Какво представлява осветителната система с висока мачта?

Откъс / Въведение:
 

Ако някога минавате покрай голямо пристанище, магистрален възел или контейнерен двор през нощта, вероятно ще видите онези много високи стълбове с много светлини на върха. Това са част от aосветителна система с висока мачта.

Хората понякога си мислят, че това е просто "висок стълб с прожектори". Всъщност е по-сложно от това. В реални инженерни проекти,високо мачтово осветлениевключва проектиране на конструкцията, изчисляване на натоварването от вятър, планиране на осветлението и системи за поддръжка.

Работил съм с няколко проекта за дворно осветление през последните години. Едно нещо, което забелязах - много клиенти задават един и същ въпрос: какво точно е осветление с висока мачта и защо не просто да използвате нормални прожектори?

Така че в тази статия ще го обясня по прост начин, базиран на практически опит в проекта. Някои части може би не са перфектни граматически, но идеята трябва да е ясна.

Какво представлява осветителната система с висока мачта?

A осветителна система с висока мачтае осветителна конструкция, при която множество мощни осветителни тела са монтирани на много висок стоманен стълб, обикновено с височина между 20 и 40 метра.

Вместо да поставят много малки осветителни стълбове около дадена зона, инженерите инсталират няколко много високи мачти, за да осветяват цялото пространство.

Типичните места, където се използва осветление с висока мачта, включват:

• контейнерни пристанища
• магистрални възли
• летищни престилки
• логистични дворове
• паркинги на стадиона
• индустриални съоръжения
• Идеята е проста: висока позиция, широко светлинно покритие.

Но когато започнете да го проектирате, има много неща за изчисляване.

Основни части на осветителна система с висока мачта

Осветителната система с висока мачта не е само стълбът. Има няколко компонента, работещи заедно.

Една интересна част е системата за спускане.

Повечетовисоко мачтово осветлениекулите позволяват целият осветителен пръстен да бъде спуснат до нивото на земята за поддръжка. Това улеснява ремонта, тъй като изкачването на 30 метра с инструменти не е много практично... а и опасно.

Типична височина на осветление с висока мачта

Различните проекти използват различна височина на мачтата. Зависи от размера на площта и изискванията за осветление.

По-долу е дадена проста справка, която инженерите често използват в ранното планиране.

Колкото по-висока е мачтата, толкова по-голяма е зоната на покритие. Но има и проблем - интензитетът на светлината намалява, когато разстоянието се увеличи.

Това се случва поради закона на обратния квадрат.

Казано с прости думи: ако удвоите разстоянието между светлината и земята, яркостта става около една четвърт. Така че по-високите стълбове обикновено изискват по-силни светлини.

Колко лумена в осветлението с висока мачта?

Системите за осветление с висока мачта обикновено използват многопрожектори с висок лумен.

Нормалното улично осветление може да произвежда 5 000–10 000 лумена.
Но приспособленията с висока мачта са много по-здрави.

Ето типична конфигурация, която инженерите използват.

Значи едновисоко мачтово осветлениекулата може лесно да произведе повече от един милион лумена.

Разбира се, ние не започваме дизайна от числата на лумена. Обикновено инженерите започват от изискването за лукс на земята.

Пример за реален проект: Индустриален контейнерен двор

Нека споделя малък пример от проект за осветление на двора.

Информация за проекта:

• Площ: 38 000 м²
• Осветеност на целта: 30 лукса
• Височина на мачтата: 30 метра
• Първата стъпка е оценката на общото изискване за лумен.

Формула (груба оценка):

• Общо лумени=площ × лукс ÷ коефициент на използване
• Приемете коефициента на използване=0.6
• 38 000 × 30 ÷ 0,6 ≈ 1 900 000 лумена

След това избрахме:

• 5 високи стълба за мачта
• Всеки стълб с 8 LED прожектора
• Всяко приспособление 50 000 лумена

Обща мощност на мачта:

• 8 × 50,000=400,000 лумена
• Обща мощност на системата:
• 5 × 400, 000=2, 000 000 лумена

След монтажа полевото измерване показа средно 32 лукса. Това е приемливо според изискванията на проекта.

Може би не идеална еднородност, но все пак достатъчно добра за операции по обработка на контейнери.

Защо инженерите използват осветление с висока мачта

Има няколко причини, поради които осветителните системи с висока мачта се използват широко в големи открити площи.

1. Голямо покритие

Една висока мачта може да покрие голяма площ. Понякога една кула замества 6-10 стандартни стълба за осветление.

Това опростява монтажа и подземното окабеляване.

2. По-малко препятствия на земята

В контейнерните площадки или логистичните центрове твърде много стълбове могат да блокират движението на камиони.

Осветлението с висока мачта поддържа пространството на земята по-отворено.

3. По-лесна поддръжка

Благодарение на системата за спускане, техниците могат да свалят осветителния пръстен до нивото на земята.

Не е необходим кран. Поддръжката става много по-лесна.

4. По-добро разпределение на светлината

Светлината, идваща от по-висока позиция, се разпространява по-равномерно.

Това намалява силните сенки, създадени от камиони, контейнери или оборудване.

Някои инженерни предизвикателства

• Въпреки че осветлението с висока мачта е полезно, то идва и с някои предизвикателства.
• Вятърно натоварване
• Стоманен стълб от 30–40 метра изпитва силна сила на вятъра. Структурният дизайн трябва да следва стандарти като:
• EN40
• AASHTO
• местни разпоредби за натоварване от вятър
• В противен случай може да възникне вибрация на стълба.
• Дизайн на основата
• Стълбовете с висока мачта се нуждаят от много здрави основи.

Типичните размери на основата могат да изглеждат така:

Но състоянието на почвата също има значение. Меката почва може да изисква по-големи основи.

Проблеми с отблясъците

Тъй като осветителните тела са мощни, лошите ъгли на насочване могат да причинят отблясъци.

Шофьорите или операторите на машини може да се почувстват неудобно, ако светлината е насочена директно към тяхната видимост.

Така че по време на монтажа правилният ъгъл на наклон и изборът на лъч са важни.

LED срещу традиционно осветление с висока мачта

В миналото повечето системи с висока мачта използваха металхалогенни лампи. Сега много проекти преминават към LED.

Ето едно просто сравнение.

LED системите също стартират незабавно и изискват по-малко поддръжка.

Много проекти за модернизация отчитат 40–60% икономии на енергия след преминаване къмLED високо мачтово осветление.

Кога трябва да използвате осветление с висока мачта?

Осветлението с висока мачта обикновено е подходящо, когато:

• Осветителна площ, по-голяма от 10 000 m²
• Височина на монтаж над 20 метра
• Широко и открито външно пространство
• Необходимост от равномерно осветление

За малки площи, като малки паркинги или входове на сгради, обикновените стълбове за наводнено осветление обикновено са по-икономични.

Последни мисли

И така, какво е aосветителна система с висока мачта?

С прости думи, това е решение за осветление, използващо много високи стълбове с множество прожектори с висока-мощност, предназначени да осветяват ефективно големи външни пространства.

Но от инженерна гледна точка това включва много повече от просто инсталиране на висок стълб. Правилният дизайн изисква изчисления за нивата на лукса, лумена, натоварването от вятъра, здравината на основата и разпределението на осветлението.

Когато се направи правилно, aосветителна система с висока мачтаможе да работи надеждно в продължение на 20 години или повече, осигурявайки постоянно осветление за пристанища, магистрали и промишлени съоръжения.

И честно казано - след като видите добре-проектирана осветителна инсталация с висока мачта през нощта, осветяваща цял двор само от няколко кули... е доста впечатляващо.