Hệ thống chiếu sáng cột cao là gì?

Trích đoạn/Giới thiệu:
 

Nếu bạn từng đi qua một cảng lớn, nút giao thông đường cao tốc hoặc bãi container vào ban đêm, bạn có thể nhìn thấy những chiếc cột rất cao với nhiều đèn trên đỉnh. Đó là một phần của mộthệ thống chiếu sáng cột cao.

Người ta đôi khi nghĩ đó chỉ là “cột cao có đèn lũ”. Trên thực tế, nó phức tạp hơn thế. Trong các dự án kỹ thuật thực tế,chiếu sáng cột caoliên quan đến thiết kế kết cấu, tính toán tải trọng gió, lập kế hoạch chiếu sáng và hệ thống bảo trì.

Tôi đã làm việc với một số dự án chiếu sáng sân trong những năm qua. Một điều tôi nhận thấy - nhiều khách hàng hỏi cùng một câu hỏi: chính xác thì hệ thống chiếu sáng cột cao là gì và tại sao không chỉ sử dụng đèn pha thông thường?

Vì vậy trong bài viết này tôi sẽ giải thích một cách đơn giản, dựa trên kinh nghiệm dự án thực tế. Một số phần có thể không hoàn hảo về ngữ pháp nhưng ý tưởng phải rõ ràng.

Hệ thống chiếu sáng cột cao là gì?

A hệ thống chiếu sáng cột caolà một cấu trúc chiếu sáng trong đó nhiều bộ đèn mạnh mẽ được gắn trên một cột thép rất cao, thường cao từ 20 mét đến 40 mét.

Thay vì đặt nhiều cột đèn nhỏ xung quanh một khu vực, các kỹ sư lắp đặt một vài cột đèn rất cao để chiếu sáng toàn bộ không gian.

Những nơi điển hình sử dụng ánh sáng cột cao bao gồm:

• cảng container
• nút giao đường cao tốc
• tạp dề sân bay
• bãi hậu cần
• khu vực đậu xe sân vận động
• cơ sở công nghiệp
• Ý tưởng rất đơn giản: vị trí cao, vùng sáng rộng.

Nhưng khi bạn bắt đầu thiết kế nó, có rất nhiều thứ phải tính toán.

Các bộ phận chính của hệ thống chiếu sáng cột cao

Một hệ thống chiếu sáng cột cao không chỉ có cột. Có một số thành phần làm việc cùng nhau.

Một phần thú vị là hệ thống hạ thấp.

Hầu hếtchiếu sáng cột caotháp cho phép hạ toàn bộ vòng chiếu sáng xuống mặt đất để bảo trì. Điều này làm cho việc sửa chữa trở nên dễ dàng hơn vì leo 30 mét bằng dụng cụ không thực tế lắm… và còn nguy hiểm.

Chiều cao điển hình của đèn chiếu sáng cột cao

Các dự án khác nhau sử dụng chiều cao cột khác nhau. Nó phụ thuộc vào kích thước khu vực và yêu cầu ánh sáng.

Dưới đây là một tài liệu tham khảo đơn giản mà các kỹ sư thường sử dụng trong việc lập kế hoạch ban đầu.

Cột càng cao thì vùng phủ sóng càng lớn. Nhưng cũng có một vấn đề là - cường độ ánh sáng giảm khi khoảng cách tăng lên.

Điều này xảy ra vì luật bình phương nghịch đảo.

Nói một cách đơn giản: nếu bạn tăng gấp đôi khoảng cách giữa ánh sáng và mặt đất, độ sáng sẽ trở thành khoảng một phần tư. Vì vậy, những cột đèn cao hơn thường yêu cầu ánh sáng mạnh hơn.

Có bao nhiêu Lumens trong chiếu sáng cột cao?

Hệ thống chiếu sáng cột cao thường sử dụng rấtđèn lũ có độ sáng cao.

Một đèn đường bình thường có thể tạo ra 5.000–10.000 lumen.
Nhưng đồ đạc cột cao mạnh hơn nhiều.

Đây là cấu hình điển hình mà các kỹ sư sử dụng.

Vì vậy mộtchiếu sáng cột caotháp có thể dễ dàng tạo ra hơn một triệu lumens.

Tất nhiên, chúng tôi không bắt đầu thiết kế từ số lumen. Thông thường các kỹ sư bắt đầu từ yêu cầu lux trên mặt đất.

Ví dụ dự án thực tế: Bãi container công nghiệp

Hãy để tôi chia sẻ một ví dụ nhỏ từ một dự án chiếu sáng sân vườn.

Thông tin dự án:

• Diện tích: 38.000 m2
• Chiếu sáng mục tiêu: 30 lux
• Chiều cao cột: 30 mét
• Bước đầu tiên là ước tính tổng yêu cầu về lumen.

Công thức (ước tính sơ bộ):

• Tổng Lumens=Diện tích × Lux ÷ Hệ số sử dụng
• Giả sử hệ số sử dụng=0.6
• 38.000 × 30 0,6 ≈ 1.900.000 lumen

Sau đó chúng tôi đã chọn:

• 5 cột cột cao
• Mỗi cột có 8 đèn pha LED
• Mỗi vật cố định 50.000 lumens

Tổng sản lượng trên mỗi cột:

• 8 × 50,000=400,000 lumen
• Tổng sản lượng hệ thống:
• 5 × 400,000=2,000.000 lumen

Sau khi lắp đặt, đo đạc hiện trường cho thấy độ sáng trung bình là 32 lux. Điều đó có thể chấp nhận được theo yêu cầu của dự án.

Có thể độ đồng nhất không hoàn hảo, nhưng vẫn đủ tốt cho hoạt động xử lý container.

Tại sao các kỹ sư sử dụng đèn chiếu sáng cột cao

Có một số lý do tại sao hệ thống chiếu sáng cột cao được sử dụng rộng rãi ở các khu vực ngoài trời rộng lớn.

1. Vùng phủ sóng rộng lớn

Một cột buồm cao có thể bao phủ một khu vực rộng lớn. Đôi khi một tháp duy nhất thay thế 6–10 cột chiếu sáng tiêu chuẩn.

Điều này giúp đơn giản hóa việc lắp đặt và đi cáp ngầm.

2. Ít chướng ngại vật trên mặt đất hơn

Tại các bãi container hoặc trung tâm hậu cần, quá nhiều cột có thể cản trở sự di chuyển của xe tải.

Hệ thống chiếu sáng cột cao giúp không gian mặt đất rộng mở hơn.

3. Bảo trì dễ dàng hơn

Nhờ hệ thống hạ thấp nên kỹ thuật viên có thể đưa vòng chiếu sáng xuống mặt đất.

Không cần cẩu. Việc bảo trì trở nên dễ dàng hơn nhiều.

4. Phân phối ánh sáng tốt hơn

Ánh sáng đến từ vị trí cao hơn sẽ lan tỏa đều hơn.

Điều này làm giảm bóng mạnh do xe tải, container hoặc thiết bị tạo ra.

Một số thách thức kỹ thuật

• Mặc dù hệ thống chiếu sáng cột cao rất hữu ích nhưng nó cũng có một số thách thức.
• Tải trọng gió
• Một cột thép cao 30–40 mét chịu sức gió mạnh. Thiết kế kết cấu phải tuân theo các tiêu chuẩn như:
• EN40
• AASHTO
• quy định tải trọng gió địa phương
• Nếu không thì có thể xảy ra hiện tượng rung cực.
• Thiết kế nền móng
• Cột cột cao cần nền móng thật vững chắc.

Kích thước nền móng điển hình có thể trông như thế này:

Nhưng tình trạng đất cũng có vấn đề. Đất mềm có thể yêu cầu nền móng lớn hơn.

Vấn đề chói

Bởi vì thiết bị có công suất mạnh nên góc ngắm kém có thể gây chói.

Người lái xe hoặc người vận hành máy móc có thể cảm thấy không thoải mái nếu ánh sáng chiếu thẳng vào tầm nhìn của họ.

Vì vậy, trong quá trình lắp đặt, góc nghiêng và lựa chọn chùm tia thích hợp là rất quan trọng.

Đèn LED và đèn chiếu sáng cột cao truyền thống

Trước đây, hầu hết các hệ thống cột cao đều sử dụng đèn halogen kim loại. Bây giờ nhiều dự án chuyển sang đèn LED.

Đây là một so sánh đơn giản.

Hệ thống đèn LED cũng khởi động ngay lập tức và ít cần bảo trì hơn.

Nhiều dự án trang bị thêm báo cáo tiết kiệm được 40–60% năng lượng sau khi chuyển sangĐèn LED chiếu sáng cột cao.

Khi nào bạn nên sử dụng đèn chiếu sáng cột cao?

Chiếu sáng cột cao thường phù hợp khi:

• Diện tích chiếu sáng lớn hơn 10.000 m2
• Chiều cao lắp đặt trên 20 mét
• Không gian ngoài trời rộng và thoáng
• Cần chiếu sáng đồng đều

Đối với những khu vực nhỏ như bãi đỗ xe nhỏ hay lối vào tòa nhà, cột chiếu sáng lũ thông thường thường tiết kiệm hơn.

suy nghĩ cuối cùng

Vì vậy, một là gìhệ thống chiếu sáng cột cao?

Nói một cách đơn giản, đó là giải pháp chiếu sáng sử dụng các cột rất cao cùng nhiều đèn pha công suất cao-, được thiết kế để chiếu sáng không gian ngoài trời rộng lớn một cách hiệu quả.

Nhưng từ góc độ kỹ thuật, nó liên quan đến nhiều thứ hơn là chỉ lắp đặt một cây cột cao. Thiết kế phù hợp đòi hỏi phải tính toán mức lux, công suất phát quang, tải trọng gió, cường độ nền và phân bổ ánh sáng.

Khi thực hiện đúng cách, mộthệ thống chiếu sáng cột caocó thể hoạt động ổn định từ 20 năm trở lên, cung cấp ánh sáng ổn định cho các cảng, đường cao tốc và cơ sở công nghiệp.

Và thành thật mà nói, - khi bạn thấy-hệ thống chiếu sáng cột cao được thiết kế tốt vào ban đêm, chiếu sáng toàn bộ sân chỉ từ một vài tòa tháp... điều đó khá ấn tượng.