إن إضاءة الطرق هي عنصر حاسم في البنية التحتية الحضرية. يجب أن تلتزم تصميمها وتقييمها بمجموعة من مقاييس الحسابات والمعايير الدولية لضمان سلامة حركة المرور وكفاءةراحة المشاة، وكفاءة الطاقة. تهدف معايير إضاءة الطرق إلى توفير بيئة مرئية آمنة وفعالة ومريحة.تشمل أنظمة معايير إضاءة الطرق الدولية الرئيسية أنظمة اللجنة الدولية للإضاءة (CIE)، المعايير الأوروبية (EN) ، وجمعية هندسة الإضاءة في أمريكا الشمالية (IESNA).
من أجل ضمان التصميم العلمي والموحد ، من الضروري اتباع معايير إضاءة الطرق التي وضعتها مختلف البلدان والمناطق ، مثل ANSI-IES RP-8-18 ، CIE 140-2000 ،BSEN 13201-3:2015، وما إلى ذلك. تختلف المعايير المختلفة من حيث موقع نقطة المراقبة ، وحساب ضوء الإغلاق ، ونمذجة مقارنة الهدف
مقدمة لمعايير إضاءة الطرق السائدة:
ANSI/IES RP-8-18 (الولايات المتحدة الأمريكية): معايير أمريكا الشمالية الرئيسية مع مؤشرات شاملة.
CIE 140:2019 و CIE TN-007:2017 (الجنة الدولية للإضاءة): تؤكد على الوضوح والتكافل والإدراك البصري المتوسط.
BSEN 13201-3:2015 (أوروبا): مع التركيز على إدخال إضاءة نصف العمود والإضاءة المحيطة ومؤشرات إضاءة العوامل البشرية الأخرى.
ABNT NBR5101-2012 (البرازيل): المعيار الوطني الإقليمي
AS/NZS 1158.3.1:2020 (أستراليا ونيوزيلندا): قابلة للتطبيق على تصميم الطرق الحضرية والمجتمعية المحلية.
IES RP-18 (إضاءة الأنفاق الأمريكية): مخصصة لبيئات الأنفاق.
مقارنة المقاييس الحسابية المدعومة من كل معيار
تعريف مؤشرات الحساب الرئيسية
- الوحدة المتوسطة للضوء (Lavg): cd/m2 تشير إلى متوسط ضوء سطح الطريق المنظور من وجهة نظر السائق،وهو مؤشر مهم للحكم على الوضوح البصري لسطح الطريقيتم تأثير حسابها على خصائص انعكاس سطح الطريق، زاوية المراقبة، المصابيح والفوانيس توزيع الضوء وعوامل أخرى.
- متوسط الإضاءة (Eavg) ووحدة الحد الأدنى للإضاءة (Emin): الـ lux تشير إلى كثافة تدفق الضوء الذي يتم استلامه لكل وحدة مساحة. ويعكس متوسط الإضاءة مستوى الإضاءة الإجمالي،يتم استخدام الحد الأدنى من الإضاءة لتقييم توحيد الضوء، نسبة اثنين (Eavg/Emin) تعكس الراحة البصرية والسلامة.
- وحدة ضوء الستار (Lv): cd/m2 تشير إلى الضوء الإضافي الناجم عن المصابيح أو مصادر الضوء القوية الناجمة عن التشتت داخل العين.والذي سيتداخل مع إدراك المراقب للهدف، والقيمة المرتفعة جدا من Lv سوف تزيد من العبء البصري.
- نسبة ضوء الستار الضوئي (Lv/Lavg) تقيس القيمة النسبية للضوء الضوئي للظلال إلى متوسط ضوء الطريق،وهي واحدة من المعلمات الأساسية لتقييم قدرة إضاءة الطرق على مكافحة البريق.
- الرؤية الصغيرة للأهداف (STV) تشير إلى درجة الرؤية للأهداف الصغيرة (مثل الصخور الساقطة والحيوانات وما إلى ذلك) التي لوحظت في ظل ظروف إضاءة الطرق.STV يجمع بين معايير التباين المستهدفضوء الخلفية، وضوء الإغلاق، مع أعلى القيم التي تشير إلى أن الهدف أسهل لتحديد.
- وحدة الإضاءة العمودية (Ev): lux تشير إلى شدة الضوء التي يتم استلامها على سطح عمودي (مثل المشاة أو الجزء الأمامي من الجسم) ، عادة ما تقاس عند ارتفاع المراقبة 1.5m ،هو مؤشر رئيسي لسلامة المشاة وقدرات التعرف على الوجوه.
- وحدة الإضاءة شبه الأسطوانية (Esc): محاكاة لوكس لارتفاع الصدر البشري (حوالي 1.5m) من سطح نصف أسطواني من شدة الضوء التي تم استلامها لتقييم شامل للمشاة في الفضاء ثلاثي الأبعاد من تأثير الضوء، هو أحد المؤشرات الموصى بها من قبل معيار الاتحاد الأوروبي.
- الوحدة الإضاءة نصف الكرة (Ehs): lux تشير إلى نصف الكرة الافتراضية (عادة 1.5m لمنتصف الارتفاع) على متوسط إضاءة الضوء في جميع الاتجاهات،التي يمكن أن تعكس بشكل شامل نوعية بيئة الضوء المكانية، يستخدم عادة في الساحة، الرصيف، وغيرها من تقييم الضوء المساحة المفتوحة.
- وحدة الإضاءة المحيطة (EA): lux تشير إلى متوسط الإضاءة في نطاق معين حول منطقة إضاءة المهمة (مثل منطقة الحافة أو منطقة الخلفية) ،الذي يستخدم لتقييم توازن الوضوح بين منطقة المهمة البصرية والخلفيةالإضاءة المحيطة معقولة تساعد على تقليل التعب البصري وتعزيز الشعور بالأمان والتعرف على المكان.
- زيادة الحد الأدنى (TI) في % تشير إلى درجة انخفاض التباين بين الهدف والخلفية بسبب تداخل الوهج. كلما زادت TI،كلما زادت حدة الشعلة وزادت صعوبة التعرف على الهدف، والتي غالبا ما تستخدم كبديل لمؤشر Lv/Lavg في معايير CIE و BSEN.
- وحدة الضوء الميزوبي (Lmes):يستخدم cd/m2 في بيئات الضوء الضعيف لجمع استجابة خلايا العصا البصرية (المرأة المظلمة) وخلايا المخروط البصري (المرأة المشرقة) لحساب قيمة الإضاءة المتكاملةالخوارزمية أقرب إلى الإدراك الحقيقي للعين البشرية في الليل.
- نعم
الاختلافات الرئيسية بين المعايير الدولية
ANSI-IES RP-8-18 (مع إضاءة النفق RP-22)
- موقف المراقب: 83.07 متر من نقطة الحساب، خط الرؤية 1 درجة تحت الأفقي، الارتفاع 1.45 متر.
- حساب ضوء الستار الضوئي: لا يوجد تصفية محور الرؤية (LOS) ، ويتم النظر في اتجاه واحد فقط للسيارات.
- حساب STV: يتم النظر في أهداف التباين الإيجابية والسلبية، مع التركيز على الرؤية العامة.
CIE 140-2019 (يتم تطبيقه على CIE 115-2010)
- موقف المراقب: مسافة 60 متر، في وسط المسار أو ربع عرض الطريق من الرصيف.
- ضوء التخفي: تصفية افتراضية لمجال الرؤية المركزي 0.1-1.5 درجة والمنطقة التي تزيد عن 60 درجة خارج خط الرؤية.
- مؤشر الانعكاس: يستخدم ′′زيادة الحد الأدنى (TI) ′′، والذي يشير إلى الزيادة المئوية في عتبة التعرف بسبب الانعكاس.
- نعمCIE TN 007-2017 (إضافة الإضاءة البصرية المتوسطة)
- إضافة حساب ** Mesopic Luminance ** على أساس CIE 140 ، بناءً على صيغة CIE 191:2010، وتعديل مستوى التكيف للعين البشرية وفقا للضوء المتوسط الفعلي.
BSEN 13201-3:2015
- تمت إضافة إضاءة عمودية وشبه أسطوانية وشبه نصف كرة جديدة والعديد من المؤشرات الأخرى لنمذجة مرئية السائقين والمشاة في اتجاهات مختلفة.
- موقف المراقب: بما يتماشى مع CIE ، فإن Lv الافتراضي لا يصف مصادر الضوء في اتجاه خط الرؤية.
- حساب الانعكاس: بالتزامن مع طريقة CIE 146-2002 ، من الممكن اختيار يدوياً ما إذا كان سيتم تصفية أجهزة الإضاءة في خط الرؤية أم لا.
- نعمABNT NBR5101-2012 (المعيار البرازيلي)
- في الأساس نفس منهجية CIE ، ولكن مع المزيد من التركيز على دور الإضاءة شبه الأسطوانية في تعزيز الرؤية للتفاعلات بين المشاة والسائق.
منطق حساب Lv و TI مشابه لـ BSEN.- نعم
مؤشرات حساب المعايير المذكورة أعلاه لا تأخذ في الاعتبار تأثير التعرض لأشعة النهار،ولكن بعض المعايير سوف تأخذ في الاعتبار تأثير سطح الطريق الناجم عن الطقس الرطب، وسيكون هناك انعكاس مختلف بين سطح الطريق الجاف و سطح الطريق الرطب.
خصائص انعكاس أسطح الرصيف لها تأثير كبير على حساب الإضاءة وتوزيع الإضاءة وتصميم توفير الطاقة. لهذا السبب، 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.
المعلم الأكثر أهمية في جدول R هو Q0،والذي يمثل متوسط معامل انعكاس هذا الرصيف في ظروف الإضاءة القياسية ويتم تحويله إلى انعكاس شامل بواسطة الصيغة التالية::
انعكاس إجمالي = Q0 × π
كلما زاد Q0 ، زادت انعكاسية الرصيف الكلية للضوء ، واختيار قيمة Q0 يؤثر بشكل مباشر على نتائج محاكاة الإضاءة.
