در مسیر جاده همراه با روشنایی

موضوع طراحی های جدید روشنایی معابر از اهمیت خاصی در صنعت برق برخوردار است در حال حاضر طراحی جدیدی در زمینه روشنایی معابر به مرحله اجرا می رسد

موضوع طراحی‌های جدید روشنایی معابر از اهمیت خاصی در صنعت برق برخوردار است.

در حال حاضر طراحی جدیدی در زمینه روشنایی معابر به مرحله اجرا می‌رسد. هم اكنون طراحی جدیدی تحت عنوان “رویت‌پذیری هدف كوچك“ در كشورهای غربی درمورد روشنایی معابر به مرحله اجرا می‌رسد كه این روش در سال ۲۰۰۰ به وسیله انجمن مهندسین روشنایی آمریكا معرفی شده است. این طرح پس از طراحی براساس شدت روشنایی و طراحی بر مبنای اساس درخشندگی به عنوان سومین رویكرد مورد توجه طراحان روشنایی معابر قرار گرفته است.

مطلب زیر كه عنوان انگلیسی آن Small Target Visibility است به وسیله مهندس حمیدرضا محمدزاده از كاركنان برق منطقه‌ای خراسان از نشریه ”روشنایی معماری“ ترجمه و تلخیص شده است.

معابر، مجموعه‌ای از پاركینگ‌ها نیستند. سرعت بالاتر خودروها در خیابانها از طرح روشنایی معابر می‌خواهد تا به رانندگان كمك كند كه خطرها را شناسایی كرده و نسبت به آن عكس‌العمل نشان دهند. پیش‌نویس استاندارد روشنایی معابر موسسه استاندارد ملی آمریكا

(۰۰-۸-ANSI/IESNA RP) سه روش برای طراحی روشنایی معابر را شامل می‌شود. شدت روشنایی، درخشندگی، و رویت‌پذیری اهداف كوچك (STV).

شدت روشنایی، حجمی از نور است كه به سطح معبر می‌رسد و با فوت كاندل (لومن بر فوت مربع) و یا لوكس (لومن بر مترمربع) اندازه‌گیری می‌شود. درخشندگی اندازه‌گیری از نور است كه از سطح معبر منعكس می‌شود، و با واحد كاندلا بر متر مربع سنجیده می‌شود. روش STV قابلیت دیده شدن یك شیئی استاندارد بر روی معبر را پیش‌بینی، و میزان تفاوت یك شیئی استاندارد از پس زمینه‌اش را، با درنظرگرفتن عواملی مانند سن راننده، زمان دیدن، انعكاس سطح معبر، و خیره‌شدن ناشی از چراغ، محاسبه می‌كند. عدد بزرگتر STV نشانگر قابل رویت‌تر بودن یك شیئی است.

● سه رویكرد

شما باید چه روشی را بكار گیرید؟ روش شدت روشنایی رایج‌ترین و همچنین قدیمی‌ترین روش است كه از اولین روزهای طراحی روشنایی وجود داشته است. هرچند، اندازه شدت روشنایی ارتباط مستقیمی با قدرت دید و یا كارآمدی راننده ندارد. استاندارد

۰۰-۸-RP به یكی از نواقص روش شدت روشنایی اشاره می‌كند و با افزودن حداكثر ضریب درخشندگی سطح، قصد دارد میزان خیرگی چراغ را محدود كند. برای محاسبه ضریب درخشندگی سطح، محاسبه درخشندگی الزامی است. طرح روشنایی، مبتنی بر حداكثر ضریب درخشندگی سطح، از سال ۱۹۸۳ میلادی مورد استفاده قرار گرفته است. درخشندگی، نور منعكس شده از بخشی از معبر را كه در هنگام رانندگی دیده می‌شود، درنظر می‌گیرد بنابراین ارزیابی كیفیت پروژه روشنایی از طریق اینكه پروژه در شب چگونه به نظر می‌آید، دقیقاً مانند ارزیابی درخشندگی است.

STV كه از سال ۲۰۰۰ به عنوان یك روش طراحی معرفی شد، پیش‌بینی می‌كند كه یك عابر پیاده و با یك شیئی چقدر به راحتی در سطح معبر قابل دیدن است. هدف طراحی روشنایی معابر این است كه دیدن اشیا و اشخاص را تسهیل كند. بنابراین به كارگیری روشی كه رویت‌پذیری را پیش‌بینی كند، منطقی به نظر می‌رسد، تنها عیب روش STV محدودیت تجربه طراحان است كه ناشی از نوین‌بودن این روش است.

اغلب طراحان ایالات متحده هنوز از روش شدت روشنایی، به عنوان معیار اولیه طراحی روشنایی معابر استفاده می‌كنند. هر چند در سایر نقاط جهان درخشندگی بیشتر مورد توجه است، و متخصصان در ایالات متحده نیز دوست دارند تغییر ایجاد كنند، كه به آنها كمك كند تا بتوانند كارآمدی (اثربخشی) طرح‌های روشنایی معابر خود را بهتر تشخیص دهند. طراحان باید هر دو روشن درخشندگی و STV را به كار گیرند و طرحی را انتخاب كنند كه ضمن برآورده‌كردن معیارهای درخشندگی، درعین حال دارای بیشترین مقدار STV باشد.

● تهیه یك طرح روشنایی معبر

با وجود روشهای متعدد طراحی و ضوابط و محدودیت‌هایی كه شامل آن می‌شود، بسیار سخت است كه در هنگام طراحی یك طرح روشنایی معابر، تشخیص دهیم كه از كجا باید شروع كنیم. نرم‌افزارهایی كه با روش STV سازگار هستند بسیار زیادند (فهرستی از آنها در سایت اینترنتی www.darksky.org در دسترس است). از آنجا كه فرآیند طراحی قابل تكرار است، چندین جواب كه محدودیت‌ها و ضوابط را برآورده سازد بدست می‌آید، لذا می‌توان قبل از ورود اعداد به نرم‌افزار، تصمیم‌های متعددی را اتخاذ كرد. نوع چراغ و لامپ، همراه با ارتفاع نصب، فاصله پایه چراغها، تركیب و آرایش نصب، همه بر نتایج تاثیر خواهد گذاشت.

● ارتفاع نصب

یكی از رویكردهای طراحی این است كه، كار را با انتخاب ارتفاع نصبی كه با عرض (مقطع) خیابان متناسب است شروع كنیم. یك ارتفاع نصب معادل عرض معبر ضرب در ۶۲/۰ تصویری نزدیك به مثلث طلایی در ذهن ایجاد می‌كند، ابعادی متناسب كه به وسیله دانشمندان یونان باستان محاسبه شده بود. به كارگیری این ارتفاع نصب، كه به نزدیك‌ترین گزینه تجاری در دسترس تبدیل می‌شود، طرحی را ایجاد می‌كند كه با ابعاد معبر متناسب به نظر می‌رسد.

تعیین ارتفاع ۱۲ تا ۱۵ فوت برای نصب چراغها، یكی از رایج‌ترین اشتباهاتی است كه طراحان مرتكب می‌شوند. این ارتفاع برای پیاده‌روها و عابران پیاده متناسب است؛ اما برای تامین روشنایی عرض معبر مناسب نیست. گرچه، طراح می‌تواند با انتخاب ارتفاع نصب متناسب با ابعاد معبر و سواره‌رو، و براساس مبانی معماری چشم‌انداز مورد توجهی را برای در معبر ایجاد كند. یك سیستم روشنایی خیابان، همچنین می‌تواند، توسط چراغهای مجزای دیگر و نورهای استاندارد در ابعاد سواره‌رو تكمیل شود.

● آرایش نصب

پس از انتخاب یك ارتفاع نصب، تشخیص آرایش نصب چراغ،گام بعدی است. جانمایی‌های ممكن كه غالباً رویت‌پذیری بهتری را تامین می‌كنند، شامل نصب چراغ در یك سمت معبر، نصب در هر دو سمت معبر و یا نصب در میانه (مركز) معبر است. نصب زیگزاگ در طرفین – تركیب رایجی كه تلاش می‌كند به سطح بالاتری از یكنواختی روشنایی در معبر دست یابد منجر به نتایج رویت‌پذیری ضعیف‌تری می‌شود. چرا كه افزایش یكنواختی در حقیقت منجر به كاهش رویت‌پذیری در سطح معبر می‌شود. آرایش نصب در یك طرف یا نصب در وسط معبر به علاوه دارای مزیت دیگری نیز هست؛ كاهش حجم كانال و سیم مورد نیاز كه منجر به كاهش هزینه‌های نصب می‌شود.

● نوع چراغ و لامپ

در مرحله بعد، طراح لازم است چراغ و لامپی را انتخاب كند به كارگیری چراغهایی با منحنی پخش نور نوع ۲ یا نوع ۳ (اصطلاحات استاندارد IESNA كه به عرض زاویه تابش اشاره می‌كند) برای روشنایی معابر معمول است. در صورت استفاده از چراغهای Cutoff یا تمام Cutoff باید مشخصاً میزان آلودگی نوری آنها محدود شود. چراغهای نیمه Cutoff گزینه مناسبی برای كاربردهایی مانند مناطق مركزی شهر هستند كه در آنها چراغها باید روشنایی عمودی را نیز برای نمای

ساختمانها تامین كنند. چراغهای غیرCutoff از نظر خیرگی و تابش آسمان (آلودگی نوری) نور مناسبی تولید می‌كند و نباید برای تامین روشنایی معابر مشروط شود.

لامپهای سدیم پرفشار، برای تامین روشنای معابر رایج‌ترین هستند. لامپهای متال هلاید (فلز هالوژنه) زمانی به كار می‌رود كه واقع‌نمایی رنگ دارای اهمیت بوده و یا تامین ”نور سفید“ مطلوب باشد. لامپها عموماً در محدوده ۱۰۰ تا ۴۰۰ وات هستند كه متناسب با ارتفاع نصب و مقطع عرضی معبر انتخاب می‌شوند. یك ضرب كاهش نور چراغ (LLF) نیز انتخاب می‌شود كه توسط آن بتوان كاهش خروجی لامپ و كارآیی چراغ در طول زمان را در محاسبات لحاظ كرد. به طور معمول ضریب كاهش نور چراغ، برای لامپهای سدیم پرفشار بین ۶/۰ تا ۷/۰ و برای لامپهای متال هلاید بین ۴۵/۰ تا ۵۵/۰ است. ضریب كاهش نور چراغ همچنین به شدت به شرایط محیطی و روشهای تعمیر و نگهداری وابسته است.

● فاصله

پس از انتخاب ورودی‌ها، فاصله چراغها قابل محاسبه است. اغلب برنامه‌های نرم‌افزاری دارای بخشهای بهینه‌سازی هستند كه با تغییر دادن فاصله بین چراغها، چندین تكرار را برای دستیابی به فاصله قابل قبول اجرا می‌كند. حتی اگر نخستین تكرار به نتیجه قابل قبول برسد، مفیدتر آن است كه ورودی‌ها را تغییر دهیم تا بتوانیم سایر طرح‌های ممكن را شناسایی كنیم. نرم‌افزارها می‌توانند پاسخ‌‌های ”صحیح“ متعددی تولید كنند. اما این تنها یك ابزار است. طراح هنوز باید هزینه‌های نصب و بهره‌برداری، و كارآمدی رویت‌پذیری طرحها را برای انتخاب بهترین سیستم روشنایی معبر با یكدیگر مقایسه كند. انطباق این رویكردهای طراحی با یكدیگر، منجر به یك سیستم روشنایی موثر و كارآمد می‌شود كه ایمنی را افزایش خواهد داد.

● مشخصات جی- دلوین آرمسترانگ و بنجامین جی جوردن مولفان این مقاله

▪ جی دلوین آرمسترانگ، مدیر گروه مهندسان آرمسترانگ، متخصص پروژه‌های روشنایی خارجی در جنوب غربی پاسیفیك است. او یكی از اعضای كمیته روشنایی معابر IESNA است. او همچنین در دانشگاه میشیگان – مادیسون، در دپارتمان توسعه تخصصی مهندسی، به عنوان آموزشیار درس ”روشنایی معابر موثر“ را تدریس می‌كند.

▪ بنجامین جی جوردن، یكی از مدیران برنامه‌های دپارتمان توسعه تخصصی مهندسی در دانشگاه میشیگان- مادیسون است او نیز یكی از آموزشیاران درس ”روشنایی معابر موثر“ است. اطلاعات تكمیلی در این باره به صورت آنلاین بر روی سایت

۱۲۳www.epdweb.engr.wisc.edu/webH موجود است.

مترجم: مهندس حمیدرضا محمدزاده- برق منطقه‌ای خراسان

منبع: نشریه ”روشنایی معماری“، نویسندگان: دیوید آرمسترانگ- بنجامین جوردن