Ако някога сте карали по магистрала през нощта, посещавали сте обширна промишлена площадка или сте се разхождали около голямо спортно игрище след залез слънце, вие сте разчитали на осветление с висока мачта, за да запази тези пространства безопасни и използваеми. Като доставчик на високи мачти, един от най-често срещаните въпроси, които получавам от клиенти - инженери, управители на съоръжения и изпълнители - е "как да изчисля правилната височина за моите високи мачтови светлини?" Това не е предположение и спестяването на този детайл може да доведе до слабо, неравномерно осветление, което не отговаря на стандартите за безопасност, или до загуба на пари за мачта, която е по-висока, отколкото трябва. След 12 години в този бизнес, работих през десетки от тези изчисления с клиенти и разбивам науката зад това тук, без да се изисква жаргон.
Първо, нека да изясним какво е висока мачта, за да подготвим сцената. Високата мачта е висок, вертикален стълб (обикновено стоманен, тъй като е издръжлив и устойчив на атмосферни влияния), който държи множество осветителни тела в горната част, предназначени да осветяват ефективно големи открити площи. За разлика от малките осветителни стълбове, които покриват само малко място, високите мачти могат да осветяват 10 000 квадратни фута или повече от една единица. Височината на мачтата е в основата на това покритие и неправилното й прави всеки друг избор на осветление без значение.
И така, откъде да започнете? Първата стъпка е да определите изискванията за осветление на вашия проект. Всяко пространство има различни нужди: възел на магистрала се нуждае от еднаква светлина, за да могат шофьорите да виждат пътните знаци и препятствия, паркингът трябва да елиминира тъмните ъгли, за да възпира престъпността, а спортното игрище се нуждае от специфични нива на светлина за играчи и зрители. Регулаторните органи (като Illuminating Engineering Society или IES в САЩ) публикуват насоки за тези нива, така че това е вашата отправна точка. Например IES препоръчва минимум 0,5 фута свещи (fc) за общи паркинги, 2 fc за натоварени паркинги на дребно и до 50 fc за професионални спортни игрища. Това число ще повлияе пряко колко висока трябва да бъде вашата мачта.
След това трябва да начертаете зоната, която осветявате. Да приемем, че имате паркинг с размери 200x200 фута. Ще трябва да разберете колко високи мачти ще използвате и къде да ги поставите - обикновено на равномерно разстояние, без точка, по-голяма от половината от разстоянието между две мачти от осветителното тяло. Това „правило за половин разстояние“ е ключово: то гарантира равномерно припокриване на светлината, така че няма тъмни празнини. За единична висока мачта, покриваща площ от 10 000 кв. фута (като място с размери 100x100 фута), половината от разстоянието между тази мачта и следващата ще бъде 50 фута. Това число се сдвоява директно с височината на мачтата, тъй като ширината и разпространението на светлинния лъч зависят от това колко високо е монтиран.
Ето основното изчисление: за повечето общи приложения оптималната височина на мачтата е приблизително 1,5 пъти ширината на площта, която светлината покрива. Чакай, нека го направя бетон. Ако вашата светлина трябва да покрие радиус от 50 фута (така площ с диаметър 100 фута), 50 x 1,5 = 75 фута. Това е типична височина за високи мачти на паркинг. Но преди да заключите това, трябва да отчетете два големи фактора: ъгъл на лъча на осветителното тяло и препятствия.
Ъгълът на лъча е колко широко се разпространява светлината от осветителното тяло. Някои осветителни тела са тесни (15-30 градуса), предназначени за осветление на дълги разстояния като магистрали; други са широки (60-90 градуса), идеални за по-малки, открити площи като паркинги. Ако използвате светлина с тесен лъч на къса мачта, ще получите концентриран лъч, който удря само малка точка, оставяйки големи тъмни зони. Ако използвате широк лъч на твърде висока мачта, светлината ще се разпространи твърде тънко, което ще доведе до ниски свещи там, където имате нужда. Ето защо правилото 1,5x работи като базова линия, но трябва да коригирате ъгъла на лъча. Нека да тестваме това: приспособление с широк лъч (80 градуса), монтирано на 75-футова мачта, ще има радиус на покритие от около 65 фута, което съвпада идеално с радиуса от 50 фута, от който се нуждаехме по-рано. Ако сте използвали тесен лъч (20 градуса) на същата мачта от 75 фута, покритието му ще бъде само около 27 фута твърде малко за площ от 100 фута. Така че винаги съпоставяйте ъгъла на лъча на вашето приспособление с височината; повечето производители на осветителни тела публикуват диаграми на разпространението, които показват точно колко площ ще покрие тяхната светлина на различни височини.
След това има пречки. Това е стъпка, която много хора пропускат и създава големи проблеми. Ако вашата висока мачта минава близо до електропроводи, сгради или дори съществуващи дървета, тези неща могат да блокират светлината и да създават сенки. Това е мястото, където имах клиенти, които се обръщаха, мислейки, че тяхната 60-футова мачта е достатъчна, само за да намерят 50-футов висок склад на 30 фута, който блокира 40% от светлината. Когато имате препятствия, трябва да повдигнете мачтата достатъчно, за да премине светлината през тях. Например, ако имате препятствие с височина 50 фута на 20 фута от мачтата, височината на мачтата трябва да бъде поне 50 фута, плюс достатъчно допълнителна височина, за да изчистите препятствието с 10-15 фута, за да избегнете засенчване върху зоната, която осветявате. Това ни води до 60-65 фута, вместо първоначалните 50 фута, някой може да е предположил.
Друго нещо, което трябва да имате предвид, е устойчивостта на вятъра и конструкцията. Високите мачти, особено високите (100+ фута), трябва да издържат на силни ветрове, дъжд, сняг и дори лед. Височината на мачтата влияе върху нейното структурно натоварване: колкото по-висока е тя, толкова по-голяма сила упражнява вятърът върху нея. Ето защо ние не използваме същите видове стълбове за високи мачти, които използваме за малки осветителни стълбове. Много от нашите клиенти идват при нас, знаейки за изчисленията на осветлението, но не и за структурния дизайн, и те питат дали могат да използват стълбове от други приложения - като тези монополни стоманени кули за електропроводи, които можете да намерите на /wireless-towers/monopole-towers/monopole-power-transmission-line-steel-tower.html, например. Въпреки че тези монополи са проектирани за вертикални натоварвания, те може да не са оптимизирани за специфичните натоварвания от вятър и натоварванията на осветителните тела, които носят високите мачти. Нашите високи мачти са проектирани по поръчка, за да балансират височината, светлинното покритие и структурната безопасност, така че светлината да остане на място дори по време на силна буря. Винаги съветвам клиентите да работят с доставчик, който интегрира структурно инженерство в процеса на изчисляване на осветлението, а не само самото осветление.
Нека преминем през пълен пример, за да направим това реално. Да кажем, че проектирате нов терминал за камиони с размери 150x150 фута, с цел постигане на нива на светлина 1 fc за общо осветление на зоната, съгласно указанията на IES. Стъпка 1: площта е 22 500 кв. фута. Ще използваме 2 високи мачти, разположени на 100 фута една от друга (така че всяка точка е в рамките на 50 фута от мачта, отговаряйки на правилото за половин разстояние). Стъпка 2: необходимото покритие на мачта е радиус от 75 фута (тъй като половината разстояние между мачтите е 50 фута, ще дадем припокриване от 25 фута, за да сме сигурни). Стъпка 3: изберете осветително тяло с широк лъч, 70 градуса, което има препоръчителна височина на монтаж от 1,25 пъти радиуса на покритие. 1,25 x 75 фута = 93,75 фута, така че закръгляме до 95 фута. Стъпка 4: проверете за препятствия. Има табела с височина 40 фута от северната страна на терминала, на 30 фута от първата мачта. Трябва да изчистим знака с 15 фута, така че добавете 15 фута към височината: 95 +15 = 110 фута. Стъпка 5: потвърдете структурното натоварване. 110-футова мачта с 8 осветителни тела е добре в дизайна на нашите стандартни модели с висока мачта, които са тествани при ветрове със скорост 120 mph и 20 паунда лед. Готово. Това е солидно, научно подкрепено изчисление.
Често срещани грешки, които виждам да правят клиентите: първо, разчитайки единствено на най-ниската височина, за да спестят пари, само за да трябва да добавят още мачти по-късно, което в крайна сметка струва повече. Например, ако поставите две 60-футови мачти вместо 110-футови на този терминал за камиони, ще ви трябват още три мачти, за да получите същото ниво на светлина, което анулира първоначалните спестявания. Второ, неотчитането на мачтите с висока разливна светлина може да изпрати светлина в съседни зони, което може да е проблем, ако сте близо до жилищен квартал. Ето защо понякога предлагаме да регулирате височината или ъгъла на закрепване, за да намалите разливането, друг фактор, който е свързан с начина, по който изчислявате височината. Трето, пренебрегване на поддръжката: по-високите мачти са по-трудни за изкачване за смяна на крушка, така че ако искате по-лесен достъп, можете да изберете малко по-къса мачта с повече приспособления, вместо много висока, която е по-трудна за поддръжка. Това е лично предпочитание, но трябва да вземете предвид.
Като доставчик съм виждал клиенти да ни представят половин изчисления и когато преминаваме през тези стъпки с тях, те винаги се изненадват колко много отива в това. Добрата новина е, че не е нужно да сте инженер по осветление, за да го направите правилно. Имаме екип, който работи с всеки клиент, за да приспособи изчислението към точното му пространство, изисквания и бюджет. Ние също доставяме нашите материали от доверени производители, включително монополните телекомуникационни кули на /wireless-towers/monopole-towers/monopole-telecommunications-tower.html, еднотръбни пейзажни клетъчни монополни кули на /wireless-towers/monopole-towers/single-tube-landscape-cell-monopole-tower.html, стоманени електропреносни линии кули на /wireless-towers/monopole-towers/power-transmission-line-steel-tower.html и поцинковани стоманени електрически кули за пренос на енергия на /wireless-towers/monopole-towers/galvanized-steel-power-tower-for-power.html-въпреки че ние адаптираме тези проекти специално за осветление с висока мачта, тъй като нашият приоритет е балансирането на светлината покритие, структура и цена.
Ако планирате проект за осветление с висока мачта, най-добрата първа стъпка е да достигнете до вашите размери на пространството, местоположение и цели за осветление. Можем да ви помогнем да преминете през пълното изчисление, да проверим за препятствия, да потвърдим структурните нужди и дори да ви покажем опции за закрепване, които отговарят на вашия ръст. Независимо дали осветявате малък паркинг или голям промишлен комплекс, правилната височина е първият и най-важен избор, който ще направите, и това ще ви се изплати като безопасност, ефективност и разходи за години напред.
Референции
- Общество за осветително инженерство (IES). (2020 г.). Осветление за паркинги: ANSI/IES RP-20-20. Ню Йорк, Ню Йорк: Общество за осветително инженерство.
- Американски национален институт по стандартизация (ANSI). (2018). Критерии за конструктивно проектиране на стоманени стълбове и кули. Вашингтон, окръг Колумбия: Американски национален институт по стандартизация.
- Осветление Европа. (2021). Осветление с висока мачта: Най-добри практики за осветление на пътища и площи. Брюксел, Белгия: Lighting Europe.
