние имеет свет люминесцентных, ртутных и металлогалогенных ламп. Бледный лунный свет, в естественных условиях использующийся насекомыми для ориентации, воспринимается ими значительно ярче, чем человеком. Свет натриевой лампы высокого давления выглядит для них более темным, а красные и оранжевые области спектра вообще не вызывают никаких ощущений.
Видеть и быть увиденным
Существует простая формула предотвращения ДТП: для этого всего лишь необходимо видеть и быть увиденным. Однако зрительные процессы достаточно сложны, и это надо принимать во внимание при создании уличного освещения. В дневное время наружная освещенность меняется от 5 000 до 100 000 люкс, в то время как ночью 1 люкс составляет почти максимум возможностей лунного света. Наша способность видеть во всем этом широком диапазоне яркости объясняется умением глаз адаптироваться. Тем не менее при некоторых условиях адаптации зрительная восприимчивость снижается. Наилучшие условия для зрения создаются при дневном свете, когда в глазах активизируются так называемые колбочки — цветочувствительные рецепторы. В это время мы легко различаем цвета и объекты, можем четко разглядеть мелкие детали поля зрения. В темноте в действие вступают другие рецепторы — палочки, практически нечувствительные к цвету и высокочувствительные к яркости. В переходное время суток, в сумерках, активны оба вида рецепторов. Контрастами принято называть различия в цвете и яркости в пределах поля зрения. Для того чтобы восприниматься человеческим глазом, они должны быть достаточно выражены. Минимально различимый контраст зависит от окружающей яркости (яркости адаптации): чем выше яркость поля зрения, тем сильнее воспринимаются ее перепады. При более темном окружающем пространстве объекты должны иметь либо более сильное отличие от фона по яркости, либо больший размер для надежного различения. Способность воспринимать яркостные различия в поле зрения принято называть контрастной чувствительностью. Чем выше яркость адаптации, тем меньшие яркостные нюансы можно различить. Контрастная чувствительность снижается под воздействием слепящего света. Способность глаза выделять контуры и цвета окружающих предметов, например дорожных препятствий, характеризуется остротой различения. Этот фактор также улучшается по мере роста яркости адаптации. Зрительная работоспособность определяется контрастной чувствительностью и остротой различения. Этот параметр также определяется временем, за которое удается отследить различие в яркости, цвете и форме предметов (временем восприятия). Например, у водителя быстро едущего автомобиля времени для принятия решения о дорожной ситуации намного меньше, чем у пешехода. При резких изменениях яркости окружающего пространства глазу требуется время на адаптацию. Сам процесс переадаптации и занимаемое им время зависят от яркости до и после произошедшего изменения. Переадаптация от темноты к свету занимает считанные секунды, в то время как обратный процесс может занять несколько минут. Зрительная работоспособность в любой момент времени зависит от стадии адаптации. Чем больше света в окружаю¬щем пространстве, тем быстрее может быть достигнута полноценная производительность зрительного аппарата. Проблемы со зрением начи¬наются в те моменты, когда времени, отводимого на переадаптацию глаз, не хватает. Это обуславливает необходимость в специальных дорожных зонах для зрительной адаптации, например при въезде и выезде из туннелей, для безопасного перехода от одного уровня яркости к другому.
Нормы наружного освещения
Категории дорог и нормируемые параметры наружного освещения
Чем выше потенциальная аварийность на данном участке дороги в темное время суток, тем больше требуется искусственного наружного света. Риск возникновения ДТП высок на магистральных дорогах с интенсивным ночным движением, однако вероятность столкновений и наездов еще выше в тех случаях, когда участники движения перемещаются с разными скоростями, то есть представлены автомобилистами, мотоциклистами и пешеходами одновременно. Безопасность на улице непосредственно связана с этими факторами, так как она напрямую зависит от размеров, взаимного расположения и скоростей движущихся объектов. При определении уровня риска, которому соответствует участок дороги, стандарт DIN 5044 основывается на двух различных группах критериев — интенсивности и организации движения.
К первой группе относятся:
Организация движения оценивается по следующим признакам:
Велосипедные дорожки
В настоящее время в европейских городах наблюдается настоящий бум создания велосипедных дорожек. В уже сложившейся застройке их иногда выделяют в качестве части пешеходной зоны. Правильное освещение помогает лучше различать всех находящихся на дорожке, тем самым предотвращая возможные столкновения. Оно также выявляет потенциальные опасности на пути быстро едущих велосипедистов, обычно представленные водосточными решетками и ухабами. В зонах городской застройки задача освещения дорожек вдоль обочин дороги возлагается на установку уличного освещения. В обособленных от автомобильного движения местах, таких как сады, парки и пригороды, необходимо устройство специального освещения. Нормы предписывают горизонтальную освещенность от 1,5 до 3 лк вдоль оси дорожки. Как и в предыдущих случаях, должна выдерживаться высокая равномерность освещенности, так как островки темноты существенно снижают зрительную способность велосипедистов. Этому требованию максимально удовлетворяют уличные светильники с особенно широкими кривыми силы света. Они обеспечивают приемлемую равномерность освещения одновременно с достаточно большим расстоянием между опорами, что способствует экономичности системы в целом.
Уличное освещение пешеходных переходов
Даже маленькие дети знают, что самое безопасное место для пересечения улицы — пешеходный переход, оборудованный светофором. А для сохранения безопасности и ночью он должен быть оборудован специальным уличным освещением. Свет, отличающийся по цветности от общего уличного освещения, обладает дополнительным сигнальным действием. Водители наиболее эффективно различают пешеходов, когда те предстают в качестве светлых объектов на темном фоне (т.е. при положительном контрасте при наблюдении). Это достигается, если уличный светильник(уличный фонарь) расположен между водителем и пешеходом, причем его свет падает в направлении движения автомобиля. В зависимости от типа светильников их необходимо располагать на высоте от 50 до 100% стандартной опоры. Требования к дополнительному наружному освещению пешеходных переходов изложены в стандарте DIN 67523, часть 1. Средняя вертикальная освещенность, позволяющая добиться положительного контраста на фоне дороги, освещенной по DIN 5044, составляет 40 лк в направлении движения над осью перехода. Нижний предел — 5 лк во всех точках дополнительно освещаемой зоны. Точка максимума освещенности должна приходиться на пешехода, находящегося в середине перехода. Чтобы избежать ослепления водителей встречного направления, яркость светильников в их сторону необходимо строго ограничить. Таким образом, весь комплекс перечисленных требований выполним только при помощи специальных светильников, разработанных для освещения переходов.
Пешеходные зоны и городские площади и их наружное освещение
Помимо своего основного назначения, наружное освещение в этих местах выполняет еще и эстетическую функцию. Городские фонари, гармонирующие с окружающей архитектурой, создают особую городскую атмосферу. Несмотря на это обстоятельство, безопасность не стоит приносить в жертву эстетике. Свет должен также способствовать предотвращению преступности и помогать пешеходам. заблаговременно обнаруживать потенциальные опасности. Красиво освещенные пешеходные зоны города привлекают больше людей и тем самым способствуют коммерческому успеху местных магазинов и ресторанов. Данный эффект сохраняется и в светлое время суток при помощи декоративного оформления светильников и опор старого или современного дизайна, подходящих по стилю к архитектуре домов. Дополнительно может использоваться и заливающее освещение. Средняя горизонтальная освещенность в зонах перемещения пешеходов должна составлять 5 лк. Около крупных магазинов, привлекающих много людей, ее следует удвоить. В местах пересечения пешеходных зон и улиц с умеренным автомобильным движением требуется освещение, аналогичное пешеходным переходам (вертикальная освещенность 40 лк). Дополнительным преимуществом высокой вертикальной освещенности является ее вклад в предотвращение преступных действий на улице.
Городские парки. Садово-парковые светильники.
Основное назначение наружного освещения в городских парках и садах заключается в обеспечении безопасности людей. Садово-парковые светильники, расположенные вдоль дорожек, подсказывают направление движения и подчеркивают препятствия и опасные места. Не менее важным аспектом безопасности является предотвращение преступлений. Наряду с практическими функциями, парко¬вые светильники играют и декоративную роль, в том числе в светлое время суток. Заливающее освещение прилегающих к дорожкам территорий носит исключительно декоративный характер, подчеркивая привлекательность природы. Уровень освещенности на дорожках зависит от освещения близлежащих зон. Средняя горизонтальная освещенность должна превышать 1 лк. В местах, где имеются неровности или ступеньки, минимальный уровень составляет 5 лк. Рекомендуется также избегать контрастных темных пятен, вызывающих переадаптацию зрения и затрудняющих ориентацию. Вертикальная освещенность важна как антикриминальное средство, вдобавок за счет нее снижается чувство психологического дискомфорта людей в удаленных уголках парка. Простая закономерность размещения парковых светильников (садово-парковых фонарей) выглядит так: чем меньше высота опоры, тем чаще должны устанавливаться садово-парковые светильники(фонари). Кроме этого, расстояние между садово-парковыми фонарями зависит от формы дорожки и имеющихся препятствий для зрения. Освещение деревьев, клумб, фонтанов и прочих природных объектов не регулируется никакими нормами. При этом наличие неосвещенных зон является даже преимуществом, так как на их фоне лучше воспринимаются подчеркнутые светом объекты. Не следует также допускать ослепления прожекторами заливающего света прохожих либо светового загрязнения примыкающих к парку жилых районов. Исключить слепящее действие проще всего путем совмещения направления прожекторов и линии наблюдения. Установка прожекторов на правильном расстоянии позволяет избежать излишне глубоких теней на освещаемом объекте. Проблема нежелательной засветки окон жилых домов решается более тщательной проработкой проекта садово-паркового освещения. Требуемая освещенность зависит от желаемой яркости освещаемого объекта, то есть от его цвета и коэффициента отражения. Чем темнее объект и ярче фон, на котором он наблюдается, тем большую освещенность необходимо создать. Особенно выразительные ночные световые картины получаются за счет подбора цветности ламп в зависимости от ма¬териала объектов. Натриевые лампы высокого давления заливают светлый камень золотистым цветом и подчеркивают оттенки красноватых листьев. Металлогалогенные лампы особенно подходят для выявления блеска металлических и стеклянных конструкций, а также для подсветки желтой, желто-зеленой, сине-зеленой и темно-зеленой листвы.
Освещение крытых и открытых парковок
Основное назначение освещения автостоянок — функциональное, для обеспечения безопасности и ориентации в пространстве. Помимо этого, хорошее освещение с высокой вертикальной освещенностью отпугивает воров, угонщиков и хулиганов. С точки зрения автомобильного движения зоны въезда и выезда с парковок составляют группу риска. Вероятность аварий снижается при использовании дополнительных наружных светильников, улучшающих ориентацию водителей и повышающих общую освещенность. В стандарте DIN 67528 предусмотрен дифференцированный подход к различным зонам