tiểu luận lý thuyết chiếu sáng đường đô thị

LÝ THUYẾT CHIẾU SÁNG ĐƯỜNG
LÊ NGỌC THIÊN
BM. NĂNG LƯỢNG-THÔNG TIN
Mục đích chiếu sáng đường
 Chiếu sáng đường: Street lighting,
road lighting

Tạo môi trường ánh sáng tiện nghi,
giúp
người
lái
xe
xử
lý
nhanh
chóng,
giúp
người
lái
xe
xử
lý
nhanh
chóng,
chính xác các tình huống xảy ra trên
đường, bảo đảm giao thông an toàn
Tiêu chuẩn đánh giá
 Yếu tố tác động trực tiếp đến mắt
người lái xe không phải là độ rọi mà
là độ chói của mặt đường (tính bằng
cd/m

2
)
ở
phạm
vi
quan
sát
cd/m
2
)
ở
phạm
vi
quan
sát
 Độ chói trung bình của mặt đường là
tiêu chuẩn đầu tiên để đánh giá chất
lượng chiếu sáng đường phố
Phạm vi mặt đường quan sát
 Phụ thuộc vào vận tốc xe và độ cao
của chỗ ngồi trong xe, thường được
lấy dưới góc nhìn từ 0,5 độ đến 1,5
đ
ộ
đ
ộ
Các yếu tố ảnh hưởng đến độ chói
 Đặt điểm bề mặt
đường
 Vận tốc chuyển

đ
ộ
ng

củ
a
xe
đ
ộ
ng

củ
a
xe
 Kiểu chiếu sáng
 Kiểu đèn
 Khoảng cách đèn
 Độ cao đèn,…
Phương pháp tính toán độ chói điểm
 Góc tia tới
 góc lệch của hình
chiếu của đèn trên
mặt
đường
với
γ
β
mặt
đường
với

phương quan sát
 góc người quan
sát nhìn thấy điểm
P
α
Liên hệ giữa độ chói và độ rọi
E
q
L
).
,
,
(
γ
β
α
=
Phương pháp tính toán độ chói điểm
 Trong thực tế góc gần bằng 1 độ
đối với người lái nhìn mặt đường, q
chỉ còn phụ thuộc vào và . Đối với
một
đèn
có
chiều
cao
h
phát
cường
α

β
γ
một
đèn
có
chiều
cao
h
phát
cường
độ sáng I về điểm P
2
h
I
RL =
Phân loại lớp phủ mặt đường
 Không có mối quan hệ rõ ràng giữa
lớp phủ mặt đường với các đặc tính
quang học

CIE

đã

xác

định

4

loại

lớp

phủ

mặt


CIE

đã

xác

định

4

loại

lớp

phủ

mặt

đường ký hiệu từ R1 đến R4 theo hệ
số nhìn rõ Q
0

và các hệ số sử dụng S
1

và S
2
(giá trị R tra theo bảng và )
β
γ
tg
Các hệ số
 Q
0
: giá trị trung bình của hệ số chói
q, từ 0,05 (tối) đến 0,11 (sáng)
 Các hệ số sử dụng S
1
và S
2
(
)
( )
0,0R
0,2R
S
1
=
( )
0,0R
Q
S

0
2
=
( )
γβ
tg
R
,
Bảng phân loại phản xạ mặt đường
+ R1 bitum có dưới 15% vật liệu
nhân tạo màu sáng hoặc 30% đá
rất sáng. Các viên sỏi đa số màu
trắng hoặc 100% đá màu rất
sáng. Bêtông xi măng
+
R
2
bitum
có
từ
10
đến
15
%
màu
Caáp
CaápCaáp
Caáp S
SS
S

1
11
1
S
SS
S
1
11
1
ñieån hình
ñieån hìnhñieån hình
ñieån hình Q
QQ
Q
0
00
0
ñieån hình
ñieån hìnhñieån hình
ñieån hình
+
R
2
bitum
có
từ
10
đến
15
%

màu
trắng nhân tạo. Bitum có nhiều
hạt kích thước lớn hơn 10mm.
Nhựa đường đổ sau khi thi công,
ở trạng thái mới
+ R3 bitum nguội có các hạt dưới
10 mm nhưng có kết cấu chắc
+ R4 đổ nhựa đường sau nhiều
tháng sử dụng
R
RR
R
1
11
1
R
RR
R
2
22
2
R
RR
R
3
33
3
R
RR
R

4
44
4
< 0,45
0,45 – 0,85
0,85 – 1,35
> 1,35
0,25
0,58
1,11
1,55
0,10
0,07
0,07
0,08
Bảng phản xạ đường với Q
0
= 0,1
β
tgγ
0.0
45.0
2.0
60.0
5.0
75.0
10.0
90.0
15.0
90.0

20.0
120.0
25.0
135.0
30.0
150.0
35.0
165.0
40.0
180.0
0.0 7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700
7700

0.2 7100
7020
7080
7080
7030
6980
7100
7020
7120
7040
7100
7140
7080
7080
7080
7240
7070
7190
7040
7230
0.5 5860
5480
5820
5410
5870
5310
5810
5440
5810
5460

5760
5620
5700
5660
5670
5870
5640
5810
5560
5890
0.8 4680
3890
4670
3830
4650
3730
4550
3840
4570
3910
4460
4120
4300
4190
4200
4370
4100
4380
3990
4450

1.0
……
3780
2630
3720
2600
3730
2500
3630
2650
3470
2780
3310
2950
3140
3050
2990
3180
2850
3230
2730
3290
Các loại mảng sáng đèn
 Mảng sáng gây ra do
một đèn đơn.
 Mảng sáng do các đèn
sắp xếp so le nhau.

Mảng
sáng

do
các
đèn

Mảng
sáng
do
các
đèn
sắp xếp so le nhau khi
mặt đường ướt.
 Mảng sáng do các đèn
sắp xếp một bên trên
đường cong
i
 u chung U
0
tb
min
o
L
L
U =
 c U
1
max
min
1
L
L

U =
U
0
nh, U
1
p
Chỉ số tiện nghi G
 Dùng hạn chế sự chói lóa của đèn
1,46lgP
4,41lgh)0,97lg(LISLG
tb
−++=
Ltb: Độ chói trung bình của đường
phố
h: Độ cao đặt đèn
p: Số lượng đèn trên 1 km đường
ISL: Chỉ số đặc trưng của choá đèn,
do nhà sản xuất cung cấp hoặc tính
toán, đo đạc, thử nghiệm theo công
thức, thường từ 3 -6
Bảng hệ số tiện nghi G
G =
G = G =
G = 1
11
1 Chói
ChóiChói
Chói lóa
lóalóa
lóa quá

quáquá
quá mức
mứcmức
mức chòu
chòuchòu
chòu đựng
đựngđựng
đựng
G = 9
G = 9G = 9
G = 9
Không
KhôngKhông
Không
cảm
cảmcảm
cảm
thấy
thấythấy
thấy
chói
chóichói
chói
lóa
lóalóa
lóa
G = 9
G = 9G = 9
G = 9
Không

KhôngKhông
Không
cảm
cảmcảm
cảm
thấy
thấythấy
thấy
chói
chóichói
chói
lóa
lóalóa
lóa
G = 5
G = 5G = 5
G = 5 Chói
ChóiChói
Chói lóa
lóalóa
lóa ở
ởở
ở mức
mứcmức
mức chòu
chòuchòu
chòu đựng
đựngđựng
đựng
Phân cấp chiếu sáng đường phố –

Tiêu chuẩn quốc tế CIE
Hạng A: Đường phố chính toàn thành, nút
giao thông, quảng trường lớn của thành
phố, quảng trường trước nhà ga xe lửa
Hạng B
:
Đường phố chính của quận, thị
Hạng B
:
Đường phố chính của quận, thị
xã, quảng trường nhỏ trước các rạp hát,
rạp chiếu phim, xiếc, câu lạc bộ, chợ, sân
vận động…
Hạng C: Đường trong các khu nhà ở.
Hạng D: Đường hẻm, ngõ hẻm.
Phân cấp chiếu sáng đường phố –
Tiêu chuẩn quốc tế Việt Nam
Loại
LoạiLoại
Loại
đường
đườngđường
đường phố
phốphố
phố
Cấp
CấpCấp
Cấp đường
đườngđường
đường phố,

phố,phố,
phố, đô
đôđô
đô thò
thòthò
thò
Chức năng của đường
Chức năng của đườngChức năng của đường
Chức năng của đường
Cấp
CấpCấp
Cấp chiếu
chiếuchiếu
chiếu
sáng
sángsáng
sáng
Đường phố
Đường phố Đường phố
Đường phố
cấp đô thò
cấp đô thòcấp đô thò
cấp đô thò
Đường cao tốc
Đường cao tốcĐường cao tốc
Đường cao tốc
Đường phố chính cấp I
Đường phố chính cấp IĐường phố chính cấp I
Đường phố chính cấp I
Đường phố chính cấp II

Đường phố chính cấp IIĐường phố chính cấp II
Đường phố chính cấp II
Xe chạy tốc độ cao, liên hệ giữa các khu đô thò loại I, giữa các đô thò và các điểm dân cư trong hệ thống
chùm đô thò (tốc độ xe là120 km/h).
Giao thông liên tục giữa các khu nhà ở, khu công nghiệp và các khu trung tâm công cộng nối với đường cao
tốc trong phạm vi đô thò
(100 km/h).
Giao thông có điều khiển liên hệ trong phạm vi đô thò giữa các khu nhà ơ,û khu công nghiệp và trung tâm
công cộng nối với đường phố chính cấp I (80 km/h).
A
AA
A
công cộng nối với đường phố chính cấp I (80 km/h).
Cấp khu vực
Cấp khu vựcCấp khu vực
Cấp khu vực
Đường khu vực
Đường khu vựcĐường khu vực
Đường khu vực
Đường vận tải
Đường vận tảiĐường vận tải
Đường vận tải
Liên hệ trong giới hạn của nhà ở nối với đường phố chính cấp đô thò (80 km/h).
Vận chuyển hàng hóa công nghiệp và vật liệu xây dựng ngoài khu dân dụng, giữa các khu công nghiệp và
khu kho tàng bến bãi (80 km/h).
B
BB
B
Đường
ĐườngĐường

Đường
nội bộ
nội bộnội bộ
nội bộ
Đường khu nhà ở
Đường khu nhà ởĐường khu nhà ở
Đường khu nhà ở
Đường khu công nghiệp và
Đường khu công nghiệp và Đường khu công nghiệp và
Đường khu công nghiệp và
kho tàng
kho tàngkho tàng
kho tàng
Liên hệ giữa các tiểu khu, nhóm nhà với đường khu vực, không có giao thông công cộng
(60 km/h).
Chuyên chở hàng hóa công nghiệp và vật liệu xây dựng trong giới hạn khu công nghiệp, kho tàng nối ra
đường vận tải và các đường khác
(60 km/h).
C
CC
C
Quảng trường
Quảng trườngQuảng trường
Quảng trường
Quảng trường chính thành phố
Quảng trường giao thông
Quảng trường trước cầu
Quảng trường trước ga
Quảng trường đầu mối các công trình giao thông
A

AA
A
Quảng trường trước các công trình công cộng và trước các khu tập trung công cộng B
BB
B
Tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố CIE
tb
o
L
L
U
min
=
max
min
L
L
U =
1
6
≥
G
Cấp
Cấp Cấp
Cấp
chiếu
chiếu chiếu
chiếu
sáng
sángsáng

sáng
Loại đường
Loại đườngLoại đường
Loại đường Vỉa hè
Vỉa hèVỉa hè
Vỉa hè
Độ chói
Độ chói Độ chói
Độ chói
trung bình L
trung bình Ltrung bình L
trung bình L
tb
tbtb
tb
A
AA
A
Đường quốc lộ
Đường quốc lộĐường quốc lộ
Đường quốc lộ
Đường cao tốc
Đường cao tốcĐường cao tốc
Đường cao tốc
2 0,4 0,7 5
B
BB
B
Đường lớn
Đường lớnĐường lớn

Đường lớn
Sáng
2
0,4
0,7
5
B
BB
B
Đường lớn
Đường lớnĐường lớn
Đường lớn
Đường nhỏ
Đường nhỏĐường nhỏ
Đường nhỏ
Sáng
Tối
2
1 đến 2
0,4
0,7
5
6
C
CC
C
Đường thành phố
Đường thành phố Đường thành phố
Đường thành phố
hoặc đường nhỏ

hoặc đường nhỏhoặc đường nhỏ
hoặc đường nhỏ
Đường có người đi
Đường có người đi Đường có người đi
Đường có người đi
bộ
bộbộ
bộ
Sáng
Tối
2
1
0,4 0,7
5
6
D
DD
D
Đường phố chính
Đường phố chínhĐường phố chính
Đường phố chính
Phố buôn bán
Phố buôn bánPhố buôn bán
Phố buôn bán
Sáng 2 0,4 0,7 4
E
EE
E
Đường phụ qua lại
Đường phụ qua lại Đường phụ qua lại

Đường phụ qua lại
trong tiểu khu
trong tiểu khutrong tiểu khu
trong tiểu khu
Sáng
Tối
1
0,5
0,5
4
5
Tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố
Việt Nam (TCVN 95 – 1983)
Cấp
CấpCấp
Cấp
Lưu lượng xe lớn nhất trong
Lưu lượng xe lớn nhất trong Lưu lượng xe lớn nhất trong
Lưu lượng xe lớn nhất trong
thời gian có chiếu sáng
thời gian có chiếu sángthời gian có chiếu sáng
thời gian có chiếu sáng
(xe/giờ)
(xe/giờ)(xe/giờ)
(xe/giờ)
Độ chói trung bình
Độ chói trung bình Độ chói trung bình
Độ chói trung bình
trên mặt đường
trên mặt đườngtrên mặt đường

trên mặt đường
( cd/m
( cd/m( cd/m
( cd/m
2
22
2
)
))
)
Độ rọi trung bình
Độ rọi trung bình Độ rọi trung bình
Độ rọi trung bình
trên mặt đường
trên mặt đườngtrên mặt đường
trên mặt đường
( lux)
( lux)( lux)
( lux)
Từ 3000 trở lên
Từ
1000
đến
dưới
3000
1.6
1.2
24
15
A

AA
A
Từ
1000
đến
dưới
3000
Từ 500 đến dưới 1000
Dưới 500
1.2
1.0
0.8
15
10
6
B
BB
B
Từ 2000 trở lên
Từ 1000 đến dưới 2000
Từ 500 đến dưới 1000
Từ 200 đến dưới 500
Dưới 200
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
10
10

6
4
2
C
CC
C
Trên 500
Dưới 500
0.6
0.4
4
2
Thiết kế sơ bộ chiếu sáng đường phố
 “Phương pháp tỉ số R” được CIE công
bố vào năm 1965, thay độ rọi bằng
độ chói mặt đường

Chọn
kiểu
bố
trí
đèn

Chọn
kiểu
bố
trí
đèn
 Chọn kiểu đèn và khoảng cách giữa
chúng

 Xác định công suất của đèn
Kiểu bố trí đèn
 Lắp đặt một bên: đường hẹp, đường cong
 Sự đồng đều của độ rọi ngang được đảm bảo
khi chiều rộng đường bằng hoặc ít hơn chiều
cao lắp đặt của bộ đèn
hl
≤
Kiểu bố trí đèn
 Kiểu so le: được sử dụng chính khi chiều rộng
con đường khoảng 1 đến 1,5 lần chiều cao bộ
đèn
hlh
2
3
≤≤
Kiểu bố trí đèn
 Kiểu đối diện: Được sử dụng khi chiều rộng con
đường lớn hơn 1,5 lần chiều cao lắp đặt của bộ
đèn
hl
2
3
≥
Kiểu bố trí đèn
 Kiểu lắp đặt đèn treo
Kiểu bố trí đèn
 Bố trí trên trục đường