https://luxmanlight.com/street-light-distribution-analysis-how-to-meet-your-road-lighting-standards/

Analyse der Straßenbeleuchtungsverteilung – So erfüllen Sie Ihre Straßenbeleuchtungsstandards!

Dies ist eine Voraussetzung für Straßenlaternen-Design.

ArtikelnameRoutencodeStraßenbreite (m)OberflächentypLampenkonfigurationAnzahl der LampenLampenhöhe (m)Lampenabstand (m)Winkel (°)Länge des Lampenarms (m)Abstand zwischen Lampe und Straße (m)Beleuchtungsstärke (1m)
Route 1M57 mCIE C2 (Berechnete Luftfeuchtigkeit)Einseitige Lampe0.81240000.758000
Route 2M314 mCIE C2 (Berechnete Luftfeuchtigkeit)Bilaterale Lampe0.81040000.758000

Nun müssen wir auf Grundlage der oben genannten Bedingungen die Lichtverteilung für die Lampen auswählen und überprüfen.

Lassen Sie uns zunächst die Straßenbedingungen analysieren.

Bei der Linie 1 mit einer Fahrbahnbreite von 7m soll es sich um eine zweispurige Straße mit einseitiger Lampenanordnung, einem Mastabstand von 40m und einer Masthöhe von 7,5m handeln.

Bei der Linie 2 mit einer Straßenbreite von 14 m soll es sich um eine vierspurige Zweirichtungsstraße mit beidseitiger Lampenanordnung, einem Mastabstand von 40 m und einer Masthöhe von 9 m handeln.

Auf Grundlage dieser Straßenbedingungen wählen wir die Lichtverteilung aus und orientieren uns dabei an der IESNA-Kategorisierung für Straßenlaternen.

IESNA-Straßenlaternenklassifizierung

^ IESNA-Straßenlaternenklassifizierung, Nordamerikanisches Beleuchtungshandbuch, 10. Ausgabe

Für ein- bis zweispurige Straßen wählen wir typischerweise Straßenlaternen vom Typ II. Typ I eignet sich für Wege und Gehwege, während Typ III für Hauptverkehrsstraßen zum Einsatz kommt.

Wir können uns auf die folgenden Regeln basierend auf der Straßenbreite beziehen.

Anleitung zur Lichtverteilung auf der Straßenbreite

Gemäß der obigen Tabelle sollten wir die Verteilung Typ II L wählen. Unter Berücksichtigung des in den Straßenbedingungen festgelegten Abstands von 0,75 m zwischen der Lampe und der Straße werden wir unseren Mastabstand leicht anpassen und die Verteilung Typ II M oder S wählen.

Lichtverteilungstest Typ II

Beginnen wir mit dem Testen der Route 1, indem wir die Straßenbedingungen in DIALux evo einstellen (wir vermeiden DIALux4.13, da es den für die Auswahl des neuen Standards erforderlichen Standard EN13201:2015 nicht unterstützt).

DIALux evo Straßeneinstellung

Hier müssen wir den Oberflächentyp als CIE C2 auswählen und die Option zur Berechnung nasser Straßenoberflächen aktivieren, indem wir W1 auswählen.

Die CIE-C2-Oberfläche entspricht Asphalt und hat eine ähnliche Reflektivität wie unser herkömmliches R3. Weitere Erläuterungen zu den Codes finden Sie weiter unten:

CIE C2-Oberflächentypcodes

Wenn die Straßenbedingungen festgelegt sind, können wir die Lichtverteilung für Überprüfungsberechnungen auswählen.

Zur Überprüfung wählen wir eine S-Verteilung vom Typ II aus.

Typ II S-Verteilungskonfiguration

Stellen Sie die Bedingungen für die Lampenanordnung ein und konfigurieren Sie den Lampenlichtstrom auf die erforderlichen 5500 lm.

Lampenkonfigurationseinstellungen

Verifizierungsergebnisse

Verifizierungsergebnisse für die S-Verteilung Typ II

Die Ergebnisse waren nicht zufriedenstellend; die Gleichmäßigkeit der Straßenhelligkeit lag unter der Normanforderung von 0,5 cd/m². Sowohl Uo und Uow als auch Ul lagen jedoch deutlich über den Normwerten.

Wir können daraus schließen, dass die Verteilung möglicherweise etwas unzureichend ist. Aber wo genau liegt der Fehler? Wir müssen das Raster zur Helligkeitsberechnung analysieren.

Helligkeitsberechnung Rasteranalyse

Durch die Analyse des obigen Berechnungsrasters haben wir den Mindestwert ermittelt, der zwischen den beiden Lampenmasten niedriger ist. Dies deutet darauf hin, dass die Lichtverteilung an beiden Enden verstärkt werden muss. Daher wählen wir für unsere Berechnungen direkt die Verteilung Typ II M.

Umstellung auf Typ II M-Verteilung

Typ II M-Verteilungseinstellungen

Verifizierungsergebnisse

Ergebnisse für die M-Verteilung Typ II

Die Ergebnisse sind alle zufriedenstellend und zeigen, dass diese Lichtverteilung die Kundenanforderungen unter dem angegebenen Lichtstrom von 5500 lm erfüllen kann.

Als nächstes schauen wir uns Route 2 an und legen die Straßenbedingungen fest: eine vierspurige, zweispurige Straße, M4-Standard, berechnete nasse Oberfläche.

Setup der Bedingungen für Route 2

Die Straßenverhältnisse auf der Route 2 sind im Wesentlichen dieselben wie auf der Route 1, mit der Ausnahme, dass es sich um eine vierspurige Zweirichtungsstraße mit beidseitiger Ampelanlage handelt, die um eine Ebene aufgewertet wurde.

Für die Anordnung wählen wir erneut die M-Verteilung vom Typ II.

Typ II M-Verteilung für Route 2

Verifizierungsergebnisse

Ergebnisse der Route 2-Validierung

Beide Seiten haben die Bedingungen erfüllt und angegeben, dass diese Verteilung die Kundenanforderungen unter dem angegebenen Lichtstrom von 6500 lm erfüllen kann.

Durch diese Analyse wird deutlich, dass es Muster gibt, denen man bei der Auswahl der Lichtverteilung folgen sollte für Straßenbeleuchtung. Egal, ob man bestehende Produkte auswählt oder neue Distributionen entwickelt, man kann nach diesen Regeln entwerfen und dann durch Berechnungsergebnisse Mängel identifizieren und entsprechend gezielte Änderungen vornehmen.

LUXMAN - 640 11

Warum die Leuchtdichtegleichmäßigkeit nasser Straßenoberflächen berechnen?

Warum ist es notwendig, die Leuchtdichtegleichmäßigkeit nasser Straßenoberflächen zu berechnen?

Kürzlich hat mich jemand gefragt, warum es in den vom Kunden vorgegebenen Anforderungen an die Straßenbeleuchtung zwei Uo-Werte gibt.
Warum gibt es eigentlich zwei Uo-Werte?
Warum die Leuchtdichtegleichmäßigkeit nasser Straßenoberflächen berechnen?
Der uns am besten bekannte Standard für Straßenbeleuchtung ist der in unserem Land weit verbreitete „Designstandard für städtische Straßenbeleuchtung“ CJJ45-2015. In diesem Standard bezieht sich Uo auf die allgemeine Gleichmäßigkeit der Straßenoberflächenleuchtdichte.
Uo-Referenzbild
Darüber hinaus gibt es in dieser Norm nur einen Uo-Wert.
Warum enthält die Anfrage des oben genannten Kunden also zwei Uo-Werte?
Dies führt uns zum internationalen Standard CIE115/EN13201.
In den vom Kunden bereitgestellten Anforderungen ist die Straßenklassifizierung A1, was sofort darauf hinweist, dass die anwendbare Straßenklassifizierungsnorm EN13201-1:2004 ist. Wer DIALux 4.13 bereits verwendet hat, sollte mit dieser Norm bestens vertraut sein.
Nur in der Straßenklassifizierung EN13201:2004 gibt es eine Stufe A1.
EN13201 A1-Klassifizierung
Bis wir 13201-1:2014 erreichen, haben sich die Straßenklassifizierungen vollständig geändert.
Änderungen in der Straßenklassifizierung EN13201-1:2014
Die Beleuchtungsnorm, die 13201-1:2014 entspricht, ist EN 13201-2:2003. Dort sind die Normen für die Straßenbeleuchtung wie folgt.
Straßenbeleuchtungsnorm EN 13201-2:2003
Moment, es gibt immer noch nur eine einheitliche Leuchtdichte Uo. Wo ist also die andere Uo? Keine Sorge, wenn wir uns die Tabelle genauer ansehen, sehen wir, dass sie trockene Straßenoberflächen spezifiziert. Das bedeutet, dass es auch einen Standard für nasse Straßenoberflächen gibt.
Standards für trockene und nasse Straßenoberflächen
Richtig, die Normstufe für eine trockene Fahrbahnoberfläche lautet ME, während die Normstufe für eine nasse Fahrbahnoberfläche MEW lautet, wobei das „W“ für nass steht.
Standard-Niveaus für trockene und nasse Oberflächen
In dieser Tabelle finden wir zwei Uo-Werte: einen für trockene Bedingungen mit einem minimalen Uo-Wert von nicht weniger als 0,4 und einen anderen für nasse Bedingungen mit einem minimalen Uo-Wert von nicht weniger als 0,15.
Uo-Werte für trockene und nasse Straßenverhältnisse
Da dies auf der Norm EN13201-2:2003 basiert, können Beleuchtungsberechnungen mit DIALux 4.13 durchgeführt werden, welches die Straßenbeleuchtungsstandards aus 13201-2:2003 integriert. Bei Verwendung der Version 2015 ist DIALux evo erforderlich.
Versuchen wir nun, die Beleuchtung für diese Straße entsprechend den Bedingungen zu berechnen.
Erste Berechnung der Straßenbeleuchtung
Wählen Sie entsprechend den Kundenanforderungen den neuen Straßendesignfall in der englischen Benutzeroberfläche aus und legen Sie dann die Straßenbedingungen fest.
Straßenzustandseinstellungen in DIALux
Nachdem Sie die Straßenbedingungen festgelegt haben, wählen Sie die photometrische Verteilung der Leuchte. Basierend auf der Breite der vierspurigen Zweirichtungsstraße priorisieren wir die Verteilung Typ III und wählen je nach Verhältnis von Mastabstand zu Masthöhe entweder die Verteilung M oder S.
Auswahl der photometrischen Verteilung der Leuchte
↑ Diese Distribution wird von DARKOO bereitgestellt und besteht aus einem Glaslinsenmaterial.
Importieren ausgewählter Leuchtenverteilungsdateien
Importieren Sie die ausgewählte photometrische Leuchtendatei und ordnen Sie die Leuchten gemäß den Anforderungen des Kunden an.
Legen Sie die Beleuchtungsstandards fest und überprüfen Sie, ob die Standardwerte den Anforderungen entsprechen.
Legen Sie die Optimierungsbedingungen fest und fahren Sie mit der Optimierung fort.
Optimierungseinstellungen in DIALux
Optimierte Ergebnisanzeige
Die Optimierungsergebnisse zeigen, dass ein Überhang von 1–2 m den Anforderungen entspricht. Wir wählen den kürzesten Überhang, um Mastmaterial zu sparen.
Importieren Sie die Ergebnisse und berechnen Sie das Endergebnis.
Endergebnisse der Lichtberechnung
Dadurch werden die Berechnungsergebnisse den Bedingungen des Kunden entsprechend ermittelt und der Bericht kann exportiert werden.
An dieser Stelle könnten sich einige fragen, warum in den nationalen Straßenbeleuchtungsnormen keine Anforderungen an nasse Straßenoberflächen gestellt werden. Ist eine Berechnung für nasse Oberflächen notwendig?
Tatsächlich heißt es im „CJJ 45-2015 Design Standard for Urban Road Lighting“, dass „die Beleuchtungsindikatoren unter trockenen Bedingungen nicht denen unter nassen Bedingungen entsprechen. Beispielsweise ist es bei der allgemeinen Gleichmäßigkeit der Helligkeit, wo ein Uo-Wert von 0,4 im Trockenen vorliegt, sehr schwierig, unter nassen Bedingungen einen Wert von 0,2 zu erreichen. Es werden jedoch keine Standardwerte für nasse Straßenoberflächen angegeben.
Die Straßenoberflächenstandards in CIE115/EN13201 werden gemäß CIE 47-1979 „Straßenbeleuchtung für nasse Bedingungen“ festgelegt. Dieser Standard umfasst 4 Tabellen in der R-Reihe, 4 in der N-Reihe, 2 in der C-Reihe und 4 in der W-Reihe, um den Anforderungen an die Berechnung der Leuchtdichte auf rauen Straßenoberflächen gerecht zu werden.
Die meisten dieser Standarddatentabellen stammen jedoch aus Studien europäischer Wissenschaftler aus den 1960er und 1970er Jahren zu den damals typischen Straßenmaterialien. Diese unterscheiden sich deutlich von den heute in China weit verbreiteten Straßenmaterialien. Aufgrund mangelnder Forschung zu den Reflexionseigenschaften von Straßenmaterialien im Inland gibt es derzeit keine Standarddaten zum Reflexionsgrad von Straßenmaterialien in China. Daher gibt es in China keine Beleuchtungsstandards für nasse Straßenoberflächen.
Dies bedeutet natürlich nicht, dass die Beleuchtungsanzeigen für nasse Fahrbahnen unwichtig wären. Im Gegenteil, sie sind von entscheidender Bedeutung.
Bedeutung der Beleuchtung nasser Fahrbahnoberflächen
Wie im obigen Bild gezeigt, unterscheidet sich die Leuchtdichtegleichmäßigkeit des letzten Bildes bei nassen Straßenoberflächen erheblich von der bei trockenen Straßenoberflächen, was erhebliche Auswirkungen auf die Fahrer hat.
Freunde, die schon einmal in regnerischen Nächten gefahren sind, wissen alle, dass die Sicht auf regennassen Straßen tatsächlich sehr schlecht ist.
Sicht auf nasser Fahrbahn bei Regen
Daher sollte es Standards für die Beleuchtungsanzeigen von Straßenoberflächen bei Nässe geben.