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Análisis de la distribución del alumbrado público: ¡Cómo cumplir con sus estándares de iluminación vial!

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Este es un requisito para Diseño de farola de carretera.

Nombre del artículoCódigo de rutaAncho de la carretera (m)Tipo de superficieConfiguración de la lámparaNúmero de lámparasAltura de la lámpara (m)Espaciado entre lámparas (m)Ángulo (°)Longitud del brazo de la lámpara (m)Distancia entre la lámpara y la carretera (m)Iluminancia (1 m)
Ruta 1M57 metrosCIE C2 (humedad calculada)Lámpara unilateral0.81240000.758000
Ruta 2M314 metrosCIE C2 (humedad calculada)Lámpara bilateral0.81040000.758000

Ahora, en base a las condiciones anteriores, necesitamos seleccionar la distribución de luz para las lámparas y verificarla.

Primero, analicemos las condiciones de la carretera.

Para la Ruta 1, con un ancho de carretera de 7 m, esta debería ser una carretera de dos carriles con disposiciones de lámparas unilaterales, espaciado de postes de 40 m y altura de postes de 7,5 m.

Para la Ruta 2, con un ancho de carretera de 14 m, esta debería ser una carretera bidireccional de cuatro carriles con disposiciones de lámparas bilaterales, espaciado de postes de 40 m y altura de postes de 9 m.

En función de estas condiciones de la vía, procedemos a la selección de la distribución luminosa, tomando como referencia la categorización de luminarias de IESNA.

Clasificación de farolas de la IESNA

↑ Clasificación de farolas de la IESNA, Manual de Iluminación de América del Norte, 10.ª edición

Para carreteras de uno o dos carriles, solemos optar por farolas de tipo II. El tipo I es adecuado para caminos y aceras, mientras que el tipo III se aplica a las carreteras principales.

Podemos referirnos a las siguientes reglas en función del ancho de la carretera.

Guía de distribución de luz según el ancho de la carretera

Según la tabla anterior, debemos seleccionar la distribución Tipo II L. Sin embargo, considerando la distancia de 0,75 m entre la lámpara y la carretera como se especifica en las condiciones de la carretera, ajustaremos ligeramente el espaciado de los postes y elegiremos la distribución Tipo II M o S.

Prueba de distribución de luz tipo II

Comencemos a probar la Ruta 1 configurando las condiciones de la carretera en DIALux evo (evitamos DIALux4.13 ya que no admite el estándar EN13201:2015 necesario para seleccionar el nuevo estándar).

Configuración de carretera DIALux evo

Aquí debemos seleccionar el tipo de superficie como CIE C2 y marcar la opción para calcular superficies de carreteras mojadas, eligiendo W1.

La superficie CIE C2 corresponde al asfalto, con una reflectividad similar a la de nuestro R3 tradicional. A continuación, se ofrece una explicación más detallada de los códigos:

Códigos de tipo de superficie CIE C2

Con las condiciones de la carretera establecidas, podemos seleccionar la distribución de luz para los cálculos de verificación.

Vamos a seleccionar una distribución Tipo II S para la verificación.

Configuración de distribución tipo II S

Establezca las condiciones de disposición de la lámpara y configure el flujo luminoso de la lámpara a los 5500 lm requeridos.

Configuración de la lámpara

Resultados de la verificación

Resultados de la verificación para la distribución S de tipo II

Los resultados no fueron satisfactorios; la uniformidad del brillo de la carretera estuvo por debajo del requisito estándar de 0,5 cd/m². Sin embargo, tanto Uo como Uow, así como Ul, superaron significativamente los valores estándar.

Podemos concluir que la distribución podría ser ligeramente inadecuada, pero ¿dónde falla exactamente? Necesitamos analizar la cuadrícula de cálculo de brillo.

Análisis de cuadrícula de cálculo de brillo

Al analizar la cuadrícula de cálculo anterior, encontramos el valor mínimo, que es menor entre los dos postes de la lámpara. Esto indica que es necesario reforzar la distribución de la luz en ambos extremos, por lo que seleccionaremos directamente la distribución Tipo II M para nuestros cálculos.

Cambio a la distribución tipo II M

Configuración de distribución tipo II M

Resultados de la verificación

Resultados para la distribución M tipo II

Los resultados son todos satisfactorios, lo que indica que esta distribución de luz puede satisfacer los requisitos del cliente con el flujo luminoso especificado de 5500 lm.

A continuación, veamos la Ruta 2 y establezcamos las condiciones de la carretera: una carretera bidireccional de cuatro carriles, estándar M4, superficie mojada calculada.

Configuración de las condiciones de la ruta 2

Las condiciones de la carretera de la Ruta 2 son esencialmente las mismas que las de la Ruta 1, excepto que es una carretera bidireccional de cuatro carriles con disposiciones de lámparas bilaterales, mejorada en un nivel.

Elegiremos nuevamente la distribución Tipo II M para la disposición.

Distribución M Tipo II para la Ruta 2

Resultados de la verificación

Resultados de la validación de la Ruta 2

Ambas partes cumplieron las condiciones, lo que indica que esta distribución puede satisfacer los requisitos del cliente bajo el flujo luminoso especificado de 6500 lm.

A través de este análisis se evidencia que existen patrones a seguir al momento de seleccionar la distribución de luz para alumbrado públicoYa sea al elegir productos existentes o al desarrollar nuevas distribuciones, se puede diseñar según estas reglas y luego identificar defectos a través de los resultados de los cálculos, realizando modificaciones específicas en consecuencia.

LUXMAN - 640 11

¿Por qué calcular la uniformidad de luminancia de superficies de carreteras mojadas?

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¿Por qué es necesario calcular la uniformidad de luminancia de superficies de carreteras mojadas?

Recientemente, alguien me preguntó por qué hay dos valores de Uo en los requisitos de iluminación vial dados por el cliente.
De hecho, ¿por qué hay dos valores de Uo?
¿Por qué calcular la uniformidad de luminancia de superficies de carreteras mojadas?
La norma de alumbrado público con la que estamos más familiarizados es la CJJ45-2015, «Norma de Diseño para el Alumbrado Público Urbano», ampliamente utilizada en nuestro país. En esta norma, Uo se refiere a la uniformidad general de la luminancia de la superficie de la carretera.
Imagen de referencia de Uo
Además, solo hay un valor Uo en esta norma.
Entonces, ¿por qué la solicitud del cliente mencionado anteriormente incluye dos valores de Uo?
Esto nos lleva al estándar internacional CIE115/EN13201.
En los requisitos proporcionados por el cliente, la clasificación vial es A1, lo que indica inmediatamente que la norma de clasificación vial aplicable es EN13201-1:2004. Quienes hayan utilizado DIALux 4.13 estarán familiarizados con esta norma.
Sólo en la clasificación de carreteras EN13201:2004 existe un nivel A1.
Clasificación de nivel A1 según EN13201
Cuando llegamos a 13201-1:2014, las clasificaciones de carreteras han cambiado por completo.
Cambios en la clasificación de carreteras EN13201-1:2014
La norma de iluminación correspondiente a 13201-1:2014 es EN 13201-2:2003, donde las normas de iluminación de carreteras son las siguientes.
Norma de alumbrado público EN 13201-2:2003
Espere, todavía solo hay una uniformidad de luminancia general Uo. Entonces, ¿dónde está la otra Uo? No se preocupe, si observamos la tabla con atención, especifica las condiciones de la superficie seca, lo que significa que también hay un estándar para superficies mojadas.
Estándares para superficies de carreteras secas y mojadas
Correcto, el nivel estándar para una superficie de carretera seca es ME, mientras que el estándar para una superficie de carretera mojada es MEW, donde la “W” significa mojado.
Niveles estándar para superficies secas y húmedas
En esta tabla encontramos dos valores de Uo: uno para condiciones secas con un valor mínimo de Uo no menor a 0,4 y otro para condiciones húmedas con un valor mínimo de Uo no menor a 0,15.
Valores Uo para condiciones de carretera seca y mojada
Dado que se basa en la norma EN13201-2:2003, los cálculos de iluminación pueden realizarse con DIALux 4.13, que integra las normas de alumbrado público de la 13201-2:2003. Si se utiliza la versión 2015, se requerirá DIALux evo.
Ahora vamos a intentar calcular la iluminación de esta carretera según las condiciones.
Configuración inicial del cálculo de la iluminación vial
Según los requisitos del cliente, seleccione el nuevo caso de diseño de calle en la interfaz en inglés y luego configure las condiciones de la carretera.
Configuración del estado de la carretera en DIALux
Tras definir las condiciones de la vía, seleccione la distribución fotométrica de las luminarias. Con base en el ancho de la vía bidireccional de cuatro carriles, priorizamos la distribución Tipo III y seleccionamos la distribución M o S según la relación entre la distancia entre los postes y su altura.
Selección de la distribución fotométrica de la luminaria
↑Esta distribución es proporcionada por DARKOO, con un material de lente de vidrio.
Importación de archivos de distribución de luminarias seleccionados
Importe el archivo fotométrico de la luminaria seleccionada y organice las luminarias según los requisitos del cliente.
Establecer los estándares de iluminación y verificar si los valores estándar coinciden con los requisitos.
Establezca las condiciones de optimización y proceda con la optimización.
Configuración de optimización en DIALux
Visualización de resultados optimizada
Los resultados de la optimización indican que un voladizo de entre 1 y 2 m cumple con los requisitos. Elegiremos el voladizo más corto para ahorrar material para postes.
Importe los resultados y calcule el resultado final.
Resultados finales del cálculo de iluminación
Esto produce los resultados del cálculo que cumplen las condiciones del cliente, lo que nos permite exportar el informe.
En este punto, algunos podrían preguntarse por qué no existen requisitos para superficies mojadas en las normas nacionales de alumbrado público. ¿Es necesario realizar cálculos para superficies mojadas?
De hecho, la Norma de Diseño para Alumbrado Vial Urbano CJJ 45-2015 menciona que los indicadores de iluminación en condiciones secas no cumplen con los de condiciones húmedas. Por ejemplo, la uniformidad general del brillo, donde una Uo en condiciones secas de 0,4 dificulta alcanzar 0,2 en condiciones húmedas, no se proporcionan valores estándar para superficies mojadas.
Las normas de superficie vial de la CIE115/EN13201 se establecen de acuerdo con la norma CIE 47-1979 «Iluminación vial en condiciones húmedas». Esta norma incluye cuatro tablas de la serie R, cuatro de la serie N, dos de la serie C y cuatro de la serie W para satisfacer las necesidades de cálculo de luminancia en superficies viales irregulares.
Sin embargo, la mayoría de estas tablas de datos estándar provienen de estudios realizados por científicos europeos en las décadas de 1960 y 1970 sobre materiales viales típicos de la época, que difieren significativamente de los materiales viales de uso generalizado en China. Debido a la falta de investigación sobre las características reflectantes de los materiales viales a nivel nacional, actualmente no existen datos estándar de reflectancia para materiales viales en China. Por lo tanto, nuestras normas nacionales no han establecido estándares de iluminación para superficies mojadas.
Por supuesto, esto no quiere decir que los indicadores luminosos en carreteras mojadas no sean importantes; de hecho, son bastante importantes.
Importancia de la iluminación de superficies mojadas en carreteras
Como se muestra en la imagen de arriba, la uniformidad de luminancia de la última imagen para superficies de carreteras mojadas difiere en gran medida de la de las superficies de carreteras secas, lo que afecta significativamente a los conductores.
Todos los amigos que han conducido en noches lluviosas deberían tener la experiencia de que la visibilidad en las carreteras cuando llueve es realmente muy mala.
Visibilidad en carreteras mojadas durante la lluvia
Por lo tanto, deberían existir normas para los indicadores de iluminación de la superficie de la carretera en condiciones húmedas.