CHƯƠNG 5 THIẾT KẾ TRẮC DỌC
6.2. Thiết kế trắc ngang chi tiết
6.3.5. Thiết kế hệ thống chiếu sáng
Hệ thống chiếu sáng đường phố là một bộ phận của công trình kỹ thuật hạ tầng đô thị, bao gồm các trạm biến áp, tủ điều khiển, cáp, dây dẫn, cột và đèn.
6.3.5.1. Mục đích
- Đảm bảo đủ độ sáng cho xe chạy và người đi bộ an toàn.
- Tạo mỹ quan cho đường phố.
6.3.5.2. Tính toán các chỉ tiêu kỹ thuật của đèn a. Phương pháp tính
- Độ rọi trên đường có thể tính theo hai phương pháp:
+ Phương pháp tính độ rọi bình quân + Phương pháp tính độ rọi từng điểm
- Phương pháp tính độ rọi bình quân không được chính xác, chủ yếu dùng để tính độ rọi bình quân của đường thông thường. Khi tính độ rọi của đường có yêu cầu chiếu sang cao, cần tính độ rọi từng điểm để kiểm tra độ rọi tại các điểm khống chế và tính độ rọi lớn nhất, độ rọi nhỏ nhất để kiểm tra độ sáng đều.
Xét theo tính chất của đường phố chính đô thị thứ yếu, trên tuyến không yêu cầu có xử lý đặc biệt về yêu cầu chiếu sáng, lựa chọn phương pháp tính độ rọi bình quân để chọn loại đèn, khoảng cách, cách bố trí các trụ đèn.
b. Các tham số
Chọn chiều cao cột đèn (H)
- Chiều cao cột đèn H lựa chọn phụ thuộc vào:
+ Công suất của đèn: Tránh làm lóa mắt.
+ Chiều rộng mặt đường.
H = 8-10m đối với đường ôtô thông thường.
H = 15m đối với đường cao tốc.
Chọn chiều cao cột đèn H = 10m.
Khoảng cách giữa 2 cột đèn (L)
Để đảm bảo độ đồng đều dọc tuyến, tùy thuộc vào phân bố ánh sáng của đèn và phương pháp bố trí đèn, tỷ số giữa khoảng cách cột (L) và chiều cao đặt đèn (H) phải thỏa mãn điều kiện.
Bảng 6.3. Bảng lựa chọn khoảng cách giữa 2 đèn Hướng I max Phương pháp bố trí đèn L/H max 0-750
0-650
Một bên hoặc hai bên đối xứng
Hai bên so le
Một bên hoặc hai bên đối xứng
Hai bên so le
3,5 3,2 3,0 2,7
Với đường phố gom, chọn L/H = 3 L = 30m.
c. Góc nghiêng của phần phía trên cột đèn (α) và đoạn chìa ra hướng mặt đường (S)
α = 200-300, S = 2m
6.3.5.3. Sơ đồ bố trí hệ thống chiếu sáng
- Chọn sơ đồ bố trí dựa vào chiều rộng mặt đường b(m) và chiều cao trụ đèn H(m).
+ Chiều rộng mặt đường b≤1,2H: bố trí cột đèn một bên đường.
+ Chiều rộng mặt đường 1,2H<b<1,6H: bố trí cột đèn hai bên, so le nhau.
+ Chiều rộng mặt đường 1,6H<b<2,4H: bố trí cột đèn hai bên, đối xứng nhau.
Đường có hai chiều riêng biệt, bề rộng mặt đường 1 chiều là 7.0m < 1,2H=12m nên ta bố trí cột đèn một bên đường (trên vĩa hè) chiều còn lại bố trí tương tự. Vậy toàn đường bố trí đèn hai bên đối xứng nhau.
6.3.5.4. Tính toán đèn chiếu sáng
- Cường độ rọi sáng trên 1m2 mặt đường E (lux=lumen/m2)
. . . . E n V f
B L
= φ
Trong đó:
+ φ: quang lượng do đèn phát ra (lumen).
+ n: số lượng dãy đèn chiếu sáng, n=1.
+ B: bề rộng mặt đường, B=7.0m.
+ L: khoảng cách giữa hai đèn, L = 30m.
+ f: hệ số sử dụng nguồn sáng, f=0,305.
Bảng 6.4. Hệ số sử dụng nguồn sáng B/H
Hệ số
sử dụng f 0,5 1,0 1,5 2,0
F 0,2 0,3 0,35 0,4
+ V: hệ số giảm độ sáng của đèn theo thời gian.
V=V1.V2=0,9x0,7=0,63.
+ V1 = 0,9: mức độ lão hóa của đèn do kiểu loại sản xuất.
+ V2 = 0,7: mức độ lão hóa của đèn do môi trường không khí ô nhiễm ở nơi treo đèn.
Bảng 6.5. Bảng đánh giá hệ số giảm ánh sáng của đèn
Loại đèn V1 Loại đèn
V2
Môi trường ô nhiễm
Môi trường
sạch Đèn nóng sáng tiêu chuẩn. 0,90 Không loe miệng 0,65 0,90
Đèn nóng sáng halogenua.
Đèn huỳnh quang dạng ống.
Đèn huỳnh quang dạng cầu tròn.
Đèn sodium cao áp.
Đèn sodium áp suất thấp.
0,95 0,85 0,90 0,90 0,85
Có loe miệng (bị
che sáng) 0,70 0,95
- Cường độ phát sáng của mặt đường : M E
= R (cd/m2) Trong đó :
+ E: cường độ rọi sáng của đèn.
+ R: hệ số phụ thuộc đặc tính phản quang của vật liệu làm đường (R>1) Lựa chọn R = 14 ứng với mặt đường nhựa có độ sáng trung bình theo bảng sau.
Bảng 6.6. Hệ số phụ thuộc đặc tính phản quang của vật liệu làm đường Tính chất lớp phủ Giá trị tỉ số R
Imax từ 0-650 Imax từ 0-750 Bê tông Sạch
Bẩn
Bê tông nhựa màu sáng Bê tông nhựa màu trung bình
Bê tông nhựa màu tối Đường lát gạch
12 14 14 20 25 18
8 10 10 14 18 13
Ta có:
. . . . . M n V f
R B L
= φ Quang lượng phát ra của đèn:
. . . . . B L M R
φ = nV f = 7 30 1 14 15300 1 0.63 0.305
ì ì ì =
ì ì (lumen).
Trong đó: Mức độ sáng yêu cầu M = 0,8 – 1,2 (cd/m2), chọn M = 1cd/m2
. . . . E n V f
B L
= φ = 1 15300 0.63 0.305 7 30 14
ì ì ì =
ì (lux).
Dựa vào loại đèn và hiệu quả nên chọn loại đèn MH-ED 250W/642 E40 cao áp công suất 250W, độ rọi 15Lux, điện áp sử dụng 220V, ký hiệu đuôi đèn E40, cường độ sáng 500 Candơla, quang lượng 3500 Lumens.
6.3.5.5. Kiểm tra độ rọi của đèn - Xét trường hợp cho điểm thẳng góc Φ
] [ ) ( 15 ) ( 10 35
3500
2
2 Lux Lux E
E=rφ = = > = Trong đó: r = H = 10m.
- Xét trường hợp đèn chiếu nghiêng một góc α =36,870
3 3 0
2 2
.cos 3500.cos (36,87 )
17,92( )
S 10
E Lux
H ϕα α
= = =
Căn cứ vào quan trắc thực tế, khi E = 8 ~ 10lx, tốc độ phân biệt sự vật hầu như khụng thay đổi, nhỡn rừ sự vật. Như vậy, độ rọi lớn quỏ khụng cần thiết. Xột tớnh chất của đường phố gom, không yêu cầu cao về chiếu sáng như ở nút giao thông, quảng trường. Như vậy đèn có thể chấp nhận được.
6.3.5.6. Cấu tạo cột điện
Dùng trụ đèn thép ống nhỏ dần về phía dưới Φ=159-146-127mm. Đặt trên đế gang đúc trang trí, cần đèn ống thép tráng kẽm Φ=50mm, phía trên dùng thép ống để tạo các đoạn uốn để tăng thẩm mỹ cho trụ đèn. Dây dẫn điện dùng cáp ngầm XLPE/DTA/PVC-0.6/(3x30)mm2, các tủ điều khiển tự động đóng ngắt theo 3 chế độ.
- Sáng toàn bộ : 18-23h. - Sáng một nữa : 3-6h.
- Tắt : 6-18h.