Единство светового облика города
Осветительные установки в городах, поселках городского типа и сельских населенных пунктах должны обеспечивать не только требования безопасности движения транспорта и людей, но и быть частью гармонической композиции вечернего облика города.
В искусственном освещении города различаются отдельные элементы, действующие совместно, большей частью одновременно, активно влияющие друг на друга и зависящие один от другого, которыми являются: освещение проезжей части города, световые указатели, сигнализация, освещение архитектурных сооружений (малые формы архитектуры, монументы, зеленые насаждения и т. д.), информационное и рекламное освещение (освещение витрин магазинов, ресторанов и различных учреждений культуры и отдыха).
Праздничное освещение тоже взаимодействует с другими элементами освещения города. Освещение улиц и прилегающих к ним тротуаров осуществляется не только светильниками уличного освещения: значительная часть светового потока на них попадает и от светильников архитектурного освещения фасадов зданий, освещенных витрин и световой рекламы.
На фасад здания, со специальным освещением падает свет от светильников уличного освещения, от рекламных огней, витрин здания, находящегося напротив освещаемого, и т. д.
В осветительных установках городов необходимо определить рекомендуемые типы источников света и светильников, распределить их по площадям и улицам города, установить высоту их размещения относительно проезжей части улицы или площади, выбрать высоту и конструкцию опор. Необходимо выявить степень влияния освещенной витрины на освещенность тротуара и проезжей части улицы, а также фасада здания противоположной стороны улицы.
В комплексе с освещением улицы разрабатывают освещение фасадов зданий исторического или культурного назначения. После этого разрабатывают световую рекламу и информацию. Рекламное решение надо рассматривать в связи со всем световым решением города. Реклама и световая информация — одно из средств выразительности в решении общей задачи создания световой архитектуры.
При освещении садов, бульваров и скверов следует учитывать, что в районе зеленых насаждений обычно отсутствуют дополнительные световые потоки, обусловленные архитектурным, рекламным и витринным освещением.
В архитектурно-художественном аспекте сложный комплекс искусственного освещения представляет собой гармонически связанное художественное произведение, в котором архитектурное решение освещения улицы зависит не столько от уровней освещенности, сколько от гармонического сочетания и стилевого единства отдельных частей осветительной установки и степени уменьшения блескости в поле зрения.
Освещение улиц, дорог и площадей
Проектирование наружного освещения городов следует выполнять в соответствии с СН541—82 (Инструкция по проектированию наружного освещения городов, поселков городского типа и сельских населенных пунктов).
В установках наружного освещения городов при средней яркости покрытия 0,4 кд/м2 и выше и средней освещенности 4 лк и выше следует применять газоразрядные источники света — преимущественно лампы ДРЛ, МГЛ, НЛВД. В Москве и в других городах для освещения площадей используют ксеноновые лампы ДКсТ. Лампы накаливания применяют только в поселках или на городских улицах местного значения. Люминесцентные лампы используют редко, в основном в южных курортных небольших городах, так как эксплуатация их в средней и северной климатических зонах затруднительна.
Транспортные и пешеходные тоннели освещают газоразрядными источниками света, пешеходные тоннели преимущественно люминесцентными лампами типа ЛБ. Освещение транспортных тоннелей рекомендуется выполнять закрытыми светильниками, имеющими струезащищенное исполнение. Для освещения улиц и дорог с нормированной яркостью 0,4 кд/м2 и выше или средней освещенностью 4 лк применяют светильники, имеющие широкое или полуширокое светораспределение.
Освещение аллей, пешеходных и прогулочных дорожек выполняется обычно венчающими светильниками рассеянного или преимущественно прямого света. Широко распространены светильники типа СВР с лампами ДРЛ мощностью 125 и 250 Вт. Узкие проезды, тротуары и площадки, расположенные у зданий, освещаются светильниками, установленными на стенах зданий, при условии обеспечения удобного доступа к ним, например, типа РБУ с лампой типа ДРЛ мощностью 125 Вт.
Светильники для освещения улиц крепятся на специальных опорах, которые изготовляют из стали, алюминия, железобетона и дерева. В отечественной практике в основном применяются железобетонные опоры. Деревянные опоры применяют только в поселках, на небольших улицах. Совокупность опоры, кронштейнов и светильников представляет собой фонарь уличного освещения (рис. 1, а—г).
Различают фонари венчающего и консольного типов, отличающиеся способом крепления светильников. Узкие улицы (шириной до 20 м) с периметральной застройкой целесообразно освещать приборами, подвешенными к тросам, а также прикрепленными к зданиям на кронштейнах.
Рис. 1. Схемы установки уличных фонарей: а – венчающего, б – консольного, в – настенного, г – подвесного.
Рис. 2. Уличный фонарь с железобетонной опорой и стальной консолью.
При свободной застройке жилых кварталов освещение монтируется на опорах.
Широко распространены фонари, опора которых изгибается под углом 15°, и эта изогнутая часть служит консолью для крепления светильника. Большинство современных консольных светильников рассчитано на установку с таким наклоном. В некоторых из них имеется изогнутый патрубок. Такие светильники должны устанавливаться на горизонтальных консолях. Не допускается устанавливать светильник под углом 30—40°. Типичный уличный фонарь с железобетонной опорой и стальной трубчатой консолью показан на рис. 2.
При установке светильников на тросовых растяжках часто возникает их вибрация, передающаяся зданиям, к которым они крепятся. Во избежание этого тросы следует крепить с помощью специальных амортизаторов. Типы опор наружного освещения должны, применяться в соответствии с техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов. Рассмотрим основные требования к расположению опор, предъявляемые в СН541—82.
Расстояние от лицевой грани бортового камня до наружной поверхности цоколя опоры должно быть не менее 0,6 м. Это расстояние внутри жилых кварталов допускается уменьшать до 0,3 м при отсутствии автобусного и троллейбусного движения, а также движения тяжелых грузовых машин. Опоры на пересечении улиц и дорог рекомендуется устанавливать до начала закругления тротуаров и не ближе 1,5 м от различного рода въездов, не нарушая единого строя линии установки опор.
Расстояние между опорой и подземными коммуникациями принимается согласно требованиям СНиПа по планировке и застройке городов, поселков и сельских населенных пунктов, по наружным сетям и сооружениям, по электротехническим устройствам. Опоры для светильников на наружных инженерных сооружениях (мосты, путепроводы, эстакады, дамбы и т. д.) следует устанавливать в створе ограждений, стальных станинах или на фланцах, прикрепляемых к несущим элементам инженерного сооружения.
Для мостов и дамб, чтобы обеспечить требуемый уровень освещения устанавливают большое количество фонарей, которые часто по рисунку и масштабу не подходят к архитектуре моста. Сокращение их числа приводит к применению нерациональных технически многоламповых фонарей, не обеспечивающих достаточную равномерность освещения. Поэтому начали применять осветительные устройства, встроенные в ограждение мостов и других инженерных сооружений.
На улицах с трамвайным или троллейбусным движением светильники размещают на опорах контактной сети, на которых следует осуществлять подвес светильников с воздушной электрической сетью общего пользования.
Аллеи скверов и пешеходные дорожки не требуют интенсивного освещения, так как на них нет движения транспорта. Часто можно ограничиться освещением только главных аллей и проходов. Следует учитывать, что на бульвар обычно попадает свет от прилегающих улиц. Для садов и бульваров целесообразно применять фонари торшерного типа с венчающими светильниками, при этом опоры следует располагать вне пешеходной части дорожек (на газонах в ряду с деревьями, скамейками и т. д.).
Над проезжей частью улиц, дорог и площадей светильники должны устанавливаться на высоте не менее 6,5 м. Высота подвеса светильников при их расположении над контактной сетью трамвая должна быть 8 м от головки рельсов и при расположении над контактной сетью троллейбуса — 9 м от уровня проезжей части.
В осветительных установках для освещения мостов и путепроводов, при использовании светильников с защитным углом не менее 10° и исключения возможности доступа к лампам без специального инструмента высота их установки не ограничивается, в транспортных тоннелях при таком же защитном угле высота установки светильника должна быть не менее 4 м.
В пешеходных тоннелях рекомендуется использовать светильники с защитным углом 15° и более для люминесцентных ламп суммарной мощностью 80 Вт и ламп ДРЛ мощностью 125 Вт, допускается использование светильников с матированными и молочными рассеивателями без отражателей для ламп ДРЛ мощностью 125 Вт.
В СН541—82 предусмотрено несколько оптимальных схем размещения светильников на улице (рис. 3). В зависимости от ширины и категории улиц применяются различные схемы расположения светильников: односторонняя, двухрядная в шахматном порядке, двухрядная прямоугольная, осевая, двухрядная прямоугольная по осям движения, двухрядная прямоугольная по оси улицы.
Схемы 1—3 и 6 соответствуют случаям установки фонарей, а 4 и 5— подвеске светильников на тросах. На закруглениях улиц и дорог с радиусом кривых в плане по оси проезжей части 60—125 м фонари при одностороннем расположении должны размещаться по внешней стороне улицы согласно рис. 4, а.
Рис. 3. Схема расположения фонарей в осветительных установках улиц и дорог. 1 — односторонняя, 2 — двухрядная в шахматном порядке, 3 — двухрядная прямоугольная, 4—осевая, 5—двухрядная прямоугольная по осям движения, 6—двухрядная прямоугольная по оси улицы
Освещение железнодорожных переездов и пешеходных переходов в одном уровне должно обеспечиваться светильниками, располагаемыми на схемах, соответствующим рис. 4, б, в.
Рис. 4. Схема расположения светильников: а — на закруглении, б — на железнодорожном переезде, в — на пешеходном переходе, L — шаг светильников, Н — высота установки светильников, R - радиус кривизны в плане по оси дороги
Рис. 5. Схемы расположения светильников на пересечениях: а, б — на примыканиях, в — на перекрестке, Н — высота установки светильников
Освещение пересечений в одном уровне рекомендуется выполнять в соответствии со схемами, приведенными на рис. 5. Для освещения больших площадей, когда желательно сократить число опор или полностью от них отказаться, применяются светильники с лампами ДКсТ большой единичной мощности (20 кВт), устанавливаемые на мачтах высотой 25 м.
Для той же цели (освещения площадей) используются и прожекторы, размещаемые на крышах зданий. Основным недостатком прожекторного освещения является слепящее действие, оказываемое им на пешеходов, водителей, а также мешающее воспринимать архитектуру площади в вечернее время.
Типовые решения освещения улиц и дорог
На основе СН541—82 были разработаны «Типовые решения освещения улиц и дорог», что позволило без трудоемких расчетов определять основные параметры осветительных установок улиц и дорог городов и населенных пунктов в зависимости от нормы яркости дорожного покрытия, распределения яркости и показателя ослепленности, а также оценивать и сравнивать различные осветительные установки при составлении технико-экономических обоснований архитектурно-планировочных и инженерных решений застройки.
Типовые решения содержат схемы раоположения, тип светильников и источников света, рекомендуемую высоту их установки, шаг и число светильников (опор) на 1 км дороги, установленную мощность осветительной установки на 1 км дороги, на 1 м2 освещаемой проезжей части дороги, а также установленную мощность, приведенную к 1 кд/м2 нормируемой средней яркости или 1 лк/м2 нормируемой средней освещенности, в зависимости от ширины проезжей части.
Установленная мощность осветительной установки, отнесенная к 1 м2 проезжей части и единице нормы освещения, позволяет выбрать наиболее рациональные по расходу электроэнергии светильники для создания нормы средней яркости или освещенности.
Рис. 6. Схема расположения светильников: а, б, е — двухрядная прямоугольная по оси улицы, в, г, д — двухрядная прямоугольная
Окончательный выбор варианта освещения должен производиться по технико-экономической оценке с учетом стоимостных показателей по утвержденным (действующим) ценникам.
Типовые решения составлены для наиболее распространенной системы освещения, при которой светильники установлены на опорах или подвешены на тросе на высоте 6,5—15 м в соответствии со схемами расположения, показанными на рис. 3.
Выбор параметров осветительных установок в зависимости от ширины проезжей части, с учетом категории и планировки улиц, архитектурных требований и т. д. производится по таблицам, приведенным в «Типовых решениях освещения улиц и дорог», на основании технико-экономической оценки.
Варианты осветительных установок улиц и дорог рассчитаны для ширины дорожного покрытия, соответствующего требованиям СНиП II-60—75 «Планировка и застройка городов, поселков и сельских населенных пунктов» для профилей улиц и дорог, показанных на рис. 6 с использованием выпускаемых отечественной промышленностью светильников.
Кроме того, «Типовые решения» содержат примеры освещения улиц различного профиля. В расчетах осветительных установок приняты значения световых потоков, предусмотренные действующими ГОСТами на источники света. Высота установки и шаг светильников рассчитаны для каждого значения нормы с учетом равномерности распределения яркости (Lmах/Lmin) или освещенности (Еmax/Еmin) и ограничения ослепленности. Установленная мощность осветительных установок с газоразрядными источниками света рассчитана с учетом потерь в пускорегулирующей аппаратуре (ПРА).
В дополнение к «Типовым решениям освещения улиц и дорог» разработаны «Методические рекомендации по проектированию наружных осветительных установок в районах Крайнего Севера». В этих рекомендациях даны типовые решения осветительных установок улиц и дорог с учетом продолжительных неблагоприятных погодных условий (туманы, метели).
Рис. 7. Поперечный профиль магистральной улицы общегородского назначения.
В «Указаниях по эксплуатации установок наружного освещения городов, поселков городского типа и сельских населенных пунктов» содержатся требования по поддержанию технически исправного состояния установок наружного освещения, при котором их количественные и качественные показатели соответствуют заданным нормируемым параметрам.
В документ включены требования по централизованному включению и отключению наружного освещения, рациональному использованию электроэнергии и средств, выделенных на содержание установок, обеспечению безопасности эксплуатационного персонала и населения, максимальной механизации обслуживания установок наружного освещения и повышения производительности труда эксплуатационно-ремонтного персонала.