CIE-140 là tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố thay thế tiêu chuẩn CIE-30.2 và cĩ nhiều điểm thay đổi lớn về phân chia ơ lưới tính tốn, vị trí người quan sát, cách tính U0, Ul, TI,… Phải nĩi rằng CIE-140 tiến bộ hơn so với CIE30.2, là thành quả nghiên cứu của thế giới đúc kết được. Tuy nhiên trong phạm vi quốc gia, tiêu chuẩn TCXDVN-259 (được biên soạn dựa theo CIE30.2) vẫn cịn hiệu lực và khi thiết kế chúng ta vẫn phải tuân thủ.
Trong khi chờ đợi TCXDVN259 được sửa đổi, chúng tơi mạnh dạn giới thiệu những điểm mới trong CIE-140 để cĩ thể sử dụng được các phần mềm thiết kế chiếu sáng vì hầu hết chúng đã sửa đổi theo CIE-140. Ngồi ra, khi biết cấu trúc xuất kết quả của phần mềm thiết kế chiếu sáng, chúng ta vẫn cĩ thể sử dụng một phần kết quả trong đĩ để áp dụng cho TCXDVN259.
a) Mạng lưới tính tốn độ rọi
Độ rọi là đại lượng trắc quang khách quan, cĩ nghĩa là giá trị của nĩ khơng phụ thuộc vào vị trí người quan sát. Về nguyên tắc, mật độ ơ lưới càng dày thì giá trị độ rọi càng chính xác. Tuy nhiên, cho dù mật độ ơ lưới khác nhau thì giá trị độ rọi lệch nhau sẽ khơng nhiều nên để đơn giản CIE-140 chia ơ luới để tính độ rọi thưa hơn so với tính độ chĩi (hình 5.13).
Vùng tính độ rọi x x x x x x Đèn 2 Đèn 1 Làn số 2 Làn số 1 l e l/6 l/3 D/2 D=e/N Đường kẻ phân làn hoặc tim đường
x x x x x x x x x x x x Điểm tính độ rọi Lề đường Lề đường Hình 5.13_Mạng lưới tính tốn độ rọi
- Vùng tính tốn độ rọi theo chiều dọc đường nằm giữa 2 cột đèn liên tiếp, theo chiều ngang là tồn bộ lịng đường (cĩ thể gồm nhiều làn xe). Khoảng cách ơ lưới được xác định như sau :
Theo chiều ngang đường chỉ lấy 3 điểm, trong đĩ cĩ 1 điểm nằm ở tim đường (khơng phân biệt số làn xe). Hai điểm cịn lại nằm về hai bên của điểm giữa và cách điểm giữa một khoảng bằng 1/3 bề rộng tồn bộ lịng đường.
Theo chiều dọc đường số điểm được xác định như sau : điểm đầu tiên cách cột đèn thứ nhất khoảng cách D/2, các điểm tiếp theo cách nhau khoảng cách D. Trong đĩ D=e/N, với e là khoảng cách cột đèn cịn N =10 khi e30m ; cịn khi e>30m thì N là số nguyên nhỏ nhất đảm bảo cho D 3m. Ví dụ với e=46 ta cĩ e/15=3,067 ; e/16=2,875 ; e/17=2,706 vậy N=16 vì N là số nguyên nhỏ nhất thoả mãn D3m.
- Độ rọi trung bình bằng giá trị trung bình số học của độ rọi tại tất cả các điểm tính tốn thuộc ơ lưới.
- Số đèn được xem xét để tính tốn độ rọi tại mỗi điểm : CIE-140 quy định khi tính tốn độ rọi tại mỗi điểm thuộc ơ lưới tính tốn thì tất cả các đèn nằm trong phạm vi bằng 5 lần chiều cao lắp đặt đèn về cả 2 phía của điểm tính tốn đều là các đèn cĩ ảnh hưởng.
- Trong các phần mềm thiết kế chiếu sáng, trục toạ độ X nằm dọc theo mép đường của đèn số 1 cịn trục toạ độ Y vuơng gĩc với trục đèn tại đèn số 1. Giao điểm trục X và Y là gốc toạ độ O.
b) Mạng lưới tính tốn độ chĩi
Độ chĩi là đại lượng trắc quang chủ quan, cĩ nghĩa là giá trị của nĩ phụ thuộc vào vị trí người quan sát, do đĩ ngồi việc xác định ơ lưới tính tốn thì CIE-140 quy định rất cụ thể vị trí người quan sát.
- Vùng tính tốn độ chĩi theo chiều dọc đường nằm giữa 2 cột đèn liên tiếp, theo chiều ngang là tồn bộ lịng đường (cĩ thể gồm nhiều làn xe).
- Khoảng cách ơ lưới được xác định như sau : Vùng tính độ chĩi x x x x x x Đèn 2 Đèn 1 Tâm làn đường Các làn đường tiếp theo llàn e llàn/6 llàn/3 D/2 D=e/N x x x x x x x x x x x x Điểm tính độ chĩi Đường kẻ phân làn Làn số 1 Điểm quan sát 60m x x x x x x Lề đường Hình 5.14_Mạng lưới tính tốn độ chĩi x x x x
tim làn xe. Hai điểm cịn lại nằm về hai bên của điểm giữa làn xe và cách điểm giữa một khoảng bằng 1/3 bề rộng của làn xe (lưu ý : khơng phải là bề rộng đường).
Theo chiều dọc đường số điểm được xác định tương tự như ơ lưới tính độ rọi.
- Vị trí quan sát : CIE-140 quy định vị trí người quan sát cách đèn 1 khoảng cách 60m theo chiều dọc đường cịn theo chiều ngang nằm tại vị trí chính giữa làn đường. Tại vị trí này người quan sát nhìn tồn bộ các điểm thuộc ơ lưới tính tốn (gồm nhiều làn đường) chứ khơng phải chỉ nhìn các điểm tính tốn của 1 làn đường. Theo quy định này thì một tuyến đường cĩ thể cĩ nhiều vị trí quan sát, tức là cĩ bao nhiêu làn đường thì cĩ bấy nhiêu vị trí quan sát.
Riêng trong trường hợp tính độ chĩi trung bình để xác định độ tăng ngưỡng tương phản TI thì vị trí quan sát theo chiều ngang cĩ sự khác biệt là nằm cách lề đường ¼ bề rộng của tồn bộ lịng đường (khơng phải bề rộng làn đường).
- Số đèn được xem xét để tính tốn độ chĩi điểm được xác định như sau: từ một điểm tính độ chĩi bất kỳ, theo hướng vuơng gĩc với trục đường, ta dựng các đoạn thẳng cĩ độ dài 5h về hai bên của điểm tính tốn Theo phương dọc đường, từ điểm tính tốn ta dựng đoạn thẳng 5h về phía vị trí quan sát, đoạn thẳng 12h theo hướng quan sát (h là độ cao treo đèn). Tiếp theo dựng hình chữ nhật kích thước 17h10h vuơng gĩc và đi qua đầu mút các đoạn thẳng vừa vẽ.
Tất cả các đèn nằm trong hình chữ nhật này đều được xem xét tính tốn độ chĩi đối với điểm đã cho. Ví dụ trong hình 5.15 thì các đèn Đ2, Đ3, Đ4 được xem xét để tính độ chĩi cho điểm P cịn các đèn Đ1 và Đ5 khơng ảnh hưởng.
c) Tính các đại lượng liên quan đến độ chĩi điểm:
Ltb(làn i) = 1 ( ) n k i k L n
Lmin(làn i) =Min L k i( ) k 1 n Lmax(làn i) =Max Lk i( ) k 1 n
Trong đĩ :
U0(làn i) = Lmin(làn i) Ltb(làn i) Ul(làn i) = Lmin(tâm làn i) Lmax(tâm làn i)
Hướng quan sát 5h 12h 5h 5h Điểm tính độ chĩi P Vùng tính độ chĩi Vùng ảnh hưởng đến điểm tính độ chĩi
Đường giao thơng Đ1 Đ2 Đ3 Đ4 Đ5
P
Lk(i) là độ chĩi tính tốn tại điểm k khi quan sát ở làn đường thứ i n là số điểm thuộc ơ lưới tính tốn độ chĩi (tồn bộ lịng đường).
Ltb(làn i) là độ chĩi trung bình của mặt đường với vị trí quan sát ở làn đường thứ i Lmin(làn i) là độ chĩi cực tiểu của mặt đường với vị trí quan sát ở làn đường thứ i Lmax(làn i) là độ chĩi cực đại của mặt đường với vị trí quan sát ở làn đường thứ i
Lmin(tâm làn i) là độ chĩi cực tiểu trong số các giá trị độ chĩi của các điểm trên đường tâm của làn i khi vị trí quan sát nằm trên làn đường này.
Lmax(tâm làn i) là độ chĩi cực đại trong số các giá trị độ chĩi của các điểm trên đường tâm của làn i khi vị trí quan sát nằm trên làn đường này.
U0(làn i) là độ đồng đều chung độ chĩi mặt đường với vị trí quan sát ở làn đường thứ i Ul(làn i) là độ đồng đều dọc trục với vị trí quan sát ở làn đường thứ i
Lưu ý : cách tính Ul(làn i) theo cơng thức trên khác với TCXDVN259.
- Trong các phần mềm thiết kế chiếu sáng, hệ toạ độ OXY xác định như ơ lưới tính tốn độ rọi.
d) Tính các giá trị chung của độ chĩi cho tồn bộ tuyến đường
- Độ chĩi trung bình Ltb:
Như trên đã nĩi, CIE-140 cĩ số điểm quan sát mặt đường bằng số làn xe. Tại điểm quan sát trên làn đường thứ i cho ta một giá trị độ chĩi trung bình tương ứng Ltb(làn i),. Do đĩ giá trị độ chĩi trung bình của tuyến đường là giá trị bé nhất trong số các giá trị Ltb(làn i) :
Ltb = Min{Ltb(làn i)}
- Độ đồng đều chung của độ chĩi U0:
Lý luận tương tự cách tính Ltb ta cĩ : U0 = Min{U0(làn i)}
- Độ đồng đều dọc trục của độ chĩi:
Lý luận tương tự cách tính Ltb ta cĩ : Ul = Min{Ul(làn i)}
5.6. Thiết kế chiếu sáng tại các điểm đặc biệt trên đường giao thơng
Các điểm đặc biệt khơng cĩ lý thuyết chung để áp dụng khi bố trí chiếu sáng. Việc bố trí đèn phụ thuộc vào điều kiện địa hình thực tế và mỹ quan chung khu vực. Nhiều khi đây là những cơng trình địi hỏi mỹ quan cao, hoặc là nơi xung đột của nhiều cơng trình hạ tầng (nút giao) nên khơng thể bố trí tuỳ tiện. Nhiều khi giải pháp chiếu sáng hợp lý nhưng vị trí đặt đèn lại chồng lấn với cơng trình khác thì cũng khơng thể áp dụng. Các tiêu chuẩn nước ngồi quy định chi tiết hơn tiêu chuẩn Việt Nam đối với chiếu sáng cho các điểm đặc biệt. Trong phần này chỉ nêu những nguyên tắc bố trí đèn dưới gĩc độ chiếu sáng, khơng xét đến các yếu tố khác (cơng trình ngầm, giao với cơng trình khác,…).