2026-05-25
پاسخ کوتاه: یک چراغ خیابان معمولی از هر جایی تولید می کند 2500 تا 30000 لومن بسته به نوع جاده، ارتفاع نصب و فناوری مورد استفاده. هیچ عدد جهانی واحدی وجود ندارد زیرا الزامات روشنایی خیابان با طبقهبندی جاده، حجم ترافیک و استانداردهای روشنایی تعریف میشوند - نه یک هدف لومن ثابت. یک خط مسکونی آرام و یک شریان شهری شلوغ هر دو با "چراغ های خیابان" سرو می شوند، اما خروجی لومن آنها می تواند ده بار یا بیشتر متفاوت باشد.
درک محدوده لومن که در موقعیت خاص شما اعمال می شود - چه مهندس شهرداری، مدیر تاسیسات یا توسعه دهنده املاک باشید - چیزی است که تعیین می کند که آیا روشنایی خیابان نصب و راه اندازی استانداردهای ایمنی را برآورده می کند، بررسی فتومتریک را پشت سر می گذارد و از تعمیرات پرهزینه پس از این واقعیت جلوگیری می کند.
الزامات لومن روشنایی خیابان مستقیماً با طبقه بندی جاده ها مرتبط است. استاندارد RP-8 انجمن مهندسی روشنایی (مرجع اصلی آمریکایی برای روشنایی جاده ها) جاده ها را به دسته های محلی، جمع کننده و شریانی گروه بندی می کند که هر کدام دارای یک سطح روشنایی هدف هستند که با شمع های پا (fc) اندازه گیری می شود. بستههای لومن برای ضربه زدن به آن اهداف با توجه به ارتفاع نصب و فاصله قطبها انتخاب میشوند.
| طبقه بندی جاده ها | IES RP-8 Target (میانگین fc) | محدوده لومن معمولی | وات معمولی (LED) |
|---|---|---|---|
| مسکونی / محلی | 0.4 fc | 2500 - 8000 لیتر | 20 وات - 70 وات |
| گردآورنده / جاده شهری | 0.9 fc | 10000 - 20000 لیتر | 80 وات - 150 وات |
| شریانی / پرترافیک | 1.2 fc | 20000 - 30000 لیتر | 150 وات - 250 وات |
| بزرگراه / دکل بالا | بسته به حوزه قضایی متفاوت است | 25000 - 100000 لیتر | 200 وات - 600 وات |
این محدوده ها منعکس کننده تکنولوژی مدرن LED هستند. وسایل قدیمیتر سدیم فشار قوی (HPS) به وات بسیار بالاتری برای تولید سطوح نور تحویلی معادل یا پایینتر در سطح جاده نیاز داشتند - عمدتاً به دلیل تلفات بالاست و کنترل نوری ضعیف که بخشی از خروجی خام لامپ را به آسمان یا به سمت عقب از جاده تلف میکرد.
یک اشتباه رایج هنگام تعیین روشنایی خیابان، در نظر گرفتن خروجی لومن به عنوان تنها متغیری است که اهمیت دارد. در واقع، لومنها تنها یک عنصر از سیستمی هستند که ارتفاع نصب، فاصله قطبها، الگوی توزیع پرتو و بازتاب سطحی همگی برای تعیین اینکه آیا جاده واقعاً اهداف روشنایی را برآورده میکند یا خیر، تعامل دارند.
ارتفاع تیرهای چراغ خیابان فولادی استاندارد در آمریکای شمالی از 25 تا 45 فوت (تقریباً 7.6 تا 13.7 متر) است. تیرهای تزئینی برای روشنایی خیابان در مقیاس عابر پیاده معمولاً 14 یا 16 فوت است. هرچه دستگاه بالاتر نصب شود، لومن های بیشتری برای ارائه روشنایی کافی در سطح جاده مورد نیاز است - قانون مربع معکوس اعمال می شود. یک دستگاه 20000 لومنی در فاصله 25 فوتی، نور سطح جاده را به طور قابل توجهی متفاوت از همان دستگاه در فاصله 40 فوتی تولید می کند. مدلسازی فتومتریک به طور مداوم نشان میدهد که ارتفاع نصب و فاصله قطبها میتواند نیاز لومن مؤثر را تا 40 درصد برای یک بخش جاده تغییر دهد.
سیستم طبقه بندی چراغ IES TM-15 پنج نوع توزیع نور جانبی - از نوع I تا نوع V - را تعریف می کند و انتخاب صحیح کاملاً به کاربرد بستگی دارد. لامپهای نوع II یک الگوی بیضی شکل عریض و رو به جلو به عرض تقریباً 1.75 تا 2.75 ارتفاع نصب میکنند که آنها را برای خیابانهای مسکونی باریک، پیادهروها و مسیرهای دوچرخهسواری مناسب میسازد. توزیع های نوع III نور بیشتری را به سمت جاده می راند و در جاده های جمع کننده رایج است. لامپهای نوع V یک الگوی دایرهای 360 درجه منتشر میکنند که برای دوربرگردان و تقاطعهای وسیع استفاده میشود.
انتخاب نوع توزیع نادرست میتواند منجر به نسبتهای یکنواختی غیرقابل قبول شود، حتی زمانی که مجموع لومنها کافی به نظر میرسند. رده جاده های محلی RP-8 به نسبت یکنواختی حداکثر به حداقل نیاز دارد که بدتر از 6:1 نباشد، در حالی که شریان ها به 3:1 نیاز دارند - به طور قابل توجهی سفت تر. یک دستگاه لومن بالا با هدف نامناسب می تواند به طور همزمان نقاط داغ و مناطق تاریک را در همان بخش جاده ایجاد کند و هر دو معیار را به طور همزمان از بین ببرد.
چراغهای خیابانی LED مدرن DLC Premium، بین 140 تا 170 لومن در هر وات در سطح لامپ ارائه میکنند. برای زمینه، منابع قدیمی HPS - زمانی فناوری غالب در روشنایی خیابان ها بود - معمولاً پس از محاسبه تلفات بالاست و ناکارآمدی های نوری، 90 تا 110 لیتر بر وات را مدیریت می کردند. این بدان معناست که خروجی 20000 لومنی که زمانی به یک سیستم HPS 200 وات پلاس نیاز داشت، اکنون میتواند با یک چراغ LED 120 وات تا 145 وات به دست آید و مصرف انرژی را تقریباً به نصف کاهش دهد و در عین حال روشنایی سطح جاده را معادل یا بهتر حفظ کند.
روشنایی خیابان از مهتابی و بخار جیوه به سدیم فشار بالا و متال هالید تبدیل شد و اکنون عمدتاً به LED منتقل شده است. هر فناوری خروجیهای لومن بسیار متفاوتی را از خود لامپ تولید میکرد، اما لومنهای ارسالی واقعی به سطح جاده به دلیل سیستمهای نوری و کنترل جهتگیری متفاوت، حتی بیشتر متفاوت بود.
| تکنولوژی | لومن لامپ خام معمولی | کارایی سیستم (LM/W) | رندر رنگی (CRI) |
|---|---|---|---|
| سدیم پرفشار (HPS) | 8500 - 50000 لیتر | 90 - 110 lm/W | ~ 22 |
| متال هالید | 10000 - 110000 لیتر | 70 - 100 lm/W | 65-80 |
| LED (نسل فعلی) | 6000 - 30000 لیتر | 140 - 170 lm/W | 70-80 |
تفاوت CRI به ویژه برای ایمنی جاده مرتبط است. لامپ های HPS یک طیف باریک و زرد با CRI تقریباً 22 منتشر می کنند. تشخیص اشیاء روی جاده - عابران پیاده با لباس های تیره، خط کشی های سطح جاده، زباله ها - در زیر این نور بسیار سخت تر است. روشنایی خیابان LED در CRI 70 یا بالاتر، رنگها را با دقت بسیار بیشتری نشان میدهد، که تحقیقات پیوسته به بهبود تشخیص خطر توسط رانندگان مرتبط است. نور LED سفید همچنین به طور متفاوتی از روسازی خیس منعکس می شود و جلوه "آینه سیاه" را کاهش می دهد که جاده های غرق باران را تحت نور HPS بسیار خطرناک می کند.
فراتر از طبقه بندی جاده ها، محیط های خاص در پروژه های روشنایی خیابان، معیارهای لومن خود را دارند. دانستن این موارد هم از نور کم (که خطرات ایمنی ایجاد می کند) و هم از نور زیاد (که انرژی را هدر می دهد، باعث تابش خیره کننده می شود و می تواند قوانین آسمان تاریک را نقض کند) جلوگیری می کند.
برای روشنایی خیابان های مسکونی در محله های کم تردد، وسایلی در محدوده 2500 تا 5000 لومن در 20 تا 40 وات معمولاً زمانی که قطب ها در فواصل استاندارد فاصله دارند کافی است. هدف جاده محلی IES RP-8 با میانگین 0.4 فوت شمع نسبتاً متوسط است - برای عابران پیاده برای دیدن خطرات مسیر و برای رانندگان برای شناسایی موانع بدون روشنایی شدید که محیط خواب ساکنان اطراف را مختل می کند کافی است. بسیاری از شهرداریها بستههای الایدی با دمای رنگ 3000 یا 4000 کلوین را در این سطح لومن به کار گرفتهاند و واحدهای 100 واتی HPS را جایگزین کردهاند که نورپردازی مشابه سطح جاده را با هزینه انرژی بسیار بالاتر تولید میکنند.
خیابانهای شلوغتر با خطوط متعدد، ایستگاههای حملونقل و زیرساختهای دوچرخه معمولاً به روشنایی خیابان در محدوده 10000 تا 20000 لومن نیاز دارند. در این سطح، وسایل ال ای دی 80 وات تا 150 وات بر روی قطب های 30 فوتی با الگوهای توزیع نوع III می توانند هدف متوسط 0.9 fc را با نسبت فاصله بین قطب تقریباً 4:1 (فاصله به ارتفاع نصب) برآورده کنند. یک مثال واقعی: یک جاده جمعآوری دو خطه در ارتفاع نصب 30 فوتی با قطبهایی که به فاصله 120 فوت از هم فاصله دارند، معمولاً برای دستیابی به پوشش ثابت و یکنواخت بدون لکههای تیره بین قطبها، نیاز به اتصال 14000 تا 16000 لومن دارد.
پارکینگهای تجاری اغلب تحت استانداردهای طراحی روشنایی خیابان قرار میگیرند و معمولاً زمانی که قطبها در مرکز خلیجهای باز بزرگ قرار میگیرند، به 20000 تا 30000 لومن در هر دستگاه نیاز دارند. با این حال، قطب های محیطی که مناطق باریک تر را پوشش می دهند ممکن است به اندازه کافی در 8000 تا 12000 لومن عمل کنند. معیار کلیدی برای روشنایی خیابان پارکینگ، نسبت روشنایی حداقل به متوسط است – عملکرد دوربین امنیتی مستقیماً با حداقل سطوح روشنایی مرتبط است، به این معنی که حتی نصب با لومن متوسط بالا نیز در صورت ایجاد سایههای عمیق بین وسایل، ممکن است با شکست مواجه شود.
تیرهای دکل بلند - معمولاً در ارتفاع 40 تا 70 فوتی نصب میشوند و در تقاطعهای بزرگراههای بزرگ، تقاطعهای بزرگ و مناطق صنعتی استفاده میشوند - به وسایلی در محدوده 25000 تا 100000 لومن نیاز دارند. در این مقیاس، چراغ های متعدد اغلب بر روی یک سر قطب نصب می شوند که هر یک بخش متفاوتی را پوشش می دهد. به عنوان مثال، اداره حمل و نقل کلرادو از استانداردهای دکل میانی در ارتفاع 40 تا 70 فوتی برای پروژه های بزرگ راهداری استفاده می کند، با فاصله قطب ها که معمولاً از نسبت فاصله به ارتفاع 7:1 شروع می شود و بر اساس مدل سازی فتومتریک تنظیم می شود.
روشنایی خیابان در مقیاس عابر پیاده - تیرهای تزئینی در ارتفاع 14 تا 16 فوتی - در سطوح لومن بسیار پایین تری نسبت به روشنایی خیابان های وسایل نقلیه عمل می کند. وسایلی که 2500 تا 6000 لومن را ارائه می دهند در مسیرهای عابر پیاده اختصاصی رایج هستند، با ارتفاع نصب و توزیع برای به حداقل رساندن تابش خیره کننده مستقیماً در چشم افراد پیاده انتخاب شده است. توزیعهای نوع II Short یا Type II متوسط در اینجا به خوبی کار میکنند و نور را در طول مسیر بدون سرریز بیش از حد به ویژگیهای مجاور پرتاب میکنند.
بسیاری از پروژههای روشنایی خیابانها به این دلیل اشتباه میشوند که دستگاه اشتباه انتخاب شده است، بلکه به این دلیل که لومنها بدون در نظر گرفتن هندسه نصب انتخاب شدهاند. دو متغیر میزان سختی کار یک دستگاه را کنترل می کنند: ارتفاع نصب شده و فاصله قطب ها از یکدیگر.
به عنوان یک اصل کلی، فاصله قطب ها معمولاً 3 تا 4 برابر ارتفاع نصب برای توزیع های نوع II و III در جاده های استاندارد تعیین می شود. بنابراین یک تیر 30 فوتی 90 تا 120 فوت از همسایه خود فاصله خواهد داشت. اگر نسبت یکنواختی مورد نیاز جاده تنگ باشد (3:1 برای شریانی)، فاصله باید پایین بیاید و/یا خروجی لومن باید بالا برود تا شکافهای بین وسایل پر شود. برعکس، اگر مقررات محلی آسمان تاریک حداکثر خروجی لومن یا نور بالا را محدود میکند، راه حل اغلب کاهش فاصله قطبها به جای فشار دادن لومنهای بیشتر از طریق وسایل کمتر است.
مفهوم عملی این است که انتخاب لومن نمی تواند قبل از طرح فتومتریک اتفاق بیفتد . هر مشخصات روشنایی خیابانی که یک بسته لومن را بدون طرح قطب تایید شده و ارتفاع نصب نام می برد، در بهترین حالت یک تخمین آموزشی و در بدترین حالت یک اشتباه گران قیمت است. پس از کشف اینکه وسایل نصب شده - با خروجی های لومن که روی کاغذ کافی به نظر می رسید - مناطق تاریک غیرقابل قبولی را به دلیل فرضیات نادرست فاصله قطب ها ایجاد کردند، چندین شهرداری مجبور شدند کل بخش های خیابان را بازسازی کنند.
مشخصات روشنایی خیابان ها با دو چارچوب اصلی بسته به جغرافیا کنترل می شود: ANSI/IES RP-8 در آمریکای شمالی و EN13201 در اروپا. هر دو معیارهای روشنایی و الزامات یکنواختی را بر اساس نوع جاده تعریف می کنند، اما سیستم های طبقه بندی آنها از اصطلاحات و سیستم های متریک متفاوتی استفاده می کنند. پروژهها در حوزههای قضایی که استانداردهای شهرداری خاصی را اتخاذ کردهاند - مانند مشخصات روشنایی خیابان مونتگومری، مریلند یا دفترچه راهنمای طراحی آیووا DOT فصل 11 - باید از سازگاریهای محلی پیروی کنند که ممکن است سختگیرانهتر از استانداردهای پایه IES یا EN باشد.
فراتر از روشنایی، محصولات روشنایی خیابانی مورد استفاده در آمریکای شمالی به طور فزایندهای مشمول الزامات صلاحیت کنسرسیوم DesignLights (DLC) هستند، بهویژه زمانی که تخفیفهای شهری در میان باشد. صلاحیت DLC Premium به حداقل آستانه کارایی نیاز دارد و حداکثر سطوح نور را تعیین میکند - مستقیماً بر بستههای لومن واجد شرایط تأثیر میگذارد. سیستم رتبهبندی BUG (نور پسزمینه، نور پسزمینه، تابش خیرهکننده) ابزار استاندارد برای برقراری ارتباط با ویژگیهای توزیع نور یک دستگاه است، و اکثر مقامات محلی اکنون به رتبهبندیهای خاص BUG (معمولا B1–B2، U0–U1، G1–G2) برای نصبهای جدید روشنایی خیابانها برای کنترل نور ریزش و درخشش آسمان نیاز دارند.
وسایل روشنایی خیابان تنها در خروجی لومن اولیه خود مشخص نمی شوند. استانداردها مستلزم این هستند که اهداف روشنایی در سطح لومن حفظ شده (استهلاک) برآورده شوند - معمولاً پس از 40٪ از عمر نامی لامپ در استانداردهای قدیمی تر، یا در نقطه L70 یا L80 برای LED (نقطه ای که خروجی به 70٪ یا 80٪ اولیه کاهش می یابد). این بدان معناست که یک چراغ خیابانی مشخص شده برای 15000 لومن اولیه ممکن است نیاز به ارائه 12000 لومن داشته باشد که در طول عمر طراحی 10 ساله حفظ شود. تعیین بیش از حد لومن های اولیه برای محاسبه استهلاک یک روش معمول است، اما وسایل LED مدرن با منحنی های استهلاک لومن بسیار مسطح (بسیاری از آنها L90 را در 100000 ساعت نگه می دارند) تا حد زیادی بیش از حد تعیین شده را که رویه استاندارد با منابع HPS و متال هالید بود حذف کرده اند.
این فرض گسترده وجود دارد که روشنایی روشن تر خیابان ذاتا ایمن تر است. شواهد در این مورد بسیار جزئی تر از آن چیزی است که بسیاری از مردم انتظار دارند. نور بیش از حد - نصب روشنایی خیابانی با لومن بسیار بیشتر از نیاز طبقه بندی جاده ها - مجموعه مشکلات خاص خود را ایجاد می کند که در واقع می تواند اهداف یک سیستم روشنایی خیابانی با طراحی خوب را تضعیف کند.
روش صحیح این است که لومن هایی را مشخص کنیم که اهداف روشنایی تعیین شده توسط استانداردهای قابل اجرا برای نوع جاده معین را برآورده می کنند - اما به طور قابل توجهی از آنها تجاوز نمی کنند، سپس از طریق نرم افزار فتومتریک تأیید می کنند که معیارهای یکنواختی نیز برآورده شده است.
بسیاری از نصبهای مدرن روشنایی خیابانی LED با قابلیت کمنور کردن مشخص شدهاند - توانایی کاهش خروجی لومن در دورههای کم ترافیک، معمولاً اواخر شب تا اوایل صبح. هنگامی که تعداد عابر پیاده و وسایل نقلیه حداقل است، یک وسیله مشخص شده در 16000 لومن برای ساعات اوج عصر ممکن است تا 60٪ (9600 لومن) یا حتی 40٪ (6400 لومن) بین نیمه شب تا 5 صبح کم شود. این رویکرد تطبیقی روشنایی خیابان به طور فزاینده ای توسط کدهای انرژی و برنامه های تخفیف شهری مورد نیاز است.
اثر عملی این است که مشخصات لومن برای پروژههای روشنایی تطبیقی خیابان باید برای هر دو حالت عملکرد اوج و کمنور در تحلیل فتومتریک لحاظ شود. تجهیزاتی که به سختی ۰.۹ fc را در خروجی کامل برآورده میکند، در حین کارکرد کمنور، کمتر از حداقل روشنایی حفظ شده میافتد و شکاف انطباق ایجاد میکند که فقط در هنگام راهاندازی - یا پس از یک ممیزی رسمی - ایجاد میشود. کنترل تطبیقی زمانی موثرتر است که بسته لومن اولیه به طور محافظه کارانه در خروجی کامل مشخص شده باشد، و فضای سر برای کاهش نور بدون افت زیر حداقل آستانه حفظ شده باقی بماند.
برای هر کسی که در تصمیم گیری برای انتخاب روشنایی خیابان کار می کند، دنباله زیر روند را بر اساس اعداد و نه حدس و گمان نگه می دارد.
این فرآیند رایجترین حالت خرابی در پروژههای روشنایی خیابان را حذف میکند: تعیین یک بسته لومن بر اساس قوانین پیشفرض یا پیشفرض کاتالوگ محصول به جای نیازهای واقعی فتومتریک نصب خاص.
برای گره زدن موارد فوق به یک مرجع کاری: روشنایی خیابان های مسکونی و کم تردد عموماً در 2500 تا 8000 لومن محدوده کلکتور و جاده های شهری معمولاً نیاز دارند 10000 تا 20000 لومن ; و تقاضای شریان ها و مناطق تجاری پرتردد 20000 تا 30000 لومن یا بیشتر . روشنایی بزرگراه ها و خیابان های با دکل های بلند می تواند به بیش از 30000 لومن در هر وسیله برسد، با سر قطب های چند چراغ که مجموع خروجی ها را به محدوده شش رقمی برای روشنایی تبادل اصلی می رساند.
فناوری LED مدرن این امکان را فراهم کرده است که تمام این بستههای لومن را با وات بسیار پایینتری نسبت به منابع قدیمی، با ارائه رنگ بهتر، عمر طولانیتر و قابلیت کمنور داخلی ارائه کند. مزیت لومن بر وات روشنایی خیابانی LED فعلی - 140 تا 170 lm/W در مقابل 90 تا 110 lm/W برای HPS - به این معنی است که ضربه زدن به بالاترین اهداف لومن دیگر نیازی به مصرف انرژی مورد نیاز زیرساخت های قدیمی روشنایی خیابان ندارد. برای هر کسی که قصد نصب یا بازسازی جدید را دارد، شماره عنوان کمتر از درست کردن طراحی فتومتریک برای نوع جاده خاص، هندسه نصب و استانداردهای قابل اجرا اهمیت کمتری دارد.
برای جزئیات بیشتر با ما تماس بگیرید