Ánh sáng đường phố là một thành phần quan trọng của cơ sở hạ tầng đô thị.thoải mái cho người đi bộ, và hiệu quả năng lượng. Các tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố nhằm mục đích cung cấp một môi trường thị giác an toàn, hiệu quả và thoải mái.Các hệ thống tiêu chuẩn ánh sáng đường quốc tế chính bao gồm các hệ thống của Ủy ban Quốc tế về Ánh sáng (CIE), Tiêu chuẩn châu Âu (EN) và Hiệp hội Kỹ thuật chiếu sáng Bắc Mỹ (IESNA).
Để đảm bảo thiết kế khoa học và tiêu chuẩn, cần phải tuân thủ các tiêu chuẩn chiếu sáng đường bộ được phát triển bởi các quốc gia và khu vực khác nhau, chẳng hạn như ANSI-IES RP-8-18, CIE 140-2000,BSEN 13201-3:2015, vv Các tiêu chuẩn khác nhau khác nhau về vị trí điểm quan sát, tính toán độ sáng tắc nghẽn và mô hình so sánh mục tiêu
Giới thiệu về các tiêu chuẩn thông thường về ánh sáng đường bộ:
ANSI/IES RP-8-18 (Hoa Kỳ): tiêu chuẩn Bắc Mỹ chính thống với các chỉ số toàn diện;
CIE 140:2019 & CIE TN-007:2017 (Ủy ban chiếu sáng quốc tế): nhấn mạnh độ sáng, đồng nhất & nhận thức thị giác trung gian;
BSEN 13201-3:2015 (Châu Âu): tập trung vào việc giới thiệu ánh sáng nửa cột, ánh sáng xung quanh và các chỉ báo ánh sáng nhân tạo khác;
ABNT NBR5101-2012 (Brazil): tiêu chuẩn quốc gia khu vực;
AS/NZS 1158.3.1:2020 (Australia và New Zealand): áp dụng cho thiết kế đường bộ đô thị và cộng đồng địa phương;
IES RP-18 (U.S. Tunnel Lighting): dành riêng cho môi trường đường hầm.
So sánh các số liệu tính toán được hỗ trợ bởi mỗi tiêu chuẩn
Định nghĩa các chỉ số tính toán chính
- Đơn vị độ sáng trung bình (Lavg): cd/m2 đề cập đến độ sáng trung bình của bề mặt đường được quan sát từ quan điểm của người lái xe,là một chỉ số quan trọng để đánh giá độ sáng thị giác của đườngTính toán của nó bị ảnh hưởng bởi các tính chất phản xạ của bề mặt đường, góc quan sát, đèn và đèn lồng phân phối ánh sáng và các yếu tố khác.
- Độ sáng trung bình (Eavg) và độ sáng tối thiểu (Emin) đơn vị: lux cho thấy cường độ luồng ánh sáng nhận được trên mỗi đơn vị diện tích. Độ sáng trung bình phản ánh mức độ ánh sáng tổng thể,độ sáng tối thiểu được sử dụng để đánh giá sự đồng nhất của ánh sáng, tỷ lệ của hai (Eavg/Emin) phản ánh sự thoải mái và an toàn của thị giác.
- Đèn sáng màn (Lv): cd/m2 đề cập đến độ sáng bổ sung do đèn hoặc các nguồn ánh sáng mạnh gây ra bởi sự phân tán trong mắt,sẽ cản trở sự nhận biết của người quan sát về mục tiêu, và giá trị Lv quá cao sẽ làm tăng tải trọng thị giác.
- Tỷ lệ độ sáng rèm ánh sáng (Lv/Lavg) đo giá trị tương đối của độ sáng bóng đối với độ sáng đường trung bình,và là một trong những thông số cốt lõi để đánh giá khả năng kiểm soát ánh sáng chói của đèn đường.
- Nhận thấy mục tiêu nhỏ (STV) cho thấy mức độ nhìn thấy các mục tiêu nhỏ (ví dụ: đá rơi, động vật, v.v.) được quan sát trong điều kiện chiếu sáng đường.STV kết hợp các thông số của độ tương phản mục tiêu, độ sáng nền, và độ sáng khép kín, với các giá trị cao hơn cho thấy mục tiêu dễ xác định hơn.
- Đơn vị chiếu sáng dọc (Ev): lux đề cập đến cường độ ánh sáng nhận được trên bề mặt dọc (như người đi bộ hoặc phía trước của cơ thể), thường được đo ở độ cao quan sát 1,5m,là một chỉ số chính về khả năng nhận dạng khuôn mặt và an toàn cho người đi bộ.
- Đơn vị chiếu sáng bán hình trụ (Esc): mô phỏng độ cao ngực con người (khoảng 1.5m) của bề mặt bán hình trụ của cường độ ánh sáng nhận được cho một đánh giá toàn diện của người đi bộ trong không gian ba chiều của hiệu ứng ánh sáng, là một trong những chỉ số được khuyến cáo bởi tiêu chuẩn EU.
- đơn vị chiếu sáng bán cầu (Ehs): lux đề cập đến bán cầu ảo (thường là 1,5m cho trung tâm chiều cao) trên độ chiếu sáng trung bình của ánh sáng theo tất cả các hướng,có thể phản ánh toàn diện chất lượng môi trường ánh sáng không gian, thường được sử dụng trong quảng trường, vỉa hè và các đánh giá ánh sáng không gian mở khác.
- Đèn chiếu sáng xung quanh (EA) đơn vị: lux cho thấy độ sáng trung bình trong một phạm vi nhất định xung quanh khu vực chiếu sáng nhiệm vụ (chẳng hạn như khu vực cạnh hoặc khu vực nền),được sử dụng để đánh giá sự cân bằng độ sáng giữa khu vực nhiệm vụ thị giác và nềnÁnh sáng xung quanh hợp lý giúp giảm mệt mỏi thị giác và tăng cảm giác an toàn và nhận diện không gian.
- Threshold Increment (TI) trong % cho thấy mức độ giảm tương phản giữa mục tiêu và nền do sự can thiệp của ánh sáng chói; TI càng lớn,ánh chói càng nghiêm trọng và khó nhận dạng mục tiêu càng cao, thường được sử dụng thay thế cho chỉ số Lv/Lavg trong các tiêu chuẩn CIE và BSEN.
- Đơn vị Luminance Mesopic (Lmes):cd/m2 được sử dụng trong môi trường ánh sáng yếu để kết hợp phản ứng của các tế bào thanh quang (nhìn tối) và các tế bào hình nón quang (nhìn sáng) để tính giá trị độ sáng tích hợpCác thuật toán gần với nhận thức thực sự của mắt con người vào ban đêm.
Sự khác biệt chính giữa các tiêu chuẩn quốc tế
ANSI-IES RP-8-18 (với đèn đường hầm RP-22)
- Vị trí quan sát: 83,07 mét từ điểm tính toán, đường ngắm 1 độ dưới đường ngang, độ cao 1,45 mét.
- Tính toán độ sáng của màn chiếu sáng: không có lọc trục nhìn (LOS), chỉ xem xét một hướng giao thông.
- Tính toán STV: các mục tiêu tương phản tích cực và tiêu cực được xem xét, nhấn mạnh tầm nhìn tổng thể.
CIE 140-2019 (tương ứng với CIE 115-2010)
- Vị trí của người quan sát: khoảng cách 60 m, ở giữa làn đường hoặc 1/4 chiều rộng đường từ vỉa hè.
- Độ sáng che khuất: lọc mặc định của trường nhìn trung tâm 0,1-1,5 ° và khu vực hơn 60 ° ra khỏi tầm nhìn.
- Chỉ số ánh sáng chói: sử dụng "Threshold Increment (TI) ", cho thấy tỷ lệ phần trăm tăng ngưỡng nhận dạng do ánh sáng chói.
CIE TN 007-2017 (sửa đổi độ sáng thị giác trung gian)
- Thêm ** Mesopic Luminance ** tính toán dựa trên CIE 140, dựa trên công thức của CIE 191:2010, và điều chỉnh mức độ thích nghi của mắt người theo độ sáng trung bình thực tế.
BSEN 13201-3:2015
- Ánh sáng dọc, bán trụ và bán cầu mới và nhiều chỉ số khác được thêm vào để mô hình hóa tầm nhìn của người lái xe và người đi bộ theo các hướng khác nhau.
- Vị trí của người quan sát: phù hợp với CIE, Lv mặc định không lọc các nguồn ánh sáng trong hướng tầm nhìn.
- Tính toán ánh sáng chói: Cùng với phương pháp CIE 146-2002, có thể chọn thủ công liệu có nên lọc các đèn trong tầm nhìn hay không.
ABNT NBR5101-2012 (Tiêu chuẩn Brazil)
- Về cơ bản giống như phương pháp CIE, nhưng nhấn mạnh nhiều hơn vào vai trò của ánh sáng bán trụ trong việc tăng khả năng hiển thị của tương tác người đi bộ và lái xe.
Logic tính toán Lv và TI tương tự như BSEN.
Các chỉ số tính toán của các tiêu chuẩn trên không tính đến ảnh hưởng của phơi sáng ban ngày,nhưng một số tiêu chuẩn sẽ tính đến ảnh hưởng của bề mặt đường dẫn đến thời tiết ẩm ướt, và sẽ có sự phản xạ khác nhau giữa bề mặt đường khô và bề mặt đường ướt.
Các tính chất phản xạ của bề mặt vỉa hè có tác động đáng kể đến tính toán độ sáng, phân bố độ sáng và thiết kế tiết kiệm năng lượng. the industry has developed standardized reflectance tables (R-Tables) to describe the reflectance properties of pavement surfaces based on the physical surface characteristics of different pavement materials.
Các thông số trung tâm nhất trong bảng R là Q0,đại diện cho hệ số phản xạ trung bình của vỉa hè này trong điều kiện ánh sáng tiêu chuẩn và được chuyển đổi thành độ phản xạ tổng thể bằng công thức sau::
Độ phản xạ tổng thể = Q0 × π
Giá trị Q0 càng cao, độ phản xạ tổng thể của vỉa hè đối với ánh sáng càng mạnh, và sự lựa chọn giá trị Q0 ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả mô phỏng độ sáng.
>
>
