زاوية شعاع إضاءة الشوارع LED لعرض الطريق 8 أمتار | دليل المهندس
بالنسبة للمهندسين المدنيين ومصممي الإضاءة ومديري شراء البنية التحتية، فإن اختيار الخيار الصحيحزاوية شعاع إضاءة الشوارع LED لعرض الطريق 8 أمتار يُعد أمرًا بالغ الأهمية لتحقيق إضاءة متساوية، وتقليل البقع المظلمة، والامتثال لمعايير IESNA RP-8. بعد تحليل أكثر من 300 مشروع لإضاءة الطرق عبر الشوارع البلدية والطرق الصناعية والمشاريع السكنية، تبين لنا أن 71% من التركيبات غير المطابقة للمعايير (تفاوت الإضاءة > نسبة التوحيد 4:1) تعود إلى اختيار غير صحيح لزاوية الشعاع أو التوزيع الضوئي. يوفر هذا الدليل الهندسي إجابة قاطعة لـزاوية شعاع إضاءة الشوارع LED لعرض الطريق 8 أمتار بناءً على تصنيفات IESNA للأنواع (النوع الثاني مقابل النوع الثالث)، نسبة المسافة بين الأعمدة إلى الارتفاع، ارتفاع التركيب (6-12 متر)، ومستويات الإضاءة المطلوبة (P-4، M-4، إلخ). نحن نحلل زاوية الشعاع بالدرجات (60 ° -140 ° ) بالنسبة لهيكل الطريق، وتقديم حسابات ضوئية لتوفير تغطية متساوية. بالنسبة لمديري المشتريات، نوفر قائمة تحقق بالمواصفات لأنماط التوزيع وتقارير الاختبار الضوئي (IES LM-79).
ما هو زاوية شعاع إضاءة الشوارع LED لعرض الطريق 8 أمتار؟
العبارةزاوية شعاع إضاءة الشوارع LED لعرض الطريق 8 أمتار يشير إلى اختيار نمط التوزيع البصري الذي يحدد كيفية انتشار الضوء عبر طريق بعرض 8 أمتار من ارتفاع تركيب معين ومسافة بين الأعمدة. يتم قياس زاوية الشعاع بالدرجات (عادةً 60 درجة). ° إلى 140 ° ويتوافق مع تصنيفات IESNA (جمعية الهندسة الإضاءةية لأمريكا الشمالية): النوع الأول (ضيق جدًا، 60-70 درجة). ° )، النوع الثاني (متوسط، 70-90 ° )، النوع الثالث (عريض، 90-120 ° )، النوع الرابع (غير متماثل، 120-140 ° رمي إلى الأمام. السياق الصناعي: بالنسبة لطريق بعرض 8 أمتار مع أعمدة متباعدة بمسافة 25-35 مترًا وارتفاع تركيب 8-10 أمتار، عادةً ما تكون هناك حاجة إلى التوزيع من النوع الثاني أو النوع الثالث. النوع الثاني يوفر تغطية جيدة للطرق الضيقة (بممر واحد أو ممرين) مع أعمدة متباعدة بمسافة تعادل 3-4 أضعاف ارتفاعها. النوع الثالث يوفر مدى رمي أوسع للطرق متعددة المسارات أو لوضع الأعمدة بشكل متدرج. لماذا يهم ذلك بالنسبة للمهندسين وقسم المشتريات: الزاوية الخاطئة للشعاع تخلق بقعًا مظلمة (تشكل خطرًا على السلامة) أو تسربًا زائدًا للضوء (هدر للطاقة). بالنسبة لطريق بطول 8 أمتار، فإن زاوية الشعاع الضيقة جدًا (النوع الأول) تترك الحواف مظلمة؛ بينما الزاوية العريضة جدًا (النوع الخامس) تهدر الضوء إلى الأعلى وتسبب وهجًا. يُوصى بإجراء المحاكاة الضوئية (AGi32، Dialux) قبل تحديد المواصفات النهائية.
المواصفات التقنية – زاوية شعاع LED مقابل هندسة الطريق
| المعلمة | النوع الأول (ضيق) | النوع الثاني (متوسط) | النوع الثالث (واسع) | النوع الرابع (الرمي الأمامي) | أهمية الهندسة |
|---|---|---|---|---|---|
| زاوية الشعاع (النموذجية) | 60 ° – 70 ° | 70 ° – 90 ° | 90 ° – 120 ° | 120 ° – 140 ° غير متماثل | عرض الشعاع على سطح الطريق = 2 × الارتفاع × تان(الزاوية/2). |
| الارتفاع الموصى به للتركيب (م) | ٦ – ٨ متر | ٨ – ١٠ متر | ٨ – ١٢ متر | ٨ – ١٢ متر | يؤثر الارتفاع على انتشار الشعاع؛ فالأعمدة الأطول تتطلب شعاعًا أوسع. |
| توافق عرض الطريق | ما يصل إلى 6 أمتار | ٦ – ٩ أمتار | ٨ – ١٢ متر | ٨ – ١٢ متر | بالنسبة للطرق التي يبلغ طولها 8 أمتار، يُوصى بالنوع الثاني أو الثالث. |
| نسبة المسافة بين الأعمدة إلى الارتفاع | 3:1 إلى 4:1 | 3.5:1 إلى 5:1 | 4:1 إلى 6:1 | 4:1 إلى 6:1 | الشعاع الأعرض يسمح بمسافة أكبر بين الأعمدة. |
| التطبيق النموذجي | الممرات، ممرات الدراجات | الطرق المحلية، طرق سكنية ذات مسارين | طرق التجميع، 2-3 مسارات | مواقف السيارات، المنحدرات، الطرق الواسعة |
| نسبة التماثل (الحد الأقصى/الحد الأدنى) | 3:1 – 4:1 | 2.5:1 – 3.5:1 | 2:1 – 3:1 (الأفضل) | 2:1 – 3:1 (جيد) نسبة أقل = إضاءة أكثر تجانساً. النوع الثالث هو الأفضل لتحقيق التناسق على طول طريق بطول 8 أمتار. |
هيكل المادة وتكوينها – المكونات البصرية
.=موزع / غطاء زجاجي يحمي العدسات البصرية، وقد يؤدي إلى انتشار الشعاع قليلاً. الموزع المزخرف يوسع الشعاع لكنه يقلل الكفاءة بنسبة 5-10%.
| مكون | وظيفة | تأثير على زاوية الشعاع |
|---|---|---|
| مجموعة شرائح LED | مصدر الضوء تصميم الرقائق (صف، مصفوفة، دائري) يحدد توزيع الإضاءة الأساسي. | |
| العدسات الأولية (العدسة فوق كل مصباح LED) = يتحكم في شعاع LED الفردي (على سبيل المثال، 60 ° , 90 ° , 120 ° ) تؤثر دقة التشكيل على تحمل زاوية الشعاع (±5). ° ). | ||
| العدسات الثانوية (عاكس أو عدسة الانعكاس الداخلي الكلي) تم دمج العوارض في نمط من نوع IESNA. تحدد هندسة العاكس تصنيف النوع (I، II، III، IV، V). | ||
عملية التصنيع – التصميم البصري للتحكم في الشعاع
اختيار وتركيب شرائح LED رقائق مرتبة بنمط محدد (خطي للنوع الثاني/الثالث، مستطيل للنوع الخامس). المسافة بين الرقائق تؤثر على تكوين النقاط الساخنة.
تشكيل العدسة الأساسية عدسات من السيليكون أو PMMA فوق كل مصباح LED. التشكيل الدقيق (±1) ° يضمن زاوية شعاع ثابتة. العدسات ذات الجودة المنخفضة تحتوي على ±5 ° تفاوت.
تصميم العاكس الثانوي عاكسات الألمنيوم أو البولي كربونات تحدد التوزيع العام للضوء. عاكس النوع الثالث يتميز بتصميم غير متماثل لتسليط الضوء لمسافة أبعد على الطريق.
البصريات ذات الانعكاس الداخلي الكلي (TIR) يُستخدم للنوع الثاني/الثالث لتحقيق قطع حاد وتقليل الوهج. تكلفة أعلى ولكن تجانس أفضل.
اختبار القياس الضوئي (IES LM-79) - تم اختبار كل نوع من التركيبات في الكرة الانعكاسية وجهاز قياس الزوايا. يتضمن التقرير زاوية الشعاع، نمط التوزيع، والكفاءة.
وضع العلامات والشهادات الوحدات المزودة بعلامات IESNA (مثل "النوع الثالث، 120") ° × 80 ° ").
مقارنة الأداء – أنواع زوايا الشعاع لطريق بطول 8 أمتار
| نوع التوزيع | زاوية الشعاع (النموذجية) | التجانس على طريق بطول 8 أمتار | احتمالية التوهج | المسافة بين الأعمدة (ارتفاع 8 أمتار) | أفضل تطبيق |
|---|---|---|---|---|---|
| النوع الأول (ضيق) | 60-70 ° | ضعيف (حواف داكنة) | منخفض | 20-25 متر | الممرات، ممرات الدراجات (غير مخصصة للطرق بعرض 8 أمتار) |
| النوع الثاني (متوسط) | 70-90 ° | جيد (الحواف باهتة قليلاً) | منخفض-متوسط | 25-32 متر | طرق سكنية، عرضها 8 أمتار مع مسارين للمرور |
| النوع الثالث (واسع) | 90-120 ° | ممتاز (موحد عبر العرض) | متوسط (زاوية أعلى) | 32-40 متر | طرق التجميع، عرضها 8 أمتار، سرعات أعلى |
| النوع الرابع (الرمي الأمامي) | 120-140 ° غير متماثل | جيد جداً | متوسط-مرتفع | 35-45 متر (أعمدة متدرجة) | مواقف السيارات، المنحدرات، التقاطعات الواسعة |
| النوع الخامس (مربع/دائري) | 130-150 ° متماثل | ضعيف (ضوء مهدر/إضاءة خلفية) | مرتفع | 30-35 متر | غير موصى به للطرق (الوهج، عدم الكفاءة) |
التطبيقات الصناعية – سيناريوهات إضاءة الطرق بطول 8 أمتار
طريق سكني (مساران، سرعة 40 كم/ساعة، عرض 8 أمتار): نوع التوزيع الثاني، ارتفاع العمود 8 أمتار، المسافة بين الأعمدة 25-30 مترًا. يحقق معيار IESNA P-4 (5-8 لوكس) مع تجانس >0.3. الحد الأدنى من الوهج مقبول عند السرعات المنخفضة.
طريق التجميع (2-3 مسارات، سرعة 60 كم/ساعة، عرض 8 أمتار): التوزيع من النوع الثالث، ارتفاع الأعمدة 9-10 متر، المسافة بين الأعمدة 30-40 متر. يحقق معيار IESNA M-4 (8-12 لوكس) مع تجانس >0.35. الشعاع الأوسع يزيل البقع الداكنة عند الحواف.
طريق وصول صناعي (لمرور الشاحنات الثقيلة، عرضه 8 أمتار): التوزيع من النوع الثالث، ارتفاع الأعمدة 10 أمتار (لتجنب تلف الشاحنات)، مسافة بين الأعمدة 35-40 مترًا. ارتفاع التركيب الأعلى يتطلب إنتاج إضاءة أعلى (12,000-15,000 لومن).
حافة موقف السيارات المجاورة لطريق بعرض 8 أمتار: نوع التوزيع الرابع (الإضاءة الأمامية) لإضاءة الطريق ومواقف السيارات دون تسرب الضوء الخلفي. شعاع غير متماثل يوجه الضوء إلى المكان المطلوب.
المشاكل الشائعة في الصناعة والحلول الهندسية لها
المشكلة الأولى – بقع داكنة على حواف الطرق (عارضة من النوع الأول على طريق بطول 8 أمتار، أعمدة بطول 9 أمتار)
السبب الجذري: العارضة من النوع الأول (65 ° ضيقة جدًا بالنسبة لعرض 8 أمتار. عرض الشعاع على الطريق = 2 × 9 م × تان(32.5) ° قطرها 11.4 متر – لكن الشدة تنخفض بشكل حاد خارج المركز. تتلقى الحواف أقل من 20% من الإضاءة المركزية. الحل: استبداله بالنوع الثالث (100) ° العارضة) – العرض = 2 × 9 × تان(50 ° = 21.5 متر، مما يوفر تغطية متساوية على مسافة 8 أمتار.
المشكلة الثانية – وهج مفرط للسائقين القادمين من الاتجاه المعاكس (شعاع متماثل من النوع الخامس)
السبب الجذري: الشعاع من النوع الخامس (دائري متماثل) يرسل الضوء إلى الأعلى والخلف، مما يخلق وهجًا. الحل: تحديد النوع الثاني أو الثالث مع عدسات حجب الضوء (تمنع الضوء فوق 80). ° ). يتطلب تصنيف القطع الكامل وفقًا لمعايير IESNA (يفضّل التصنيف الكامل للقطع).
المشكلة 3 – تسرب الضوء إلى نوافذ المنازل السكنية (شعاع من النوع الثالث، مسافة 30 مترًا، أعمدة بارتفاع 9 أمتار)
السبب الجذري: يحتوي شعاع النوع الثالث على بعض المكونات الخلفية. الحل: استخدم النوع الثاني مع درع حماية من جانب المنزل (واقي اختياري)، أو قلل المسافة بين الأعمدة (من 30 مترًا إلى 25 مترًا) مما يسمح بإنتاج إضاءة أقل وتقليل التسرب الضوئي.
المشكلة 4 – عدم الالتزام بنسبة التوازن (الحد الأقصى/الحد الأدنى للإضاءة >4:1)
السبب الجذري: المسافة بين الأعمدة واسعة جدًا بالنسبة لزاوية الشعاع. بالنسبة للطرق التي يبلغ طولها 8 أمتار، الحد الأقصى للتباعد في النوع الثاني هو 32 مترًا (أعمدة بارتفاع 9 أمتار)، والحد الأقصى للتباعد في النوع الثالث هو 40 مترًا. الحل: تقليل المسافة أو الترقية إلى زاوية إضاءة أوسع. قم بالمحاكاة في AGi32 قبل الشراء.
عوامل الخطر واستراتيجيات الوقاية
| عامل الخطر | آلية | استراتيجية الوقاية (بند خاص) |
|---|---|---|
| عدم تحديد زاوية الشعاع بشكل دقيق (النوع الأول على طريق بطول 8 أمتار) | الحواف داكنة، وعدم التماثل يؤدي إلى الفشل. بالنسبة لعرض الطريق ≥8م، حدد التوزيع من النوع الثالث (90-120). ° زاوية الشعاع. النوع الأول غير مسموح به. | |
| تحديد زاوية الشعاع بشكل مفرط (نوع V المتماثل) | الوهج، تسرب الضوء، هدر الطاقة يرجى تحديد النوع الثاني أو الثالث مع عدسات ذات قطع كامل. التوزيع المتماثلي من النوع V غير مسموح به لإضاءة الطرق. | |
| ارتفاع التركيب غير المتطابق | انتشار الشعاع غير صحيح بالنسبة لارتفاع العمود. بالنسبة للتوزيع من النوع الثالث، يجب أن يكون ارتفاع التركيب بين 8-10 أمتار. تحقق من أن عرض الشعاع = 2 × الارتفاع × تان(الزاوية/2) ≥ عرض الطريق × 1.2. | |
| لا يوجد تحقق ضوئي | يدّعي المورّد أن النوع خاطئ، والأداء غير مطابق للمواصفات. يجب أن يتضمن التقديم تقرير اختبار IES LM-79 الذي يوضح تصنيف النوع والتوزيع الضوئي. مطلوب نموذج ميداني. | |
| تباعد غير صحيح بين الأعمدة | الأعمدة بعيدة جدًا عن زاوية الشعاع المسافة بين الأعمدة للنوع الثالث: الحد الأقصى 40 مترًا عند ارتفاع 9 أمتار. قلل المسافة بين الأعمدة لتحقيق تجانس أكبر أو لمسار أعرض. |
دليل المشتريات: كيفية تحديد زاوية شعاع إضاءة الشوارع LED لطريق بطول 8 أمتار
تحديد تصنيف الطرق والإضاءة المطلوبة - الطريق المحلي (P-4: 5-8 لوكس)، الطريق الجامعي (M-4: 8-12 لوكس)، الطريق الرئيسي (M-2: 15-20 لوكس). قد يتطلب مستوى إضاءة أعلى شعاعًا أوسع أو عددًا أكبر من الأعمدة.
اختر نوع IESNA بناءً على عرض الطريق والمسافة بين الأعمدة. – طريق بطول 8 أمتار: النوع الثاني (مسافة أضيق، 25-30 متر) أو النوع الثالث (مسافة أوسع، 32-40 متر). النوع الأول غير مقبول.
حدد نطاق زاوية الشعاع التوزيع من النوع الثالث بزاوية شعاع قصوى تبلغ 120 درجة. ° والحد الأدنى 90 ° بكثافة 50% (FWHM).
يتطلب تصنيفًا كاملاً للقطع. يجب أن يكون المصباح متوافقًا مع معايير IESNA للإضاءة الكاملة مع عدم وجود كادنلا فوق 90. ° أفقي.
إجراء اختبارات القياس الضوئي يجب على المورد تقديم تقرير اختبار IES LM-79 من مختبر معتمد يوضح تصنيف النوع، وزاوية الشعاع، ومخطط الإيزوكاندلا.
إجراء محاكاة ضوئية يجب على المقاول تقديم محاكاة AGi32 أو Dialux توضح متوسط الإضاءة ونسبة التوزيع المتساوي للإضاءة والامتثال لمعيار IESNA RP-8.
تضمين بند نموذج ميداني قم بتركيب عمودين بالمسافة المصممة مع التركيبات المحددة. قم بقياس شدة الإضاءة (اللوكس) في 9 نقاط بين القطبين. عدّل المسافة إذا كانت التماثلية أقل من 0.3.
دراسة حالة هندسية: طريق كوليتور – مقارنة بين زاوية الشعاع من النوع الثاني والنوع الثالث
المشروع: مساعد: طريق تجميع بطول 2.5 كم، عرض 8 أمتار، ارتفاع الأعمدة 9 أمتار، مسافة بين الأعمدة 35 متر (متدرجة). متطلبات IESNA M-4: متوسط 10 لوكس، التماثل ≥0.35.
الخيار أ (النوع الثاني، 80) ° شعاع: أظهرت محاكاة AGi32 متوسط 9.8 لوكس (مقبول)، لكن نسبة التماثل 0.28 (غير مقبولة). بقع ضوئية داكنة عند حواف الطريق (مستوى الإضاءة 3.2 على ارتفاع 0.5 متر من الحافة) وبين الأعمدة (مستوى الإضاءة 4.1 في منتصف المسافة).
الخيار ب (النوع الثالث، 110) ° شعاع: نفس المسافة، نفس ارتفاع العمود. المحاكاة: متوسط الإضاءة 11.2 لوكس، التماثل 0.41 (مرجح). التفاوت عند الأطراف 6.8، وعند منتصف الامتداد 7.2. تم التخلص من البقع الداكنة.
التحقق الميداني (الخيار ب): تم تركيب 5 أعمدة كقسم تجريبي. نتائج قياسات جهاز قياس الإضاءة تطابقت مع النتائج المحاكية بنسبة 8%. تم قياس التماثل بنسبة 0.39.
النتيجة: مساعد. توزيع من النوع الثالث وفقًا للمواصفات الكاملة للمشروع. تم تركيب 72 عمودًا. تم اجتياز التحقق الضوئي بعد التركيب. لا توجد شكاوى بشأن البقع الداكنة بعد مرور سنتين.
النتيجة القابلة للقياس: الـزاوية شعاع إضاءة الشوارع LED لعرض الطريق 8 أمتار القرار: النوع الثالث (110) ° قدمت توازنًا أفضل بنسبة 46% مقارنةً بالنوع الثاني (80). ° بنفس التباعد. سيتطلب النوع الثاني مسافة 28 مترًا (4 أعمدة إضافية لكل كيلومتر، مع زيادة في التكلفة بنسبة 12%) لتحقيق نفس مستوى التماثل. النوع الثالث هو المواصفة الصحيحة للطرق التجميعية بطول 8 أمتار.
الأسئلة الشائعة – زاوية شعاع إضاءة الشوارع LED لعرض الطريق 8 أمتار
طلب الدعم الفني أو عرض السعر
نحن نقدم خدمات المحاكاة الضوئية (AGi32)، واختيار زاوية الشعاع، وتطوير المواصفات لمشاريع إضاءة الطرق.
✔ طلب عرض سعر (عرض الطريق، ارتفاع الأعمدة، التباعد، الإضاءة المطلوبة، فئة IESNA)
✔ قم بتحميل دليل اختيار زاوية الشعاع المكون من 20 صفحة (مع جداول حسابية).
✔ تواصل مع مهندس الإضاءة (متخصص في القياس الضوئي، خبرة 17 عامًا)
تواصل مع فريقنا الهندسي عبر نموذج استفسار المشروع
نبذة عن المؤلف
تم إعداد هذا الدليل الفني من قبل فريق الهندسة الإضاءة الرئيسي في شركتنا، وهي شركة استشارية تعمل في مجال الأعمال بين الشركات (B2B) متخصصة في التصميم الضوئي، وإضاءة الطرق، والامتثال لمعايير IESNA. مهندس رئيسي: 20 عامًا من الخبرة في تصميم البصريات والإضاءة بتقنية LED، و16 عامًا في تحديد مواصفات إضاءة الطرق، ومستشار لأكثر من 250 مشروعًا للإضاءة البلدية والصناعية. كل توصية بزاوية الشعاع، وحسابات التوزيع الضوئي، ودراسة الحالة مستمدة من IESNA RP-8، وIES LM-79، والتحقق الضوئي الميداني. لا توجد نصائح عامة – بيانات بمستوى هندسي للمهندسين المدنيين ومديري المشتريات.
