Co to jest system oświetlenia wysokiego masztu?

Fragment / wprowadzenie:
 

Jeśli kiedykolwiek będziesz przechodził nocą obok dużego portu, węzła autostradowego lub składowiska kontenerów, prawdopodobnie zobaczysz te bardzo wysokie słupy z wieloma światłami na szczycie. Są one częściąsystem oświetlenia na wysokim maszcie.

Czasami ludzie myślą, że to po prostu „wysoki słup z reflektorami”. Właściwie to jest bardziej skomplikowane. W rzeczywistych projektach inżynierskichoświetlenie wysokiego masztuobejmuje projektowanie konstrukcji, obliczanie obciążenia wiatrem, planowanie oświetlenia i systemy konserwacji.

W ciągu ostatnich lat współpracowałem przy kilku projektach oświetlenia ogrodowego. Zauważyłem jedną rzecz: - wielu klientów zadaje to samo pytanie: czym dokładnie jest oświetlenie z wysokim masztem i dlaczego nie zastosować po prostu zwykłych reflektorów?

Dlatego w tym artykule wyjaśnię to w prosty sposób, bazując na praktycznych doświadczeniach projektowych. Niektóre fragmenty mogą nie być perfekcyjne pod względem gramatycznym, ale pomysł powinien być jasny.

Co to jest system oświetlenia wysokiego masztu?

A system oświetlenia na wysokim maszcieto konstrukcja oświetleniowa, w której wiele mocnych opraw jest zamontowanych na bardzo wysokim stalowym słupie, zwykle o wysokości od 20 do 40 metrów.

Zamiast umieszczać wiele małych słupów oświetleniowych wokół obszaru, inżynierowie instalują kilka bardzo wysokich masztów, aby oświetlić całą przestrzeń.

Typowe miejsca, w których stosuje się oświetlenie na wysokim maszcie, to:

• porty kontenerowe
• węzły autostradowe
• płyty lotniska
• place logistyczne
• parkingi stadionowe
• obiekty przemysłowe
• Pomysł jest prosty: wysoka pozycja, szeroki zasięg światła.

Ale kiedy zaczynasz projektować, musisz obliczyć wiele rzeczy.

Główne części systemu oświetlenia wysokiego masztu

System oświetlenia wysokiego masztu to nie tylko słup. Istnieje kilka elementów, które ze sobą współpracują.

Ciekawą częścią jest system opuszczania.

Bardzooświetlenie wysokiego masztuwieże umożliwiają obniżenie całego pierścienia oświetleniowego do poziomu gruntu w celu konserwacji. Ułatwia to naprawę, bo wspinaczka na 30 metrów z narzędziami jest mało praktyczna… i niebezpieczna.

Typowa wysokość wysokiego oświetlenia masztowego

W różnych projektach stosuje się różne wysokości masztów. Zależy to od wielkości obszaru i wymagań oświetleniowych.

Poniżej znajduje się prosty odnośnik, z którego inżynierowie często korzystają na wczesnym etapie planowania.

Im wyższy maszt, tym większy obszar pokrycia. Istnieje jednak również problem: - intensywność światła zmniejsza się wraz ze wzrostem odległości.

Dzieje się tak ze względu na prawo odwrotnych kwadratów.

Mówiąc prosto: jeśli podwoisz odległość między światłem a ziemią, jasność wzrośnie o około jedną czwartą. Dlatego wyższe słupy zwykle wymagają mocniejszego oświetlenia.

Ile lumenów w oświetleniu na wysokim maszcie?

Systemy oświetleniowe z wysokim masztem zwykle korzystają z bardzoreflektory o wysokim strumieniu świetlnym.

Zwykła lampa uliczna może wytwarzać 5 000–10 000 lumenów.
Ale wysokie maszty są znacznie mocniejsze.

Oto typowa konfiguracja używana przez inżynierów.

Więc jedenoświetlenie wysokiego masztuwieża może z łatwością wytworzyć ponad milion lumenów.

Oczywiście nie zaczynamy projektowania od liczby lumenów. Zwykle inżynierowie zaczynają od wymagań dotyczących luksów na ziemi.

Prawdziwy przykład projektu: Przemysłowy plac kontenerowy

Podzielę się małym przykładem z projektu oświetlenia ogrodu.

Informacje o projekcie:

• Powierzchnia: 38 000 m²
• Oświetlenie celu: 30 luksów
• Wysokość masztu: 30 metrów
• Pierwszym krokiem jest oszacowanie całkowitego zapotrzebowania na światło.

Wzór (przybliżone oszacowanie):

• Łączna ilość lumenów=Powierzchnia × luks ÷ współczynnik wykorzystania
• Załóżmy, że współczynnik wykorzystania=0.6
• 38 000 × 30 ÷ 0,6 ≈ 1 900 000 lumenów

Następnie wybraliśmy:

• 5 wysokich masztów
• Każdy słup z 8 reflektorami LED
• Każda oprawa 50 000 lumenów

Całkowita wydajność na maszt:

• 8 × 50,000=400 000 lumenów
• Całkowita moc systemu:
• 5 × 400,000=2 000 000 lumenów

Po instalacji pomiar w terenie wykazał średnio 32 luksy. Jest to dopuszczalne zgodnie z wymaganiami projektu.

Być może nie jest to idealna jednorodność, ale wciąż wystarczająca do obsługi kontenerów.

Dlaczego inżynierowie używają oświetlenia na wysokim maszcie

Istnieje kilka powodów, dla których systemy oświetleniowe z wysokim masztem są szeroko stosowane na dużych obszarach zewnętrznych.

1. Pokrycie dużego obszaru

Jeden wysoki maszt może pokryć duży obszar. Czasami pojedyncza wieża zastępuje 6–10 standardowych słupów oświetleniowych.

Upraszcza to instalację i okablowanie podziemne.

2. Mniej przeszkód na ziemi

Na placach kontenerowych lub w centrach logistycznych zbyt duża liczba słupów może blokować ruch ciężarówek.

Wysokie oświetlenie masztu sprawia, że ​​przestrzeń naziemna jest bardziej otwarta.

3. Łatwiejsza konserwacja

Dzięki systemowi opuszczania technicy mogą obniżyć pierścień oświetleniowy do poziomu podłoża.

Nie potrzeba dźwigu. Konserwacja staje się znacznie łatwiejsza.

4. Lepsza dystrybucja światła

Światło pochodzące z wyższej pozycji rozprzestrzenia się bardziej równomiernie.

Redukuje to silne cienie tworzone przez ciężarówki, kontenery lub sprzęt.

Niektóre wyzwania inżynieryjne

• Chociaż oświetlenie wysokiego masztu jest przydatne, wiąże się jednak z pewnymi wyzwaniami.
• Obciążenie wiatrem
• Na słup stalowy o długości 30–40 metrów narażony jest silny wiatr. Projekt konstrukcyjny musi być zgodny z normami takimi jak:
• EN40
• AASTO
• lokalne przepisy dotyczące obciążenia wiatrem
• W przeciwnym razie mogą wystąpić wibracje bieguna.
• Projekt fundamentów
• Wysokie maszty wymagają bardzo mocnego fundamentu.

Typowe rozmiary fundamentów mogą wyglądać następująco:

Ale stan gleby również ma znaczenie. Miękka gleba może wymagać większych fundamentów.

Problemy z olśnieniem

Ponieważ oprawy są mocne, niewłaściwy kąt ustawienia może powodować odblaski.

Kierowcy lub operatorzy maszyn mogą czuć się niekomfortowo, jeśli światło jest skierowane bezpośrednio na ich linię wzroku.

Dlatego podczas montażu ważny jest odpowiedni kąt nachylenia i dobór belki.

Oświetlenie LED kontra tradycyjne oświetlenie wysokiego masztu

W przeszłości większość systemów z wysokim masztem wykorzystywała lampy metalohalogenkowe. Obecnie wiele projektów przechodzi na technologię LED.

Oto proste porównanie.

Systemy LED również uruchamiają się natychmiast i wymagają mniej konserwacji.

Wiele projektów modernizacyjnych zgłasza 40–60% oszczędności energii po przejściu naWysokie oświetlenie masztowe LED.

Kiedy należy używać oświetlenia wysokiego masztu?

Wysokie oświetlenie masztowe jest zwykle odpowiednie, gdy:

• Powierzchnia oświetleniowa większa niż 10 000 m²
• Wysokość montażu powyżej 20 metrów
• Szeroka i otwarta przestrzeń zewnętrzna
• Potrzeba równomiernego oświetlenia

W przypadku małych obszarów, takich jak małe parkingi lub wejścia do budynków, zwykłe słupy oświetleniowe są zwykle bardziej ekonomiczne.

Ostatnie przemyślenia

Czym więc jestsystem oświetlenia na wysokim maszcie?

Krótko mówiąc, jest to rozwiązanie oświetleniowe wykorzystujące bardzo wysokie słupy z wieloma reflektorami-o dużej mocy, zaprojektowane z myślą o skutecznym oświetlaniu dużych przestrzeni zewnętrznych.

Jednak z inżynierskiego punktu widzenia wymaga to znacznie więcej niż tylko zainstalowania wysokiego słupa. Prawidłowy projekt wymaga obliczeń poziomów luksów, strumienia świetlnego, obciążenia wiatrem, wytrzymałości fundamentów i rozkładu oświetlenia.

Jeśli zostanie to zrobione prawidłowo, asystem oświetlenia na wysokim maszciemogą działać niezawodnie przez 20 lat lub dłużej, zapewniając spójne oświetlenie portów, autostrad i obiektów przemysłowych.

I szczerze mówiąc, - kiedy zobaczysz w nocy dobrze-zaprojektowaną instalację oświetleniową z wysokim masztem, oświetlającą cały dziedziniec z zaledwie kilku wież… robi to wrażenie.