ความสูง เสาไฟถนน ระยะห่าง ราคา ขนาด และไฟไอปรอท: คู่มือฉบับสมบูรณ์

สิ่งที่คุณต้องรู้เกี่ยวกับไฟถนน

ก่อนที่จะเจาะลึกรายละเอียด ต่อไปนี้เป็นคำตอบโดยตรงสำหรับคำถามที่พบบ่อยที่สุดเกี่ยวกับไฟถนน:

• ที่ ความสูงของเสาไฟถนน โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ 20 ถึง 40 ฟุต (6 ถึง 12 เมตร) สำหรับถนนมาตรฐานที่มีเสาทางหลวงสูงถึง 100 ฟุต
• ระยะห่างของไฟถนน โดยทั่วไปจะคำนวณที่ 2.5 ถึง 3 เท่าของความสูงในการติดตั้ง ของเสาหมายความว่าเสาสูง 30 ฟุตจะต้องมีระยะห่างระหว่างเสา 75 ถึง 90 ฟุต
• ที่ ต้นทุนเสาไฟถนน มีตั้งแต่ 2,000 ถึง 15,000 เหรียญสหรัฐฯ หรือมากกว่า สำหรับยูนิตที่ติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ ขึ้นอยู่กับวัสดุ ความสูง และประเภทของฟิกซ์เจอร์
• ที่ ขนาดของไฟถนน (หัวโคมไฟ) โดยทั่วไปจะมีช่วง กว้าง 12 ถึง 24 นิ้ว โดยมีตัวโคมติดตั้งตั้งแต่แบบหัวงูเห่าขนาดเล็กไปจนถึงโคมไฟถนนขนาดใหญ่
• A แสงไอปรอท เป็นหลอดปล่อยประจุความเข้มสูง (HID) ที่ผลิตแสงโดยส่งอาร์คไฟฟ้าผ่านไอปรอท เปล่งแสงสีขาวอมฟ้าโดดเด่น

แต่ละหัวข้อเหล่านี้มีผลกระทบที่สำคัญต่อนักออกแบบถนน นักวางแผนเทศบาล ผู้พัฒนาอสังหาริมทรัพย์ และเจ้าของบ้าน ส่วนด้านล่างนี้จะสำรวจทุกแง่มุมโดยละเอียดในทางปฏิบัติ

ความสูงของเสาไฟและเสาไฟถนน: มาตรฐานตามการใช้งาน

ความสูงของเสาไฟไม่ได้กำหนดไว้เอง โดยพิจารณาจากประเภทของถนน ระดับความสว่างที่ต้องการ ระยะห่างระหว่างเสา และมาตรฐานการออกแบบในท้องถิ่น การเลือกความสูงในการติดตั้งไม่ถูกต้องทำให้เกิดแสงสว่างมากเกินไป แสงสว่างน้อย แสงจ้ามากเกินไป หรือพลังงานที่สูญเปล่า การทำความเข้าใจมาตรฐานช่วยให้นักวางแผนตัดสินใจได้ถูกต้องตั้งแต่เริ่มต้น

ไฟถนนที่อยู่อาศัย

ในย่านที่อยู่อาศัย ความสูงของเสาไฟถนนโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 20 และ 25 ฟุต (6 ถึง 7.5 เมตร) . ความสูงในการติดตั้งที่ต่ำกว่านี้มีความเหมาะสมเนื่องจาก:

• ความเร็วของการจราจรลดลง ทำให้ต้องใช้แสงสว่างน้อยลง
• กิจกรรมของคนเดินเท้ามีมากขึ้น โดยต้องใช้แสงสว่างให้ใกล้กับระดับพื้นดินมากขึ้น
• เสาที่สั้นกว่าจะช่วยลดมลภาวะทางแสงและแสงสะท้อนในบริเวณใกล้เคียง
• เสาตกแต่งในพื้นที่พักอาศัยมักสูง 10 ถึง 16 ฟุต

เสาไฟสไตล์โคมไฟตกแต่งที่ใช้ตามทางเท้าและทางเดินเท้าในเขตที่อยู่อาศัยมักตั้งอยู่ตรงกลาง 8 และ 14 ฟุต โดยให้แสงสว่างที่เป็นกันเองและสะดวกสบายมากกว่าการส่องสว่างบริเวณกว้าง

ถนนสะสมและถนนสายหลัก

สำหรับถนนรวม (ถนนที่เชื่อมระหว่างย่านกับถนนสายหลัก) และถนนสายหลักที่มีการจราจรปานกลางถึงหนาแน่น ความสูงมาตรฐานของเสาไฟถนนคือ 25 ถึง 35 ฟุต (7.5 ถึง 10.5 เมตร) . เสาเหล่านี้จะต้องส่องสว่างช่องทางการเดินทาง เลนจักรยาน และทางเท้าให้กว้างขึ้นพร้อมกัน ซึ่งต้องใช้ความสูงในการติดตั้งที่มากขึ้นเพื่อกระจายแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

การส่องสว่างทางหลวงและทางแยกสำคัญ

ทางหลวง ทางแยกต่างระดับ และทางแยกขนาดใหญ่ ต้องใช้เสาที่สูงกว่ามาก เสาไฟส่องสว่างแบบเสาสูงตรงทางแยกต่างระดับทางหลวงสายหลักมักจะตั้งอยู่ระหว่างนั้น 80 และ 150 ฟุต (24 ถึง 45 เมตร) สูง หอคอยเหล่านี้ติดตั้งหัวโคมไฟหลายหัว (โดยทั่วไปจะมีโคมไฟ 4 ถึง 16 ชิ้นต่อเสา) และส่องสว่างพื้นที่ขนาดใหญ่มากจากจุดเดียว ช่วยลดจำนวนเสาทั้งหมดที่ต้องการ

สำหรับส่วนทางหลวงมาตรฐานที่ไม่มีไฟเสาสูง เสาไฟจราจร 35 ถึง 45 ฟุต (10.5 ถึง 13.5 เมตร) เป็นเรื่องธรรมดา

ที่จอดรถและแสงสว่างบริเวณ

โดยทั่วไปเสาไฟลานจอดรถจะตั้งอยู่ตรงกลาง 15 และ 30 ฟุต (4.5 ถึง 9 เมตร) ขึ้นอยู่กับขนาดของล็อต พื้นที่จอดรถเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่อาจใช้เสาสูง 25 ถึง 30 ฟุตพร้อมอุปกรณ์ติดตั้งแบบแขนหลายชิ้น ในขณะที่พื้นที่จอดรถขนาดเล็กอาจใช้เสาขนาด 15 ถึง 20 ฟุตพร้อมอุปกรณ์ติดตั้งแบบเดี่ยว

ปัจจัยที่กำหนดความสูงของเสาไฟ

ตัวแปรหลายตัวมีอิทธิพลต่อการเลือกความสูงของเสาไฟขั้นสุดท้ายสำหรับโครงการที่กำหนด:

• ข้อกำหนดด้านความสว่าง: ที่ target foot-candle or lux level at road surface dictates both fixture output and mounting height
• ความกว้างของถนน: ถนนที่กว้างขึ้นจำเป็นต้องมีเสาที่สูงขึ้นเพื่อให้แน่ใจว่าแสงจะส่องผ่านทุกเลน
• ข้อจำกัดของระยะห่าง: หากต้องวางเสาในระยะห่างที่มากขึ้นเนื่องจากสาธารณูปโภคหรือทางรถวิ่ง อาจจำเป็นต้องใช้เสาที่สูงกว่าและมีอุปกรณ์ติดตั้งที่ทรงพลังกว่า
• การควบคุมแสงจ้า: ความสูงในการติดตั้งที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดแสงจ้าแก่ผู้ขับขี่ โดยเฉพาะบนทางโค้ง
• ข้อกำหนดด้านสุนทรียภาพ: เขตประวัติศาสตร์และทางเดินที่สวยงามมักกำหนดรูปแบบและความสูงของเสาที่เฉพาะเจาะจง
• โหลดลม: เสาที่สูงจะต้องทนทานต่อแรงลมได้มากขึ้น และต้องมีความหนาของผนังและการออกแบบฐานที่หนักกว่า

ระยะห่างของไฟถนน: ควรวางเสาให้ห่างกันแค่ไหน?

ที่ standard rule of thumb for street light spacing is 2.5 to 3 times the mounting height of the pole. สำหรับเสาขนาด 30 ฟุต ระยะห่างระหว่างเสาจะเท่ากับ 75 ถึง 90 ฟุต อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงการประมาณการเริ่มต้นเท่านั้น ระยะห่างตามจริงถูกกำหนดโดยการคำนวณเชิงแสงเพื่อยืนยันระดับความสว่างที่ต้องการที่พื้นผิวถนนตลอดการติดตั้ง

สูตรระยะห่างและการออกแบบโฟโตเมตริก

นักออกแบบระบบไฟส่องสว่างมืออาชีพใช้ซอฟต์แวร์วัดแสง (เช่น AGi32, DIALux หรือ Revit พร้อมปลั๊กอินระบบไฟส่องสว่าง) เพื่อสร้างแบบจำลองการกระจายแสงบนพื้นผิวถนน เครื่องมือเหล่านี้จะพิจารณาข้อมูลโฟโตเมตริกของฟิกซ์เจอร์ (การกระจายแคนเดลา) ความสูงของเสา ความกว้างของถนน การสะท้อนของผิวทาง และระดับความสว่างของเป้าหมายเพื่อกำหนดระยะห่างที่เหมาะสมที่สุด

สูตรอย่างง่ายที่ใช้สำหรับการประมาณระยะห่างเริ่มต้นคือ:

ระยะห่าง = (ค่าลูเมนของฟิกซ์เจอร์ x สัมประสิทธิ์การใช้งาน x ปัจจัยการบำรุงรักษา) / (เชิงเทียนที่จำเป็น x ความกว้างของถนน)

สำหรับถนนมาตรฐานส่วนใหญ่ที่ใช้โคมไฟ LED สมัยใหม่ให้กำลังส่องสว่าง 10,000 ถึง 20,000 ลูเมน สูตรนี้จะสร้างค่าระยะห่าง 80 ถึง 150 ฟุตสำหรับความสูงในการติดตั้ง 25 ถึง 35 ฟุต

ระยะห่างตามประเภทถนนและรูปแบบการติดตั้ง

การกำหนดค่าตำแหน่งเสายังส่งผลต่อระยะห่างด้วย มีการกำหนดค่ามาตรฐานหลายประการ:

• ตำแหน่งด้านเดียว: เสาอยู่ด้านเดียวเท่านั้น ใช้สำหรับถนนที่อยู่อาศัยแคบ ๆ โดยทั่วไประยะห่างจะอยู่ที่ 1.5 ถึง 2 เท่าของความสูงของเสา
• ตำแหน่งตรงข้าม (เซ): เสาสลับกัน. ใช้สำหรับถนนที่กว้างขึ้น ระยะห่างด้านละ 2-3 เท่าของความสูงของเสา
• ตำแหน่งตรงข้าม (คู่): เสาหันหน้าเข้าหากันข้ามถนน ใช้สำหรับถนนกว้างมากหรือทางหลวงแยก ระยะห่างคือ 3 ถึง 4 เท่าของความสูงของเสา
• ตำแหน่งมัธยฐาน: เสาติดตั้งอยู่ตรงกลางค่ามัธยฐาน พบได้บ่อยในหลอดเลือดแดงที่ถูกแบ่ง ระยะห่างระหว่างเสาสูง 2.5 ถึง 3 เท่า

แนวทางการเว้นวรรค IESNA และ AASHTO

ในสหรัฐอเมริกา Illuminating Engineering Society of North America (IESNA) เผยแพร่ RP-8 ซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการออกแบบระบบไฟส่องสว่างบนถนน IESNA RP-8 ระบุระดับความสว่างเป้าหมายตามการแบ่งประเภทของถนนและเขตความขัดแย้งทางเดินเท้า ซึ่งขับเคลื่อนการตัดสินใจเกี่ยวกับระยะห่างโดยตรง สมาคมเจ้าหน้าที่ทางหลวงและการขนส่งแห่งรัฐอเมริกัน (AASHTO) ยังเผยแพร่แนวทางการใช้ไฟส่องสว่างบนถนนที่สอดคล้องกับมาตรฐาน IESNA

ระดับความสว่างเป้าหมายสำคัญของ IESNA ได้แก่:

• ถนนที่อยู่อาศัย: 0.6 ถึง 1.0 ฟุตแคนเดิล รักษาไว้โดยเฉลี่ย
• ถนนสะสม: 1.0 ถึง 1.4 ฟุตแคนเดิล รักษาไว้โดยเฉลี่ย
• ถนนสายหลัก: 1.4 ถึง 2.0 ฟุตแคนเดิล รักษาไว้โดยเฉลี่ย
• พื้นที่ขัดแย้งทางเดินเท้าสูง: สูงสุด 4.0 เทียนเท้า

ต้นทุนเสาไฟถนน: สิ่งที่ควรจัดสรรงบประมาณสำหรับวัสดุและการติดตั้ง

ที่ total cost of a street light pole installation typically ranges from $2,000 to $15,000 per pole รวมทั้งตัวเสาเอง โคมไฟ ฐานราก การต่อไฟฟ้า และค่าแรง การทำความเข้าใจการแบ่งต้นทุนช่วยให้เทศบาล นักพัฒนา และผู้จัดการทรัพย์สินสามารถวางแผนงบประมาณได้อย่างถูกต้อง

วัสดุเสาและต้นทุนตามประเภท

เสาไฟถนนผลิตจากวัสดุหลายชนิด โดยแต่ละชนิดมีราคา ประสิทธิภาพ และลักษณะอายุการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป:

ค่าโคมไฟ (อุปกรณ์ติดตั้ง)

โคมไฟที่ติดตั้งบนเสาเป็นส่วนสำคัญของต้นทุนทั้งหมด อุปกรณ์ติดตั้งไฟถนน LED สมัยใหม่ได้เข้ามาแทนที่เทคโนโลยีรุ่นเก่าไปเป็นส่วนใหญ่ เช่น โซเดียมความดันสูง (HPS) เมทัลฮาไลด์ และหลอดไอปรอท ต้นทุนการติดตั้ง LED รวมถึง:

• โคมไฟถนน LED ขนาดเล็ก (20 ถึง 50 วัตต์): $150 ถึง $350
• โคมไฟถนน LED ขนาดกลาง (60 ถึง 120 วัตต์): $300 ถึง $700
• โคมไฟถนน LED ขนาดใหญ่ (150 ถึง 250 วัตต์): $600 ถึง $1,500
• ชุดอุปกรณ์ติดตั้งไฟ LED เสาสูง (หลายหัว): 3,000 ดอลลาร์ถึง 15,000 ดอลลาร์

ค่าฐานรากและค่าเชื่อมต่อไฟฟ้า

งานใต้ดินมักถูกประเมินต่ำเกินไปในการประมาณการต้นทุนเสาไฟถนน โดยทั่วไปแล้ว ฐานรากแบบฝังโดยตรงหรือแบบสลักเกลียวมาตรฐานสำหรับเสาสูง 25 ถึง 35 ฟุตมักจะมีค่าใช้จ่าย $500 ถึง $2,000 ขึ้นอยู่กับสภาพดินและอัตราค่าแรงในท้องถิ่น เพิ่มการติดตั้งร่องลึกและท่อร้อยสายไฟฟ้าจากแหล่งพลังงานที่ใกล้ที่สุดไปยังแต่ละเสา $ 30 ถึง $ 80 ต่อการเดินเท้าเชิงเส้น ซึ่งหมายความว่าการวิ่ง 200 ฟุตจะเพิ่มเงิน 6,000 ถึง 16,000 ดอลลาร์ให้กับโครงการ

ค่าธรรมเนียมการเชื่อมต่อบริการไฟฟ้าที่เรียกเก็บโดยบริษัทสาธารณูปโภคจะแตกต่างกันไป แต่โดยทั่วไปจะมีตั้งแต่ $500 ถึง $3,000 ต่อจุดเชื่อมต่อ .

ต้นทุนการติดตั้งรวมต่อเสา

เมื่อส่วนประกอบทั้งหมดถูกรวมเข้าด้วยกัน ต้นทุนเสาไฟถนนที่ติดตั้งทั้งหมดสำหรับการใช้งานบนถนนทั่วไปจะแบ่งออกเป็นดังนี้:

• เสาเหล็กชุบสังกะสีมาตรฐาน (30 ฟุต) พร้อมโคมไฟ LED บนถนนในที่พักอาศัย: 2,000 ถึง 5,000 เหรียญสหรัฐต่อเสา
• เสาอะลูมิเนียม (35 ฟุต) พร้อมไฟ LED ระยะกลางบนถนนสะสม: $4,000 ถึง $8,000 ต่อเสา
• เสาเหล็กหล่อตกแต่งพร้อมโคมไฟ LED ประดับ: 6,000 ถึง 15,000 เหรียญสหรัฐต่อเสา
• หอคอยเหล็กเสาสูงพร้อมชุดไฟ LED หลายหัวที่ทางแยกต่างระดับทางหลวง: 25,000 ถึง 80,000 เหรียญสหรัฐต่ออาคาร

โดยทั่วไปค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานประจำปีสำหรับไฟถนน LED สมัยใหม่จะอยู่ที่ $50 ถึง $150 ต่อปี ในด้านไฟฟ้า เทียบกับ 150 ถึง 300 เหรียญสหรัฐต่อปีสำหรับ HPS รุ่นเก่าหรืออุปกรณ์ติดตั้งไอปรอทที่มีเอาต์พุตที่เทียบเคียงได้

แสงไอปรอทคืออะไร? เทคโนโลยี การใช้งาน และการเลิกใช้

แสงไอปรอทเป็นหลอดไฟปล่อยความเข้มสูง (HID) ชนิดหนึ่งซึ่งผลิตแสงโดยการส่งอาร์กไฟฟ้าผ่านส่วนผสมที่มีแรงดันของไอปรอทและก๊าซอาร์กอนภายในหลอดด้านในของควอตซ์ เป็นหนึ่งในเทคโนโลยีไฟส่องสว่างถนนแบบไฟฟ้าที่เก่าแก่ที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุด เปิดตัวในเชิงพาณิชย์ในช่วงทศวรรษที่ 1930 และโดดเด่นในช่วงทศวรรษ 1970 และ 1980

ไฟไอปรอททำงานอย่างไร

การทำงานของแสงไอปรอทเกี่ยวข้องกับหลายขั้นตอน:

1. เมื่อจ่ายไฟ ส่วนโค้งจะเกิดขึ้นระหว่างอิเล็กโทรดสองตัวในท่อควอทซ์ด้านใน ซึ่งมีปรอทและอาร์กอน
2. ที่ argon gas initiates the arc at low temperature
3. เมื่อหลอดไฟอุ่นขึ้นเป็นเวลา 3 ถึง 5 นาที ปรอทจะระเหยและส่วนโค้งเปลี่ยนจากอาร์กอนเป็นไอปรอท
4. ที่ excited mercury atoms emit ultraviolet radiation, which strikes the phosphor coating on the outer glass envelope and is converted to visible light
5. ที่ light output stabilizes at a characteristic สีขาวอมฟ้าซึ่งมีอุณหภูมิสีสัมพันธ์กันประมาณ 3,000 ถึง 7,000K ขึ้นอยู่กับการออกแบบหลอดไฟ

หลอดไอปรอทต้องใช้บัลลาสต์เพื่อควบคุมกระแส และไม่สามารถรีสตาร์ทได้ทันทีหลังจากปิด เนื่องจากแรงดันภายในลดลงและส่วนโค้งไม่สามารถสร้างใหม่ได้จนกว่าหลอดไฟจะเย็นลง (โดยทั่วไปคือ 3 ถึง 6 นาที)

ลักษณะและประสิทธิภาพของแสงไอปรอท

• กำลังส่องสว่าง: หลอดไอปรอทมาตรฐาน 400 วัตต์ให้ความสว่างประมาณ 21,000 ถึง 23,000 ลูเมนเมื่อเริ่มต้นใช้งาน
• ดัชนีการเรนเดอร์สี (CRI): โดยทั่วไปคือ 15 ถึง 55 ซึ่งถือว่าแย่มากเมื่อเทียบกับ LED สมัยใหม่ (CRI 70 ถึง 90 ) สีดูบิดเบี้ยว โดยเฉพาะสีแดงและสีเขียว
• ประสิทธิภาพ: ประมาณ 30 ถึง 65 ลูเมนต่อวัตต์ เทียบกับ 100 ถึง 180 ลูเมนต่อวัตต์สำหรับ LED สมัยใหม่
• อายุหลอดไฟ: 16,000 ถึง 24,000 ชั่วโมง ซึ่งถือว่ายาวนานในตอนนั้น
• เวลาอุ่นเครื่อง: 3 ถึง 5 นาทีเพื่อเอาต์พุตเต็ม
• เวลาหยุดงาน: หลังจากไฟดับ 3 ถึง 6 นาที ก่อนที่หลอดไฟจะรีสตาร์ทได้

เหตุใดจึงไม่มีการใช้ไฟไอปรอทอีกต่อไป

ในปี 2008 สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกา (EPA) และกระทรวงพลังงานสั่งห้ามการผลิตและนำเข้าบัลลาสต์ไอปรอทสำหรับการใช้งานส่องสว่างทั่วไปอย่างมีประสิทธิผล โดยเร่งการเลิกใช้เทคโนโลยีนี้ สาเหตุหลักในการยุติได้แก่:

• อันตรายต่อสิ่งแวดล้อม: แต่ละหลอดประกอบด้วยสารปรอท 15 ถึง 100 มิลลิกรัม ซึ่งเป็นโลหะหนักที่เป็นพิษ โคมไฟที่ชำรุดหรือจัดวางไม่ถูกต้องอาจเสี่ยงต่อการปนเปื้อนในดินและน้ำ
• ประสิทธิภาพการใช้พลังงานต่ำ: หลอดไอปรอทสิ้นเปลืองไฟฟ้า 35 ถึง 70% ที่ใช้ไปในรูปของความร้อนแทนที่จะเป็นแสง
• คุณภาพสีไม่ดี: ที่ bluish-white, low-CRI light distorts colors and reduces visibility of road hazards compared to modern sources
• ค่าเสื่อมราคาลูเมน: หลอดไอปรอทสูญเสียแสงเริ่มต้นถึง 50% ตลอดอายุการใช้งานที่กำหนด ในขณะที่ยังคงใช้ไฟฟ้าเท่าเดิม
• ทางเลือกที่ดีกว่า: โซเดียมความดันสูง เมทัลฮาไลด์ และเทคโนโลยี LED ในเวลาต่อมาล้วนให้ประสิทธิภาพ คุณภาพสี และอายุการใช้งานที่เหนือกว่า

ที่ที่ยังสามารถพบแสงไอปรอทได้

แม้จะค่อยๆ ยุติการติดตั้งใหม่แล้ว แต่ไฟถนนที่มีไอปรอทยังคงสามารถพบได้ในละแวกใกล้เคียงและเขตเทศบาลที่เก่ากว่าที่ยังอัปเกรดโครงสร้างพื้นฐานไม่เสร็จสมบูรณ์ การติดตั้งอุปกรณ์ติดตั้งไอปรอทเก่าด้วยการเปลี่ยน LED ที่ทันสมัยมักจะช่วยลดการใช้พลังงานได้ 50 ถึง 75% และขจัดความกังวลเรื่องการกำจัดสารปรอท สาธารณูปโภคและเทศบาลหลายแห่งเสนอโปรแกรมส่วนลดสำหรับการแปลงไอปรอทเป็น LED โดยเฉพาะ

ขนาดของไฟถนน: ขนาดโคมไฟและประเภทเอาต์พุต

ขนาดของไฟถนนหมายถึงทั้งขนาดทางกายภาพของตัวโคมไฟและระดับเอาต์พุต (ระดับลูเมนและกำลังไฟ) ของตัวโคมไฟ ความกว้างของโคมไฟถนนโดยทั่วไปมีตั้งแต่ 12 ถึง 36 นิ้ว โดยมีความยาวตั้งแต่ 18 ถึง 60 นิ้ว ขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์จับยึดและระดับเอาต์พุต

ขนาดทางกายภาพตามประเภทฟิกซ์เจอร์

รูปแบบโคมไฟถนนที่พบมากที่สุดและขนาดทางกายภาพโดยทั่วไป ได้แก่:

คลาสเอาท์พุตและวัตต์

ขนาดของไฟถนนในแง่ของกำลังไฟส่องสว่างแบ่งตามกำลังลูเมนและกำลังไฟที่สอดคล้องกัน ไฟถนน LED สมัยใหม่แบ่งออกเป็นประเภทเอาต์พุตตามประเภทของถนนที่ให้บริการ:

• ประเภทที่ 1 (ทางเดินเท้า ถนนที่อยู่อาศัยแคบๆ): 2,000 ถึง 5,000 ลูเมน, LED 20 ถึง 50 วัตต์
• ประเภทที่ 2 (ถนนที่อยู่อาศัย พื้นที่จอดรถขนาดเล็ก): 5,000 ถึง 10,000 ลูเมน, LED 40 ถึง 80 วัตต์
• ประเภทที่ 3 (ถนนนักสะสม ลานจอดรถขนาดกลาง): 10,000 ถึง 16,000 ลูเมน, LED 80 ถึง 130 วัตต์
• ประเภทที่ 4 (ถนนสายหลัก ที่จอดรถขนาดใหญ่): 15,000 ถึง 25,000 ลูเมน, LED 120 ถึง 200 วัตต์
• ประเภท V (เสาสูง ทางแยกต่างระดับทางหลวง): 25,000 ถึง 60,000 ลูเมนต่อหัว, LED 200 ถึง 480 วัตต์ต่อหัว

รูปแบบการกระจายแสง

ขนาดของไฟถนนยังเกี่ยวข้องกับรูปแบบการกระจายแสงที่ผลิตด้วย IESNA แบ่งประเภทของโคมไฟส่องทางบนถนนเป็น:

• การกระจายประเภทที่ 1: การแพร่กระจายด้านข้างแคบ เหมาะสำหรับทางเดินและถนนแคบ
• การกระจายประเภท II: การแพร่กระจายด้านข้างปานกลางสำหรับถนนที่อยู่อาศัยและถนนสะสม
• การกระจายประเภท III: การแพร่กระจายด้านข้างกว้างสำหรับถนนที่กว้างขึ้นซึ่งติดตั้งอยู่ด้านเดียว
• การกระจายประเภท IV: ระยะพุ่งไปข้างหน้าสำหรับติดตั้งที่ขอบถนนกว้าง
• การกระจายประเภท V: การแพร่กระจายแบบวงกลมและสมมาตร สำหรับการใช้งานในพื้นที่และเสาสูง

การจับคู่ประเภทการกระจายที่ถูกต้องกับรูปทรงของถนนถือเป็นสิ่งสำคัญ การใช้การกระจายแบบ Type V บนถนนที่อยู่อาศัยแคบๆ จะสิ้นเปลืองแสงบนสนามหญ้าและอาคารมากกว่า 50% แทนที่จะเป็นพื้นผิวถนน

การเปรียบเทียบเทคโนโลยีไฟถนนแบบเก่าและใหม่ตามขนาดและประสิทธิภาพ

การเลือกการติดตั้งไฟถนนให้เหมาะสม: คู่มือการตัดสินใจเชิงปฏิบัติ

การเลือกการผสมผสานที่เหมาะสมระหว่างความสูงของเสา ระยะห่าง ขนาดอุปกรณ์ติดตั้ง และเทคโนโลยีแสง จำเป็นต้องอาศัยข้อกำหนดทางเทคนิค เป้าหมายด้านสุนทรียศาสตร์ และข้อจำกัดด้านงบประมาณที่สมดุล กรอบการปฏิบัติต่อไปนี้ครอบคลุมการตัดสินใจที่สำคัญ:

ขั้นตอนที่ 1: ระบุการจำแนกประเภทถนนและเป้าหมายการส่องสว่าง

เริ่มต้นด้วยการจำแนกประเภทถนนตามการใช้งาน (ที่อยู่อาศัย ทางสะสม ถนนสายหลัก ทางหลวง) และค้นหาข้อกำหนดด้านความสว่างของ IESNA RP-8 ที่เกี่ยวข้องสำหรับประเภทถนนนั้น ซึ่งเป็นการกำหนดระดับเทียนวางเท้าโดยเฉลี่ยขั้นต่ำที่ระบบไฟส่องสว่างจะต้องได้รับที่พื้นผิวถนน

ขั้นตอนที่ 2: เลือกความสูงในการติดตั้งตามความกว้างของถนน

คำแนะนำทั่วไปคือความสูงในการติดตั้งของเสาไฟควรเท่ากัน ประมาณ 1.0 ถึง 1.5 เท่าของความกว้างของถนน สำหรับวางด้านเดียวหรือประมาณ 0.5 ถึง 0.75 เท่าของความกว้างของถนน สำหรับวางฝั่งตรงข้าม ถนนกว้าง 40 ฟุตที่มีเสาฝั่งตรงข้าม โดยทั่วไปจะใช้เสาสูง 20 ถึง 30 ฟุต

ขั้นตอนที่ 3: ประมาณระยะห่างโดยใช้กฎตัวคูณ

ใช้กฎความสูงในการติดตั้ง 2.5 ถึง 3 เท่าเพื่อให้ได้ค่าประมาณระยะห่างเริ่มต้น จากนั้นตรวจสอบด้วยซอฟต์แวร์โฟโตเมตริก ตรวจสอบเสมอว่าอัตราส่วนความสม่ำเสมอ (อัตราส่วนของความสว่างเฉลี่ยต่อความสว่างขั้นต่ำ) อยู่ภายในขีดจำกัดของ IESNA โดยทั่วไปคือ 3:1 ถึง 6:1 ขึ้นอยู่กับประเภทของถนน

ขั้นตอนที่ 4: เลือกขนาดโคมไฟและประเภทการกระจาย

จับคู่ประเภทเอาต์พุตของโคมไฟและประเภทการกระจายแสงกับความกว้างของถนนและความสว่างที่ต้องการ สำหรับถนนในที่พักอาศัยกว้าง 30 ฟุต โดยมีเสาสูง 25 ฟุต ห่างกัน 65 ฟุต โดยทั่วไปแล้ว อุปกรณ์ติดตั้ง LED แบบกระจายประเภท II หรือ Type III ที่ให้ความสว่าง 8,000 ถึง 12,000 ลูเมนจะเหมาะสม

ขั้นตอนที่ 5: ประเมินต้นทุนเสาไฟถนนทั้งหมด

ขอใบเสนอราคาสำหรับค่าติดตั้งทั้งหมด รวมถึงเสา โคมไฟ ฐานราก การขุดร่อง และการเชื่อมต่อไฟฟ้า เปรียบเทียบต้นทุนตลอดอายุการใช้งานในช่วง 20 ปี โดยคำนึงถึงการใช้พลังงาน การบำรุงรักษา และค่าเปลี่ยนหลอดไฟ ระบบ LED สมัยใหม่มักแสดงต้นทุนรวมในระยะเวลา 20 ปีที่ต่ำกว่าการติดตั้ง HID หรือไอปรอทแบบเก่าเสมอ แม้ว่าต้นทุนฮาร์ดแวร์ล่วงหน้าจะสูงกว่าก็ตาม

กฎข้อบังคับเกี่ยวกับไฟถนน มาตรฐานความปลอดภัย และข้อพิจารณาด้านสิ่งแวดล้อม

การติดตั้งไฟถนนต้องเป็นไปตามกฎระเบียบต่างๆ ที่ครอบคลุมถึงความปลอดภัยของโครงสร้าง รหัสทางไฟฟ้า ประสิทธิภาพการวัดแสง และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ผู้วางแผนและผู้ระบุควรคำนึงถึงข้อกำหนดต่อไปนี้

ข้อกำหนดด้านโครงสร้างและแรงลม

เสาไฟถนนต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมให้ทนทานต่อแรงลมตามที่ระบุไว้ในข้อกำหนดมาตรฐาน AASHTO สำหรับการรองรับโครงสร้างสำหรับป้ายทางหลวง โคมไฟ และสัญญาณไฟจราจร ในพื้นที่ชายฝั่งทะเลที่เกิดพายุเฮอริเคน เสาต้องได้รับการออกแบบให้มีความเร็วลมเท่ากับ 130 ถึง 170 ไมล์ต่อชั่วโมง . การติดตั้งภายในประเทศแบบมาตรฐานโดยทั่วไปจะออกแบบที่ความเร็ว 90 ถึง 110 ไมล์ต่อชั่วโมง เสาต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการแตกหักหรือการยอมจำนนใกล้กับถนน เพื่อลดความรุนแรงของการบาดเจ็บจากการชนของรถ

ความปลอดภัยทางไฟฟ้าและการปฏิบัติตามรหัส

การติดตั้งระบบไฟฟ้าแสงสว่างบนถนนทั้งหมดต้องเป็นไปตาม National Electrical Code (NEC) ในสหรัฐอเมริกา รวมถึงข้อกำหนดในการเชื่อมต่อโครงข่ายสาธารณูปโภคในท้องถิ่น ข้อกำหนดในการต่อสายดิน การเชื่อม การเติมท่อ การป้องกันกระแสไฟเกิน และการตัดการเชื่อมต่อ โคมไฟต้องมีรายการ UL (UL 1598 สำหรับโคมไฟหรือ UL 8750 สำหรับส่วนประกอบ LED) เพื่อให้มั่นใจว่าเป็นไปตามข้อกำหนดด้านความปลอดภัย

การปฏิบัติตามกฎมลพิษทางแสงและท้องฟ้ามืด

ไฟถนนที่ไม่มีการควบคุมมีส่วนทำให้เกิดแสงจากท้องฟ้าและมลภาวะทางแสงที่รบกวนระบบนิเวศและลดการมองเห็นทางดาราศาสตร์ International Dark-Sky Association (IDA) และ IESNA เผยแพร่แนวทาง Model Lighting Ordinance (MLO) ซึ่งกำหนดการส่องผ่านของแสงสูงสุดและขีดจำกัดของแสงสูงสุดตามโซนแสงสว่าง ข้อกำหนดที่สำคัญ ได้แก่ :

• ระดับแบ็คไลท์และอัพไลท์สูงสุดสำหรับอุปกรณ์ติดตั้งในบริเวณที่ไวต่อท้องฟ้ามืด
• การใช้อุปกรณ์ติดตั้งแบบตัดไฟแบบเต็มหรือแบบตัดไฟที่ควบคุมแสงทั้งหมดลงด้านล่าง
• ข้อจำกัดด้านอุณหภูมิสี: กฎหมายท้องฟ้ามืดหลายข้อจำกัดไฟถนนไว้ 3,000K หรือต่ำกว่า เพื่อลดแสงสเปกตรัมสีน้ำเงินที่ก่อให้เกิดแสงสกายโกลว์
• การควบคุมแบบปรับเปลี่ยนได้: การหรี่แสงหรือการปิดเครื่องในช่วงเวลาที่มีการจราจรต่ำจะช่วยลดปริมาณแสงทั้งหมดและการใช้พลังงาน

กฎข้อบังคับในการกำจัดสารปรอท

หลอดไอปรอทจัดเป็นของเสียอันตรายภายใต้พระราชบัญญัติการอนุรักษ์และฟื้นฟูทรัพยากร (RCRA) ในสหรัฐอเมริกา เทศบาลและผู้รับเหมาที่เปลี่ยนไฟถนนที่ใช้ไอปรอทต้องปฏิบัติตามแนวทางของ EPA สำหรับการรวบรวมหลอดไฟ บรรจุภัณฑ์ และการขนส่งไปยังโรงงานรีไซเคิลที่ได้รับการรับรอง ค่าใช้จ่ายในการรีไซเคิลหลอดปรอทอยู่ที่ประมาณ $0.25 ถึง $1.00 ต่อหลอด ผ่านบริษัทรีไซเคิลที่ได้รับใบอนุญาต ซึ่งเป็นต้นทุนเพียงเล็กน้อยแต่จำเป็นในการเปลี่ยนมาใช้เทคโนโลยี LED

คำถามที่พบบ่อยเกี่ยวกับเสาไฟถนนและแสงสว่าง

1. เสาไฟสำหรับถนนที่พักอาศัยมีความสูงมาตรฐานเท่าไร?

โดยทั่วไปความสูงมาตรฐานของเสาไฟสำหรับถนนในที่พักอาศัยจะอยู่ที่ 20 ถึง 25 ฟุต (6 ถึง 7.5 เมตร) . เสาไฟทางเท้าสำหรับตกแต่งในที่พักอาศัยอาจสั้นกว่านั้น ตั้งแต่ 8 ถึง 14 ฟุต ความสูงที่แน่นอนขึ้นอยู่กับความกว้างของถนน ระดับความสว่างที่ต้องการ และมาตรฐานการออกแบบในท้องถิ่น

2. ระยะห่างของไฟถนนคำนวณอย่างไร?

ระยะห่างของไฟถนนเบื้องต้นประมาณไว้ที่ 2.5 ถึง 3 เท่าของความสูงในการติดตั้ง ของเสา จากนั้นค่าประมาณนี้จะได้รับการตรวจสอบโดยใช้ซอฟต์แวร์โฟโตเมตริกเพื่อยืนยันว่าได้ค่าเฉลี่ยความสว่างและอัตราส่วนความสม่ำเสมอของพื้นผิวถนนตามแนวทาง IESNA RP-8

3. เสาไฟถนนบนทางหลวงสายหลักสูงเท่าไร?

ในส่วนของทางหลวงมาตรฐาน โดยทั่วไปความสูงของเสาไฟถนนจะอยู่ที่ 35 ถึง 45 ฟุต . ที่ทางแยกต่างระดับหลักที่ใช้ไฟเสาสูง หอคอยต่างๆ ก็สามารถเข้าถึงได้ 80 ถึง 150 ฟุต โดยแต่ละดวงรองรับหัวโคมไฟหลายดวงเพื่อส่องสว่างบริเวณทางแยกขนาดใหญ่จากตำแหน่งเสาที่น้อยลง

4. เสาไฟถนนราคาเท่าไหร่ในการติดตั้ง?

เสาไฟถนนที่ติดตั้งเสร็จสมบูรณ์ ซึ่งรวมถึงเสา โคมไฟ LED ฐานราก และการเชื่อมต่อไฟฟ้า โดยทั่วไปจะมีค่าใช้จ่าย 2,000 ดอลลาร์ถึง 8,000 ดอลลาร์ สำหรับการใช้งานทางถนนมาตรฐาน เสาเหล็กหล่อตกแต่งพร้อมอุปกรณ์ตกแต่งสามารถเข้าถึงได้ $ 15,000 หรือมากกว่าต่อเสา และอาคารเสาสูงบริเวณทางแยกต่างระดับทางหลวงมีราคา 25,000 ถึง 80,000 ดอลลาร์ต่ออาคาร

5. แสงไอปรอท คืออะไร และยังคงใช้อยู่หรือไม่?

แสงไอปรอทเป็นหลอดคายประจุความเข้มสูงที่สร้างแสงผ่านส่วนโค้งไฟฟ้าในไอปรอทที่มีแรงดัน โดยเปล่งแสงสีขาวอมฟ้า บัลลาสต์ไอปรอทถูกสั่งห้ามไม่ให้ผลิตใหม่ในสหรัฐอเมริกาในปี 2551 เนื่องจากมีประสิทธิภาพต่ำ คุณภาพสีไม่ดี และเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อมจากสารปรอท เทคโนโลยีนี้ไม่ได้ถูกนำมาใช้ในการติดตั้งใหม่อีกต่อไป แต่อาจยังพบได้ในระบบไฟส่องสว่างถนนรุ่นเก่าที่ยังไม่ได้อัพเกรด

6. โคมไฟถนนมาตรฐานมีขนาดเท่าใด?

โดยทั่วไปแล้วโคมไฟถนนที่มีหัวงูเห่าขนาดกลางมาตรฐานมักจะเป็น กว้าง 16 ถึง 20 นิ้ว ยาว 24 ถึง 36 นิ้ว . อุปกรณ์ติดตั้งในที่พักอาศัยขนาดเล็กอาจมีความกว้าง 12 ถึง 15 นิ้ว ในขณะที่โคมไฟทางหลวงขนาดใหญ่อาจมีความกว้าง 24 ถึง 28 นิ้ว อุปกรณ์ติดตั้งลูกโลกแบบโพสต์ท็อปสำหรับงานตกแต่ง โดยทั่วไปจะมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 10 ถึง 18 นิ้ว

7. ไฟถนนผลิตได้กี่ลูเมน?

เอาท์พุตลูเมนของไฟถนนแตกต่างกันไปตามการใช้งาน โดยทั่วไปแล้วไฟถนนที่อยู่อาศัยจะผลิตขึ้น 5,000 ถึง 10,000 ลูเมน อุปกรณ์ติดตั้งบนถนนแบบสะสมให้ความสว่าง 10,000 ถึง 16,000 ลูเมน ไฟถนนสายหลักให้ความสว่าง 15,000 ถึง 25,000 ลูเมน และโคมไฟเสาสูงให้ความสว่าง 25,000 ถึง 60,000 ลูเมนต่อหัว อุปกรณ์ติดตั้ง LED สมัยใหม่ให้เอาต์พุตเหล่านี้ที่ 40 ถึง 200 วัตต์ ขึ้นอยู่กับระดับเอาต์พุต

8. วัสดุใดดีที่สุดสำหรับเสาไฟถนน?

วัสดุเสาที่ดีที่สุดขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมและการใช้งาน เหล็กชุบสังกะสี เป็นตัวเลือกที่คุ้มค่าที่สุดสำหรับการใช้งานภายในมาตรฐาน อลูมิเนียม เป็นที่ต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมชายฝั่งหรือการกัดกร่อนสูงเนื่องจากมีความต้านทานการกัดกร่อนตามธรรมชาติ คอนกรีต มีอายุการใช้งานยาวนานที่สุด (50 ถึง 80 ปี) สำหรับการใช้งานหนัก ไฟเบอร์กลาสคอมโพสิต ใช้ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูง ซึ่งทั้งเหล็กและอลูมิเนียมจะสลายตัวอย่างรวดเร็ว

9. ความสูงของการติดตั้งส่งผลต่อระยะห่างของไฟถนนอย่างไร?

ความสูงและระยะห่างในการติดตั้งเกี่ยวข้องโดยตรง: เสาที่สูงกว่าช่วยให้มีระยะห่างระหว่างเสามากขึ้น เพราะตัวโคมไฟให้แสงสว่างในพื้นที่ขนาดใหญ่จากความสูงที่มากขึ้น อย่างไรก็ตาม เสาที่สูงมากสามารถสร้างจุดสว่างได้โดยตรงใต้ฟิกซ์เจอร์ และพื้นที่ระหว่างเสาจะหรี่ลง หากไม่ได้คำนวณระยะห่างอย่างระมัดระวัง การออกแบบโฟโตเมตริกที่เหมาะสมช่วยให้มั่นใจได้ถึงความสว่างที่สม่ำเสมอตลอดการติดตั้ง โดยไม่คำนึงถึงความสูงของการติดตั้ง

10. มีข้อจำกัดเกี่ยวกับอุณหภูมิสีของไฟถนนหรือไม่?

ใช่. เทศบาลหลายแห่งและกฎหมายว่าด้วยท้องฟ้ามืดจะจำกัดอุณหภูมิสีของไฟถนนไว้ 3,000K หรือต่ำกว่า เพื่อลดแสงสเปกตรัมสีน้ำเงินที่ทำให้เกิดแสงท้องฟ้าและรบกวนจังหวะการเต้นของหัวใจของสัตว์ป่า American Medical Association (AMA) ออกแถลงการณ์แนวทางในปี 2016 โดยแนะนำให้จำกัดการใช้ไฟ LED กลางแจ้งเท่านั้น 3,000K หรือต่ำกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่อยู่อาศัย เพื่อลดผลกระทบต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นจากแสงสีน้ำเงินที่มีต่อรูปแบบการนอนของมนุษย์