روشنایی راه ها و محاسبات آن (بخش اول)

نور راه ها و نحوه محاسبات آن (پارت اول)

بهینه سازی مفهوم امنیت و فراهم کردن ایمنی در گذرها و مسیرها، مهمترین اهدافِ روشنایی در راه ها و خیابان ها است. در راستای این اهداف، زمانی برآیند روند نورپردازی جاده ها و خیابان ها در بالاترین سطح خود قرار می گیرد که طراحان روشنایی، راه حل هایی برای پایین آوردن هزینه ها، کم کردن آلودگی نوری و استفاده کارآمد از انرژی هم ارائه دهند. اطمینان از تحقق روند روشنایی در تمامی انواع معابر نتیجه تجربه و تخصص می باشد.

ین واقعیت که در خیابان ها و جاده ها با فراهم کردن روشنایی مناسب تصادفات و سوانح جاده ای کاهش پیدا می کنند به صورت کاملا مستند ثابت شده است. همچنین نور مناسب می تواند دسترسی ها را بهبود ببخشد و گذرگاه هایی ایجاد کند که افراد در گذر از آنها  احساس امنیت و راحتی کنند. همچنین فعالیت تجاری در شب هم از نورپردازی خیابان ها بهره می برند.

اصطلاحات رایج

در توضیح هر یک از پارامترهای کیفی و فنی روشنایی، ابتدا نیاز است که با تعدادی از اصطلاحات مختص به نورپردازی معابر آشنا شویم.

• آرایش نصب (چیدمان)

به نحوه قرارگیری پایه چراغ ها نسبت به یکدیگر گفته می شود. آرایش نصب شامل چهار حالت کلی می باشد : نصب در یک طرف، نصب در دو طرف(روبرو)، نصب در وسط و نصب به صورت زیگزاگ.

• مرکز فتومتریک

اگر یک لامپ به عنوان یک منبع نور نقطه ای در نظر گرفته شود، به این نقطه مرکز فتومتریک گفته می شود. چنانچه بیش از یک لامپ در ساختار چراغ وجود داشته باشند، مرکز هندسی آنها به عنوان مرکز فتومتریک چراغ در نظر گرفته می شود.

• فاصله نصب

در هر کدام از حالت های چیدمان چراغ ها، به فاصله هر دو پایه چراغ (پشت سر هم) از یکدیگر فاصله نصب گفته می شود. فاصله نصب، موازی خط مرکزی معابر تعریف می شود.

• ارتفاع نصب

ارتفاع نصب به فاصله عمودی بین مرکز فتومتریک چراغ تا سطح معبر گفته می شود.

• بازو چراغ

به بخشی از پایه چراغ گفته می شود که به صورت افقی یا زاویه دار(موازی سطح زمین یا زاویه دار نسبت به سطح معبر) از پایه منحرف شده و تا محل نصب چراغ ادامه دارد. اصطلاح  طول بازو، به ابتدای چراغ تا پایه عمودی چراغ گفته می شود. به زاویه ای هم که امتداد بازوی چراغ در محل اتصال به پایه با خط افقی می سازد، زاویه بازو گفته می شود. تغییر این زاویه در پوشش سطح روشنایی معابر تاثیر دارد.

• پیش آمدگی

به فاصله افقی بین مرکز فتومتریک تا لبه گذر پیش آمدگی گویند.

• عقب رفتگی

به فاصله افقی بین لبه جاده تا لبه جلویی پایه چراغ، عقب رفتگی گویند.

• هندسه معبر

به ارتباط بین ویژگی های معبر و سیستم روشنایی نصب شده در آن مثل ارتفاع نصب، فاصله نصب، شکل چیدمان و … هندسه معبر گفته می شود.

به غیر از پارامترهای گفته شده موارد دیگری هم مثل شبکه تغذیه، شار نوری، ضریب بهره، شدت نور، درخشندگی و … هم وجود دارند. این اصطلاحات که بر اساس تعاریف نشریه 614 امور نظام فني معاونت برنامه ريزي و نظارت راهبردي ارائه شده است در تصویر بالا آورده شده است.

فاکتورهای طراحی نورپردازی راه ها

در ادامه و با توجه به اصطلاحات فنی و رایج در نورپردازی راه ها، قواعد و اصولی که برای تردد باید رعایت شود را بررسی می کنیم.

• طبقه بندی نوع جاده ها و معابر

جاده ها و معابر بر اساس پارامترهای تاثیرگذار و مورد نیاز در راه ها، طبقه بندی می شوند. این تقسیم با دو هدف کلی انجام می شود. یکی انتخاب روشنایی مناسب و دیگری روشنایی صحیح به منظور استفاده بهینه از انرژی. برای ارزیابی و تقسیم بندی راه ها و در راستای دو هدف گفته شده، مواردی تاثیرگذار هستند: 1- هندسه ناحیه مورد بررسی 2- کاربری ترافیک 3 – عوامل محیطی و تاثیرات آنها. البته هر کدام از این پارامتر ها دارای زیر مجموعه هایی می باشند. مثل انواع وسایل نقلیه و سرعت حرکت آنها، پیچیدگی حوزه دید، انواع تقاطع ها و … .

• کلاس بندی روشنایی راه ها

در این بخش به تعیین کلاس های روشنایی برای روشنایی معابر اشاره می شود. پر واضح است که در این تقسیم بندی، مشخصات فیزیکی معابر تاثیرگذار است. همانطور که در بخش اول گفته شد برای دسته بندی معابر و اینکه کدام کلاس برای آن مناسب است دو هدف اصلی وجود دارد:

1. انتخاب روشنایی مناسب با درنظر گرفتن پارامترهایی مثل شرایط هندسی معبر، کاربری معبر و تاثیر محیط پیرامون.
2. انتخاب روشنایی مناسب با در نظر گرفتن استفاده بهتر از انرژی.

در این کلاس بندی هم، اصطلاحات متداولی  وجود دارند مثل نوع کاربر، ترافیک موتوری، دوچرخه سواران، وسایل نقلیه با سرعت کند(زیر 40 کیلومتر بر ساعت)، تقاطع ( هم سطح و غیر هم سطح)، حجم تردد، میانگین تردد روزانه، پیچدگی حوزه دید، سطح درخشندگی محیط پیرامون معبر، میزان سختی راندن وسایل نقلیه.

در این مرحله و بر اساس مشخصات یک معبر، ابتدا نوع کاربر تعیین می شود. سپس بخشی از ناحیه مورد مطالعه انتخاب می شود و در نهایت با بررسی پارامترهای ارزیابی به آن معبر کلاس روشنایی اختصاص داده می شود. در جدول بالا، طبقه بندی راه ها، بسیار کلی انجام شده است، اما این طبقه بندی شامل جزئیات بیشتری نیز هستند، مثل: راه های اصلی، آزاد راه، بزرگراه ها، خیابان های فرعی، مراکز تجمع و … .همچنین در جریان کلاس بندی روشنایی، نکات کوچکتری که در طبقه بندی نوع جاده ها و معابر هم تاثیرگذار هستند. مثل فعالیت روزمره آن ناحیه، عملکرد ترافیکی، مسیرها و ایستگاه های وسایل نقلیه، تردد ماشین های سنگین، تقاطع ها، میزان سرعت مجاز، پارکینگ های حاشیه ای.

بر اساس آيين نامه هاي وزارت راه و شهرسازي، سه دسته کلی کلاس روشنایی وجود دارد. کلاس های S، CE و ME. این طبقه بندی دارای زیر مجموعه هایی هستند. این کلاس های جزئی در بعضی مواقع از لحاظ سطح روشنایی با یکدیگر همپوشانی دارند. کلاس ME و زیر مجموعه های آن برای راه های اصلی (شریانی 1و2) مورد استفاده قرارمی گیرند.

کلاس CE (CE0 تا CE4) برای عوارض راه ها، تقاطع ها، میدان ها و همچنین برای تردد عابرین و دوچرخه سواران مورد استفاده واقع می شوند. از کلاس S برای تامین دید جهت پیاده روها، پل های عابرین و مسیرهای دوچرخه بهره برده می شود، همچنین در گذرگاه هایی مثل مناطق مسکونی و یا محوطه مدارس مورد استفاده قرار می گیرند.