Системы освещения в городах и сельской местности — как проектировать свет на улицах

По каким критериям выбирают наружное освещение

Ответственность выбора освещения для городских территорий не должна обсуждаться. Все должно быть продумано и выполнено с максимальной точностью. Каждый светильник или фонарь обязан соответствовать списку норм:

1. Каждый фонарь должен хорошо освещать прилегающие территории независимо от его размещения. Светильник должен соответствовать всем нормам и требованиям.
2. Каждый осветительный прибор должен давать дополнительную безопасность на дороге и в пешеходной зоне. Уже давно доказано, что из-за плохого освещения аварии случаются в несколько раз чаще.
3. Все фонари и лампы должны выглядеть эстетично и не «резать» глаз прохожих. Они должны выполнять архитектурную и дизайнерскую функции.
4. Каждый фонарь должен иметь большой эксплуатационный срок, чтобы их не пришлось менять каждый год. Долговечность — очень важный критерий, ведь все осветительные приборы работают часами и постоянно подаются невероятному напряжению и нагрузке. Поэтому корпус таких фонарей должен обладать максимальной прочностью, надежностью и устойчивостью к повреждениям. Плафоны обычно имеют удароустойчивое стекло.
5. Экономия — наверное, самый главный из факторов, особенно в странах СНГ. Современный мир имеет катастрофические энергетические проблемы, поэтому нужно экономить на этом параметре. Небольшой город потребляет невероятное количество энергии в сутки, поэтому нужно заменять устаревшие фонари на более экономичные варианты. Лучший вариант — светодиодное освещение, которое к тому же обладает большим эксплуатационным сроком и надежностью.

Мощность и световой поток

Разная площадь территории требует различного уровня освещенности. При разработке плана по освещению на важных общественных участках (дороги, проезды, стадионы) проводятся расчеты требуемого светового потока, количества осветительных устройств и их эффективности, опираясь на правила освещения улиц.

Освещенность пространства измеряется в люксах (лк) специализированным прибором – люксметром.

Люксметры

В СНиП 23.05.2010 указаны расчеты целесообразного уровня освещенности для различных объектов. Уличное освещение должно соответствовать строго указанным нормам. Прибор устанавливают с дополнительным запасом, так как по истечении времени световой поток снижается.

Показатель освещенности связан с величиной светового потока, измеряемого в люменах (лм). Это величина световой мощности, которую способен обеспечить рассматриваемый источник света. Уровень освещенности напрямую зависит от показателя светового потока. Данные величины имеют прямую пропорциональную зависимость.

Отвечая на вопрос: как рассчитать уличное освещение, следует упомянуть о расчетах необходимой величины светового потока. Для расчета потребуется иметь следующие показатели:

• необходимый уровень освещенности;
• площадь территории;
• расстояние от источника света до поверхности;
• угол излучения.

Для подсчетов применяют специализированные калькуляторы.

В инструкции и описании лампы указывают как световой поток (лм), так и световую эффективность (отношение света к 1 Вт мощности). Светодиодные светильники отличаются экономным расходом электроэнергии. Для обеспечения светового потока в 7500 лм натриевая лампа должна иметь мощность не менее 180 Вт, в то время как светодиодная – 80 Вт.

Виды

В зависимости от целей осветительных установок и места, где они используются, различают следующие виды уличного освещения:

Вдоль больших дорог и кольцевых магистралей устанавливают фонари с рефлекторами мощностью 250–400 Ватт;
Вдоль второстепенных дорог устанавливают фонари с рефлектором или рассеивающие свет мощностью 70–250 Ватт;
Для улиц и тротуаров используют рассеивающие фонари мощностью 40–125 Ватт;
Также устанавливают осветительные элементы для подсветки объектов с важной информацией и для архитектурной подсветки домов. В таких случаях мощность ламп ещё меньше.

Виды ламп

Каждый из видов имеет свои преимущества и недостатки. Лампы различаются по способу выработки света и тем, какие характеристики он имеет.

1. Лампы накаливания являются традиционным осветительным средством, которое в последнее время активно заменяется менее энергоёмким. Эти лампы отличаются большой теплоотдачей и мощностью, оставаясь при этом лидером по потреблению энергии.
2. Лампы, которые в своём составе имеют буферный газ, галогенные лампы, обладают теми же характеристиками, но их срок службы в разы больше.
3. Газоразрядные лампы. Принцип работы основывается на сжигании газообразного топлива. Эти лампы долго работают, до 20000 часов, и дают хорошее качество света. Различают ртутные, металлогалогенные и натриевые лампы, в зависимости от газового состава внутри них.
4. Ксеноновые лампы излучают свет благодаря действию электрических дуг, которые заполнены ксеноном.
5. Люминесцентные лампы дают сильную светоотдачу и служат долго.
6. В последнее время набирают популярность лампы, которые работают от солнечной энергии. Они очень экономичны и работают совершенно независимо от электросети. Эти лампы включаются и выключаются самостоятельно в зависимости от времени суток.
7. Светодиодные лампы считаются самыми экономичными и экологически чистыми. Они имеют длинный срок службы.

Каждый вид успешно применяется в той сфере, где это наиболее оправдано, одни — для освещения дома, а другие — для подсветки дорог и магистралей. А использование осветительных элементов очень разнообразно.

Источники света

Для уличного освещения используются многообразные источники света, которые имеют как положительные, так и отрицательные стороны. Некоторые из них не работают при низких температурах, другие часто перегорают или имеют недостаточную цветопередачу.

Можно отметить три наиболее используемых источника:

1. Металлогалогенная лампа – газоразрядный источник света высокого давления. Был создан еще в шестидесятых годах прошлого века, но до сих пор пользуется популярностью, так как обеспечивает прекрасную цветопередачу.
2. Натриевые лампы высокого давления, дающие теплый желтый свет. Очень распространены для уличного освещения, так как не только обладают высокой цветопередачей, но и экономят электроэнергию.
3. Светодиодные лампы на основе полупроводниковых кристаллов. К бесспорным преимуществам относится долговечность, миниатюрность, эргономичность. Недостатки: низкая светоотдача и высокая стоимость. Однако, специалисты считают, что за ними будущее иллюминации.

Нормы для уличного освещения

Освещение в городе подразделяется на две важнейшие составляющие — свет в области автомобильных дорог и освещение зон для пешеходов. Согласно закону, нормативы для них разные, собраны в СНиП 23-05-95.

Освещение автодорог

Система подсветки автодорог наиболее важна, ведь без ее организации соблюдение безопасности дорожного движения невозможно. Факторы, которые влияют на освещенность:

1. Интенсивность пользования дорогой. В течение часа по разным дорогам проезжает неодинаковое количество машин, в зависимости от чего пути передвижения транспорта поделены на четыре категории: трассы (автомагистрали) с движением от 3000 автомобилей/час, магистрали (1000 – 3000 машин), дороги (500 – 1000 машин), дороги с малым движением (меньше 500 машин).
2. Разрешенная скорость пользования. Так, по поселку, иному населенному пункту разрешено двигаться медленнее, чем по магистрали. Для соблюдения дистанции между машинами скоростные трассы нужно освещать более интенсивно.
3. Значимость улицы. Главные улицы в городах, центральные улицы в селе либо исторические площади всегда освещаются мощнее.

Исходя из ГОСТ и СНиПов, существуют строго установленные нормы освещенности, которые варьируют в пределах 4 – 20 Лк и более. Для улиц и дорог местного значения достаточно средней горизонтальной освещенности в 4 – 6 Лк, для магистральных улиц районного значения — 10 – 15 Лк, для улиц общего пользования общегородского значения — 15 – 20 Лк. При пересечении магистрали и небольшой дороги в зоне перекрестка свет должен быть таким же ярким, как на основной улице.

Автомобили участвуют в поддержке хорошего уличного освещения. Чтобы свет фар не мешал другим водителям, последние отвечают за своевременное переключение положения фар (с ближнего света на дальний и наоборот). В ряде автомобилей даже применяется AFS — система адаптивного освещения, где компьютер сам несет ответственность за переключение света.

Нормы освещения пешеходных зон

Обустройство мест для передвижения пешеходов организуется по иному принципу. Обычно требования по подсветке территории взаимосвязаны с типом, размером населенного пункта, значением самой улицы.

Там, где переходные зоны соседствуют с центральными улицами и автодорогами, освещение монтируют на уровне 10 Лк. Для улиц, расположенных вдали от магистралей, допускается освещение 4 Лк, для местных улиц (например, в частном секторе) — 2 Лк.

Нормы освещения по прочим функциональным территориям и зонам отдыха:

• стадионы — 6 – 10 Лк;
• центральные входы общегородских парков — 6 Лк;
• центральные аллеи парков — 4 Лк;
• боковые аллеи парков — 2 Лк;
• площадки на входе в кинотеатры, эстрадные зоны — 10 Лк;
• выставки — 20 Лк.

Освещение улиц в сельской местности

Установка источников света в деревне, поселке или ином типе сельской местности регулируется действующим законодательством. В СНиП 23-05-95 есть особый раздел, рассматривающий этот вопрос. Обязанность следить за правильностью выполнения освещения лежит на органах местной власти, которые обеспечивают своевременность подачи электроэнергии в темный период суток.

Относительно конкретных цифр, они касаются средней горизонтальной освещенности и измеряются в люксах (Лк):

• основная улица, площадки торговых центров — 4 Лк;
• второстепенные улицы, переулки, поселковые дороги — 2 Лк.

В пределах 2 Лк должен быть уровень подсветки на главных улицах дачных товариществ и кооперативов.

Нормы освещения улиц

Для дополнения и замещения естественного освещения в ночное время возникает необходимость в искусственном освещении. Качественное искусственное освещение обеспечивает безопасность на улицах и дорогах городских и сельских поселений, позволяет снизить число аварий на автомобильных дорогах и пешеходных переходах в темное время суток, а также способствует предотвращению преступных действий. Нормы освещенности являются общепринятыми и регулируются документом СНиП 23-05-2010, включая СП 52.13330.2011.

Эти документы регламентируют требования к освещению для следующих объектов:

• Нормы освещенности улиц и дорог городских поселений

• Нормы освещенности улиц и дорог сельских поселений

• Нормы освещенности подземных и надземных переходов

• нормы освещенности АЗС и автостоянок

• Нормы освещенности пешеходных пространств

Нормы уличного освещения зависят от типа улиц и дорог, а также от функциональных особенностей освещаемых объектов.

Один из главных нормируемых показателей – средняя горизонтальная освещенность на уровне земли или дорожного покрытия. Ниже в таблицах приведены некоторые значения нормативов, согласно СП 52.13330.2011.

Светильники и фотореле на опоры для уличного освещения.

Уличные светильники – понятие, которое включает в себя различные виды уличных осветительных приборов. Это могут быть, как роскошные парковые фонари, так бра, садовые столбики и приборы для подсветки фасада.

Все светильники уличного освещения разделены на виды:

• Ландшафтные;
• Архитектурные;
• Для уличной подсветки.

Все они играют важную роль при освещении таких мест, как улицы, площади, скверы, тротуары, спортивные площадки и придомовые территории.

На сегодняшний день основная часть наружных осветительных приборов оснащена люминесцентными и газоразрядными лампами. Они представлены акцентными, подвесными, настенными и венчающими видами. Современный рынок радует и широким ассортиментом грунтовых, консольных и лучевых светильников и прожекторов.

Но, тем не менее, есть доля фонарей, оснащенных светодиодными и индукционными лампами. Если профессионально отнестись к расстановке таких фонарей, то можно максимально эффективно рассеять свет, направив его таким образом, чтобы не ослеплять водителей и пешеходов. В это же время обеспечивается оптимальная видимость в вечернее и ночное время.

Сейчас особую популярность приобрели светодиодные лампы. Они считаются идеальным решением освещения, обеспечивающим необходимые световые параметры.

Твердотельные лампы – источник света, который обладает неоспоримыми преимуществами перед другими лампами (ЛН и КЛЛ).

Светильники уличного освещения с диодными лампами светят в пределах 55-80 лм/Вт. Этот показатель в несколько раз превышает характеристики ламп накаливания. ЛЕД лампы считаются лучшим современным источником света, если учитывать мягкий приятный свет, экономичность и широкий угол раскрывания (30-180ᵒ).

Светодиоды в 5-7 раз экономнее с точки зрения потребления электроэнергии, чем лампы накаливания. К тому же они существенно увеличивают комфортные условия пребывания в зоне освещения водителей и пешеходов. В пользу выбора светодиодных светильников склоняют и превосходные прочностные и противоударные характеристики.

Оптимально подобранные уличные осветительные приборы позволяют:

• Уменьшить пиковые нагрузки на электросеть;
• Эффективно освещать фасады архитектурных объектов;
• Пользоваться светильниками без замены ламп продолжительное время;
• Использовать осветительные приборы для различных задач: начиная от освещения двора, заканчивая освещением магистральных улиц.

Контроль уличного освещения производится либо вручную, либо автоматически. В этих целях применяется фотореле для уличного освещения. Данный прибор отвечает за автоматическое включение освещения в темное время суток и выключение на рассвете.

Принцип работы фотореле основан на восприятии уровня освещения фотодатчиком. Как правило, датчик располагается вне корпуса самого реле. Обычно, правилами эксплуатации датчиков предусмотрено наличие прочного корпуса с повышенным уровнем защищенности.

В комплектацию реле входит потенциометр. Этот прибор отвечает за безошибочное определение порога вкл/выкл. К тому же все устройства обладают встроенной защитой от ложного срабатывания.

Поэтому помехи разного рода не станут преградой в работе оборудования. Все это обеспечивает качественную работу и строгое срабатывание в те моменты, которые изначально были заданы мастером наладки.

Виды опор

Вид опор
Металлические
Материал
Сталь, чугун, алюминий, оцинковка
Достоинства	Недостатки
Компактность	Подвергается коррозии
Небольшой вес	Необходимость периодической покраски
Изменчивость конструкции (легко нарастить или уменьшить)	Высокая стоимость
Простота монтажных и демонтажных работ
Срок эксплуатации до 80 лет
Красивый дизайн

Вид опор
Деревянные
Материал
Дерево
Достоинства	Недостатки
Небольшой вес	Подбор одинаковых бревен
Простота монтажных и демонтажных работ	Не устойчивость к сильным морозам, в частности к гололеду
Невысокая себестоимость	Периодическое проведение мероприятий по обработке защитными средствами (пропитка)
Высокая устойчивость к нагрузкам (удары, изгибы)	Гниение дерева (при отсутствии пропитки)
Диэлектрические свойства
Длительный срок службы (при наличии пропитки)
Устойчивость к повышенной влажности (при наличии пропитки)

Вид опор
Бетонные
Материал
Бетон
Достоинства	Недостатки
Низкая себестоимость	Подвергаются разрушению при повышенной влажности
Срок службы до 50 лет	Не привлекательный дизайн
Простота в проведении периодического обслуживания

Вид опор
Железобетонные
Материал
Металл,бетон
Достоинства	Недостатки
Устойчивость к тяжелым нагрузкам	Не устойчива к ударным нагрузкам
Доступная цена	Не привлекательный дизайн
Устойчивость к перепадам температур
Устойчивость к коррозии
Долговечность

Освещение фасадов зданий

Умело подобранные световые решения придает уют и комфорт жилым домам, привлекают внимание к фасадам зданий. Особенное внимание уделяют освещению историческим архитектурным сооружениям – музеям, храмам, памятникам архитектуры

Декоративная подсветка ненавязчиво подчеркивает особенности зданий. В темное время суток мягкий свет придает им особое очарование

Особенное внимание уделяют освещению историческим архитектурным сооружениям – музеям, храмам, памятникам архитектуры. Декоративная подсветка ненавязчиво подчеркивает особенности зданий

В темное время суток мягкий свет придает им особое очарование.

Привлекательный внешний вид – это важная имиджевая составляющая офисов и организаций, а для магазинов и торговых центров особое значение имеет красиво подсвеченная витрина.

В сельской местности

Нормы, которым должно соответствовать уличное освещение в небольших сельских местностях, изложены в нормативном акте строительных норм и правил, СНИП 23-05-95. Согласно стандартам, не менее 8/10 всей площади села должно быть освещено.

Оборудование

Для фонарей чаще всего используют металлогалогенные лампы, которые дают большую светоотдачу, но служат всего год. Светодиодные технологии особо актуальны для сельской местности, куда выезд обслуживающих бригад затруднён из-за отдалённости. Такой вид фонарей имеет долгий срок службы.

Нормы

Сеть осветительных установок несёт в себе потенциальную опасность, поэтому при её монтаже необходимо соблюдать многие правила. Например, для воздушных линий провода должны быть изолированными. К ним относятся разные марки самонесущих изолированных проводов, СИП. Высота светильника, установленного на тросах, зависит от его месторасположения: на тротуарах — от 3 м высоты, вдоль проезжей части — 6,5 м.

Обслуживание

Финансирует обслуживание светового оборудования государство, поэтому заботу о нем несёт именно администрация населённого пункта. Она решает вопрос о закупке электрооборудования, установке или обслуживании светильников и при необходимости заключает договор с фирмами, которые специализируются на этой работе. Законом №131-ФЗ оговорено, что финансовую ответственность несёт местный муниципалитет, а техническое обслуживание, монтаж уличного освещения и его ремонт проводит районное отделение энергосбыта. Оплачиваются работы или администрацией села или организацией, которая владеет этими коммуникациями.

Разновидности освещения садового участка

Наружное освещение своими руками может быть выполнено с использованием различных видов осветительных приборов и ламп.

При выборе подходящего типа освещения необходимо исходить из следующих соображений:

• Подсветка должна быть эргономичной. В вечернем саду не должно быть светло, как днем, но при этом все дорожки или возможные препятствия должны быть хорошо освещены. Поэтому установка светильников уличного освещения обычно осуществляется с учетом зонирования территории. Также большой популярностью пользуются осветительные системы с применением датчиков движения.
• Освещение должно гармонировать с экстерьером дома и окружающим ландшафтом, выгодно подчеркивая их преимущества. При этом сами осветительные приборы не должны бросаться в глаза.
• Освещение не должно стать причиной километровых счетов за электричество. Внимательно просчитайте, сколько ламп вам в действительности понадобится, а также при необходимости замените все старые модели на более современные энергосберегающие варианты.
• Осветительные приборы должны быть просты в эксплуатации, обслуживании и ремонте. Необходимо, чтобы к любому элементу осветительной системы у вас был свободный доступ на случай необходимости проведения профилактических и ремонтных работ.

В зависимости от того, какие цели вы преследуете, размещая на своем участке подсветку, наружное освещение может быть следующих видов:

1. Акцентирующее архитектурное освещение используется не только для освещения фасада здания, но и для создания акцентов на наиболее значимых и объемных его элементах.

2. Заливающая подсветка, напротив, позволяет распределить освещение по фасаду здания более равномерно благодаря крупным световым пятнам от светильников. Чаще всего для создания такого рода подсветки используются светильники с большой мощностью и широким углом рассеивания светового потока. В частности, для этой цели идеально подходят светодиодные светильники.

Подсветка фасада загородного дома

3. Контурное освещение, по сути, похоже на акцентирующее, с той лишь разницей, что подчеркивается чаще всего геометрическая форма здания. Для создания данного типа подсветки используют светодиодные трубки.

4. Скрытую подсветку устанавливают в углубления фасада или другие недоступные для взгляда элементы. Она дает мягкий, плавно распространяющийся по поверхности свет, первоисточник которого сложно сразу определить.

Что же кается освещения приусадебного участка, то здесь ситуация обстоит несколько проще. Освещение может выполнять либо декоративную, либо охранную функцию, либо решать обе эти задачи одновременно. Датчики движения помогают экономить электроэнергию, при этом не понижая степень защищенности вашего участка.

Назначение и нюансы организации

Уличное освещение в городе — многофункциональная структура, которая включает множество отдельных осветительных систем. Она выполняет следующие задачи:

• обеспечивает видимость в темное время и при непогоде;
• создает безопасные условия для передвижения пешеходов и автомобильного транспорта;
• осуществляет видеонаблюдение и позволяет контролировать обстановку в городе;
• формирует визуальную привлекательность ландшафта и архитектурных сооружений населенного пункта.

При монтаже и реорганизации уличных систем освещения нужно предусмотреть оперативность управления источниками света, контроль степени освещенности и обеспечение электрической безопасности. Важны также уровень потребления электроэнергии и световое загрязнение, которое вызывает ухудшения самочувствия человека и плохо отражается на окружающих фауне и флоре. Чтобы снизить негативное влияние, нужно исключить рассеивание потоков света и «подсвечивания неба» и соблюдать нормы освещенности.

Нормы уличного освещения в сельских поселениях

Городские жители привыкли к тому, что каждый вечер на улицах, в скверах, парках и во дворах зажигаются фонари. Освещение в деревнях и поселках имеет свою специфику. Его главной особенностью можно считать значительное отличие от городского освещения. Это объясняется тем, что в деревне нет интенсивного потока транспортных средств и людей.

Кроме того, в поселках ограниченное число административных, культурных и торговых объектов, которым требуется уникальная архитектурная подсветка. Но даже при таких отличиях уличное освещение деревни обустраивают по тому же принципу – обеспечить достаточный уровень освещенности, который будет комфортным в вечернее и ночное время.

В загородном доме

Уличное освещение на даче часто используется в эстетических целях. Для декоративной подсветки самого дома используют лампы с фильтрами разных цветов, которые сами по себе не видны. Для этих целей применяется светодиодная лента для уличного освещения или скрытая диодная уличная подсветка. Для заливающего света используют фонари. Они могут иметь разную форму, даже самую неожиданную.

Схема подключения

Уличное освещение для загородного дома имеет свою схему подключения. В её центре находится щит наружного освещения (ЩНО).

К нему подключены подсистемы внешней осветительной системы, а он сам — к сети. Щит может иметь разное количество каналов (в зависимости от того, сколько есть подсистем) и может включаться либо в ручном, либо в автоматическом режиме. Щит оснащён реле, который не допустит поступление силы тока выше допустимой. Автоматический режим работы возможен благодаря датчикам движения, который при фиксировании движения замыкает цепь и подаёт ток на нужные фонари.

Оборудование

Оборудование, которое требует уличное освещение загородного дома, условно делится на три группы: светильники, кабели и контрольные приборы

При проектировании и организации освещённости своими руками важно правильно разработать схему подключения уличного освещения. Все элементы должны технически соответствовать своему назначению и подходить для данной электрической сети

Светильники должны быть влагоустойчивыми (маркировка начинается от IP65) и иметь алюминиевый корпус. Кабель желательно выбирать бронированный и изолированный от агрессивных веществ, содержащихся в грунте.

Контрольные приборы — разные таймеры, датчики, оборудование для ручного управление, дистанционного включения и тому подобное. В таком случае уличное освещение частного дома будет выполнено правильно.