כיצד לעצב את המבנה והמראה של עמוד תאורת רחוב?

העמוד תאורה ברחובחייב להחזיק את גוף התאורה במקומו בחוזקה תחת משקלו ועומסי הרוח שלו, לעמוד לאורך שנים של מזג אוויר ורטט-של כלי רכב ולהשתלב בנוף הכביש. אם החוזק, ההגנה מפני קורוזיה או הארקה שלו נכשלים, התוצאה נעה בין תאורה מושפלת לסיכון לבטיחות האישית. אם ניקח לדוגמא את המוט המחודד בעל אוגן - הסוג הנפוץ ביותר -, חלק זה בוחן בתורו ארבעה דברים חיוניים: דלת התחזוקה, טיפול נגד-קורוזיה, חוזק בבסיס והארקה מגן; לאחר מכן הוא מפרט את ארבע הדרישות לעיצוב המראה.

 

דלת תחזוקה של עיצוב תאורת רחוב סולארית

דלת התחזוקה היא פתח גישת השירות של עמוד תאורה מפלדה. בתוך הדלת יש בדרך כלל פלטת הרכבה חשמלית, שתפקידה העיקרי הוא לחבר את גוף התאורה והכבל. נתיכים ובלוקים סופיים מותקנים בדרך כלל על צלחת זו. אופן פתיחת הדלת חשוב מאוד, והעיצובים שונים מיצרן אחד למשנהו. מצד אחד, השירות חייב להיות נוח; מצד שני, יש למנוע גניבה - ומכאן השימוש במפתח דלת שנעשה במיוחד.

 

טבלה 1 מפרטת את מידות דלתות התחזוקה התואמות לגבהי המוט הנפוצים. עבור הממדים המיוצגים על ידי A, B ו-C בטבלה 1, עיין באיור שלהלן. A הוא גובה הקצה התחתון של דלת התחזוקה מעל הקרקע; זה צריך להיות מוגדר לנוחות ולנוחות של העובד, ורצוי שיהיה 500-600 מ"מ. C הוא רוחב דלת התחזוקה; זה אמור לאפשר החלפה נוחה של הנטל והפתיל, והוא בדרך כלל לא פחות מ-100 מ"מ. ב', גובה דלת התחזוקה, תלוי אם המוט נושא גוף תאורה -קשת יחיד או כפול- ובקוטר המוט במיקום הדלת; זה בדרך כלל 200-1000 מ"מ.

 

 

אם דלת התחזוקה עשויה להיות גדולה מדי - כלומר, אם הערכים של B ו-C גדולים מדי - חוזק מוט הפלדה יושפע ישירות; אם הוא קטן מדי, פעולתו של העובד תפגע. כאשר הערכים של B ו-C גדולים מדי, יש לנקוט באמצעי חיזוק מתאימים כדי להבטיח שעוצמת המוט מספיקה לבטיחות. ניתן לאמץ גם סידור דלת כפולה-ו-חיצונית-וחיצונית.

טיפול נגד-קורוזיה בעמודי תאורה מפלדה

בגלל אופייה של הפלדה עצמה, הגנה מפני קורוזיה היא דאגה מרכזית עבור עמודי תאורה מפלדה במהלך אחסון ושירות. קורוזיה של עמוד פלדה נגרמת על ידי הפעולה הכימית או האלקטרוכימית של המדיום שמסביב. על פי המדיום המעורב, הוא מסווג כקורוזיה אטמוספרית, קורוזיה מי ים, קורוזיה חיידקית וכן הלאה. קורוזיה אטמוספרית היא ללא ספק הנפוצה ביותר, מכיוון שעמוד פלדה נמצא במגע עם האטמוספירה במהלך עיבוד, הובלה, אחסון ושירות כאחד, כך שהתנאים לקורוזיה אטמוספרית קיימים בכל עת.

 

1. גורמים הגורמים לקורוזיה של מוטות פלדה.

הגורמים העיקריים הגורמים למוט פלדה להחליד ולהחליד הם כדלקמן:

 

1.1 לחות יחסית של האטמוספירה.

בטמפרטורה נתונה, היחס בין תכולת אדי המים באוויר לתכולת אדי המים הרוויה שלו נקרא הלחות היחסית. מתחת ללחות יחסית מסוימת שיעור החלודה והקורוזיה של מוט פלדה נמוך מאוד, בעוד שמעל אותה לחות יחסית קצב ההחלדה עולה בחדות; ערך זה של לחות יחסית נקרא הלחות הקריטית. הלחות הקריטית של פלדה היא כ-75%. ללחות יחסית אטמוספרית יש את ההשפעה הגדולה ביותר על קורוזיה של מתכות: ברגע שהלחות האטמוספרית עולה על הלחות הקריטית, נוצר סרט של מים או טיפות מים על פני הפלדה, ואם זיהומים מזיקים באוויר מתמוססים בסרט זה או בטיפות אלו, נוצר אלקטרוליט והקורוזיה מואצת.

 

1.2 טמפרטורת אוויר ולחות.

הטמפרטורה והלחות האטמוספירה משפיעים על החלודה יחד. קצב ההחלדה תלוי בתכולת אדי המים באוויר ועולה ככל שטמפרטורת האוויר עולה. זה נכון במיוחד בסביבות לחות, שבהן ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, החלודה - מהירה יותר ועל אחת כמה וכמה מעל הלחות הקריטית. בנוסף, אם יש הפרש טמפרטורה בין האטמוספרה לפלדה, נוצר עיבוי על פני השטח הקרירים יותר של המוט וגם גורם להחלדה.

 

1.3 גזים קורוזיביים.

מבין הגזים המאכלים באוויר המזוהם, לגופרית דו חמצנית יש את ההשפעה הגדולה ביותר על החלודה של עמודי פלדה. החמצן באטמוספירה פועל על החלודה של עמודי פלדה בצורה המתמשכת ביותר, מפעיל את השפעתו בכל עת.

 

1.4 גורמים נוספים.

האטמוספירה מכילה כמויות גדולות של עשן - אבק, אפר פחם, כלורידים, חומצות, אלקליות, מלחים וכו'. -, שביניהם לכלורידים יש את ההשפעה הגדולה ביותר.

 

 

2. טיפול נגד-קורוזיה.

כדי למנוע מחלודה וקורוזיה להפחית את החוזק המבני של מוט וליצור סכנה בטיחותית, יש ליישם טיפול נגד קורוזיה על מוטות פלדה. שיטות נגד-קורוזיה הן אמצעי מניעה המכוונים לגורמים לקורוזיה. מניעת חלודה פירושה הימנעות או האטה של ​​השפעות של לחות, טמפרטורה גבוהה, חמצון, כלורידים וגורמים אחרים. השיטות הנפוצות כיום הן כדלקמן:

 

2.1 גלוון בחום-.

התהליך והשיטה של ​​טבילה-מראש של חלקי פלדה או ברזל יצוק- באבץ מותך, כך שייווצר ציפוי של אבץ ו/או סגסוגת אבץ-ברזל על פני השטח שלהם. עובי ציפוי האבץ צריך להגיע ל-65-90 מיקרומטר. ציפוי האבץ של חלקים מגולוונים צריך להיות אחיד וחלק, ללא כתמים, טפטופים וגושים עודפים; הציפוי צריך להיות מחובר היטב למצע עמוד הפלדה, ולאחר בדיקת פטיש הציפוי לא צריך להתקלף או להתקלף.

 

2.2 ציפוי אבקה.

ציפוי אבקה מוחל לאחר-גלוון חם. האבקה צריכה להיות אבקה בדרגת חוץ-; הציפוי חייב להיות נקי מקילופים וסדקים, ולא עלולים להתרחש קילוף או סדקים בעת בדיקת חוזק הקשר בין הציפוי למצע. ציפוי אבקה משפר עוד יותר את העמידות בפני קורוזיה של מוט הפלדה ומשפר מאוד את המראה הדקורטיבי שלו, עם מבחר רחב של צבעים; החיסרון שלו הוא העלות הגבוהה יחסית.

 

 

חישוב חוזק בבסיס עמוד תאורה מפלדה

 

עמוד תאורה נתון לשתי צורות העמסה.

האחד הוא המשקל העצמי-שלו. עבור מוט-קשת יחיד, המשקל העצמי- נובע ממשקל זרוע המנורה וראש גוף התאורה, מה שמייצר מומנט כיפוף במישור זרוע המנורה. עבור מוט קשת כפול, המצב משתנה לאורכים של שתי הזרועות: לאחר מומנטי הכיפוף המופקים ממשקולות הזרועות וראשי גוף התאורה של הקשתות הארוכות והקצרות מאזנים זה את זה חלקית, ההבדל ביניהם, הפועל במישור הזרועות, מהווה את מומנט המשקל העצמי-.

 

עבור עמוד קשת כפול- עם קשתות באורך שווה, המומנטים מתאזנים אם גופי התאורה והרכיבים החשמליים המשויכים להם באותו מישור זהים; אם הם אינם זהים, נוצר מומנט כיפוף במישור הזרועות על ידי ההבדל במשקל של גופי התאורה והרכיבים החשמליים שלהם.

 

מלבד המשקל העצמי-, העומס השני על המוט מגיע מרוח. חוזק המוט חייב לעמוד בתנאים הבאים:

• כאשר כיוון הרוח מקביל למישור של זרוע המנורה, מומנטי הכיפוף המרביים המופקים מהאזורים החשופים לרוח- של ראש גוף התאורה והמוט בחתכים- בחיבור התושבת-לעמוד, בדלת התחזוקה ובמפלס הקרקע חייבים להיות פחות מהערך המותר;
• כאשר כיוון הרוח מאונך למישור של זרוע המנורה, אז בנוסף למומנט הכיפוף שנוצר מהאזור החשוף-של הרוח של הפיר עצמו, עומס הרוח על ראש גוף התאורה וזרוע המנורה של מוט- קשת יחיד מייצר גם מומנט כיפוף ומומנט במישור המוט; כל הרגעים האלה חייבים להיות פחות מהערך המותר.

 

עומס הרוח תלוי במיקום, באזור ובגובה של הקוטב המחושבים, כלומר:

p0=Kv2/16

p0 מושפע מהמקדמים השונים שהוחלפו בחישוב, כגון מידות הקוטב, צורת חתך הקוטב- והתקופה הבסיסית של צורת גל תנודה אחת.

 

לחץ הרוח המפוזר באופן אחיד על המוט מחושב על ידי:

p1=p0dˉ H

 

בשתי המשוואות לעיל: p ​​0 הוא לחץ הרוח לכל 1 מ"ר של הקוטב (Pa); K הוא המקדם האווירודינמי, שעל פי התקן הוא K=0.7 ליסודות מעגליים (מומלץ לקחת את K=1.0 עבור חתכים משושה ומתומן רגילים); v היא מהירות הרוח, בדרך כלל v=25 m⋅s−1, H הוא גובה המוט (m); ו-dˉ הוא הקוטר הממוצע של המוט (m), שבו

dˉ=(d1+d2)/2

כאן d1 הוא הקוטר העליון של המוט (m) ו-d2 הוא קוטר הבסיס של המוט (m). המתח של מוט הוא בדרך כלל 1/90, 1/100 או 1/110, או שאינו- אחיד.

 

עובי הדופן של עמודי תאורה מפלדה בגובה 12 מ' ומטה הוא 4 מ"מ. כאשר עובי הדופן הוא 3.0 מ"מ, המוט עלול לרטוט תחת פעולת הרוח וכלי רכב כבדים חולפים, מה שמשחרר את חיבורי הברגים שלו ומשפיע על גוף התאורה.

 

הארקה מגן של עמודי תאורה מפלדה

עמודי תאורה מפלדה, קופסאות בקרה ומתקנים דומים מכילים בתוכם ציוד חשמלי, וניתן לגעת בהם אדם העומד על הקרקע בכל עת. ברגע שהבידוד נכשל וגוף העמוד הופך לחיות, מתח המגע מופעל ישירות על גוף האדם, עם השלכות חמורות. לכן, כל מתחם מתכת המכיל ציוד חשמלי וניתן לגעת בו אדם העומד על הקרקע חייב להיות מחובר בצורה מהימנה למוליך מגן - כלומר, מוארק או מחובר לנייטרלי.

 

מערכות הפצת מתח נמוך- מסווגות לפי סידור הארקה שלהן לשלושה סוגים - TN, TT ו-IT - ומערכת ה-TN מחולקת עוד יותר לשלושה סוגים בהתאם לאופן שבו משולבים המוליך הנייטרלי (N) ומוליך המגן (PE):

• מערכת TN-S: מוליכים N ו-PE נשמרים בנפרד על פני כל האורך מהמקור. מוליך PE אינו נושא זרם הפעלה בדרך כלל, כך שהבטיחות היא הטובה ביותר.
• מערכת TN-C: מוליכים N ו-PE משולבים למוליך PEN יחיד, החוסך מוליך אחד. עם זאת, מוליך ה-PEN בדרך כלל נושא זרם הפעלה, ואם הוא נשבר, מתחם הציוד מועלה למתח הפאזה דרך מעגל העומס, ולכן מרווח הבטיחות נמוך.
• מערכת TN-C-S: החלק הקדמי משתמש במוליך PEN, המפוצל למוליכים N ו-PE נפרדים בקצה הנכנס של תיבת הבקרה ואסור לשלבו מחדש לאחר מכן. זה משלב בטיחות עם חסכון בחיווט והוא הנוהג בשימוש הנפוץ ביותר בפרויקטים של תאורת כבישים.

 

במערכת TN-C, מאחר שמוליכי N ו-PE משולבים, יש לעמוד גם בדרישה הבאה: עבור ציוד חשמלי במתח נמוך- עם נייטרלי מוארק ישירות, על מנת להבטיח ניתוק אוטומטי של הקטע הפגום, זרם המעגל הקצר חייב להיות לא פחות מפי 4 מהזרם הנקוב של אלמנט הפתיל, או 5 פעמים בנקודה הקרובה ביותר לנתיך. זרם הפעלה קצר-זמן-השהיה של המתג האוטומטי.

 

התרגול בפועל הוא כדלקמן: φ10 מ"מ פלדה עגולה מגולוונת חמה- מונחת לאורך כל הקו לצד הכבל הקבור ונטמנת ישירות באדמה (איור 6.3.9); מוליך ה-PEN מחובר לרשת הארקה של השנאי בשנאי ומחובר באופן אמין בשתי נקודות לכל תיבות הבקרה, עמודי תאורה מפלדה, בסיסי אור מתכת וחלקים דומים לאורך הקו; אלקטרודת הארקה נפרדת מותקנת בקצה הראש, בקצה הרחוק ובכל נקודת הסתעפות של הקו ובכל קוטב שלישי; ההתנגדות של אלקטרודת הארקה בודדת לא תעלה על 10 Ω ושל רשת ההארקה כולה לא תעלה על 4 Ω; כאשר גבולות אלו חורגים, ניתן להשתמש בחומר מפחית-עמידות-לאורך זמן, אך אסורים חומרים קורוזיביים כמו מלח רגיל - הם מפחיתים את ההתנגדות בטווח הקצר אך פוגעים בגוף הארקה בטווח הארוך.

 

הארקה היא קו ההגנה האחרון ואינה יכולה להחליף בידוד. בתוך דלת התחזוקה, יש לחבר כבלים באמצעות קופסת חיבור עם מארז פלסטיק או תושבת מסוף מסוג פינים; יש להעלות את רמת הבידוד של מוליכים, נטלים ורכיבים אחרים, יש לבחור בקפדנות את היצרנים ולבצע בדיקות בקפדנות, ולהטמיע "תקן ביצוע התקנה". רק על ידי ביצוע אמצעי-למניעת נזילות לאורך כל תהליך בחירת החומר, הבנייה, הקבלה והתפעול והתחזוקה, ועל ידי יישום נכון של מערכת שלושת-חוטים או חמשת-חוטים, ניתן לבסוף להבטיח את בטיחותם של עמודי תאורה מפלדה.

 

 

עיצוב מראה של עמודי תאורה מפלדה

תפקידו הבסיסי של עמוד תאורה הוא להחזיק את גוף התאורה במיקום הנכון ולספק תמיכה. יחד עם זאת, למוט יש גם תפקיד דקורטיבי. עבור משתמשי הדרך - הולכי רגל, רוכבי אופניים ונהגי כלי רכב כאחד - לא ניתן להתעלם מצורת המוט בתוך שדה הראייה שלהם: ייתכן שאנשים לא יבחינו בגוף התאורה גבוה על גבי המוט, מכיוון שהוא קטן בהרבה מהעמוד, אך עם זאת המוט עצמו פוגע בעין ישירות בכיוון הנסיעה האופקית. מכאן שעם ההתפתחות הכלכלית ועליית הסטנדרטים האסתטיים, הופעת עמודי התאורה זוכה לתשומת לב גוברת.

 

עיצוב מראה של עמודי תאורה נובע מדאגה לנוף הכביש. עליו להיות כפוף לתכנון נוף הכביש בכללותו, ויחד עם זאת עליו לעמוד תחילה בדרישות התאורה ובשיקולי הבטיחות. לכן יש לקחת בחשבון את ההיבטים הבאים בעיצוב המראה של עמוד תאורה.

 

1. דרישות בטיחות

בטיחות היא הדרישה הבסיסית שמעצב צריך לשקול קודם כל בכל עת. הבטיחות של עמוד תאורה מובטחת על ידי מספר היבטים, כגון איכות פלדת המוט והטיפול נגד-קורוזיה; ההיבטים הקשורים לעיצוב המראה הם חישוב עומס והבטחת חוזק. לפעמים מוט בעל צורה מורכבת הוא אמנם מאוד אטרקטיבי, אך ככל שהמבנה מורכב יותר, כך חישוב החוזק מורכב יותר והקושי להבטיח בטיחות גדול יותר; לכן אימות קפדני הוא חיוני בבחירת עמודים כאלה.

 

2. דרישות תאורה

דרישות תאורה הן דרישה בסיסית נוספת של עיצוב מראה עמוד. כפי שיתברר מתוכן פרק 7, מעצב עובר עבודה מורכבת לבחירת גופי תאורה ומקורות אור מתאימים ולקביעת מיקומו של כל פנס רחוב - כולל הגובה, המרווח, אורך התושבת וזווית ההטיה שלו - וכל הפרמטרים הללו נשלטים על ידי העמוד.

 

כדי להבטיח איכות תאורה בפרויקט תאורת כביש ספציפי, לאחר קביעת פרמטרי ההרכבה של גופי התאורה, עיצוב המוט חייב לעמוד בדרישות של אותם פרמטרים: לא משנה מה מראה המוט, אסור לשנות את גובה נקודת הקיבוע של גוף התאורה, אסור לשנות את האורך האופקי של זרוע המנורה, וזווית ההטיה של זרוע המנורה אינה יכולה להשתנות, למעט ההתאמה של זווית התאורה עצמה (למעט ההתאמה של זווית התאורה שלו). אחרת איכות התאורה תחרוג מהתוצאה העיצובית המיועדת במידה רבה או פחותה.

 

היבט נוסף של דרישת התאורה הוא שההתקנה והתחזוקה צריכים להיות נוחים; מנקודת מבט זו, המראה של המוט לא צריך להיות- מורכב מדי.

 

 

3. דרישות אסתטיות

דרישות אסתטיות הן נקודת המוצא של עיצוב מראה עמוד. לא ניתן לשפוט את מראהו של מוט בנפרד, אך יש להעריך אותו באופן מקיף יחד עם כל הגורמים הקשורים. בקנה מידה קטן יותר, גורמים אלו כוללים את הסגנון של גוף התאורה, צורת החתך הצולבת- של הכביש, האם המדרכה היא אספלט או בטון בטון, הנטיעות בצד הדרך, סגנון הפיסול בצד הדרך והמעמד והאופי של הדרך; בקנה מידה גדול יותר, הם כוללים את הסביבה הבנויה או הטבעית משני צידי הכביש, את תפקוד הרובע, את ההיסטוריה של הרובע ואת הטעמים האסתטיים של תושבי העיר הנוגעת בדבר.

 

המשיכה החזותית של מראה עמוד הפלדה נובעת בעיקר מהשילוב והשונות של הקווים של חלקי המבנה שלו, ובפרט משינויים בצורת זרוע המנורה והוספת קווים דקורטיביים; בעיצובים משוכללים יותר מעוצבת זרוע המנורה לפרופילים שונים, ואפילו העמוד הראשי מעוצב יחד איתה.

 

משיכה ויזואלית מגיעה גם מטיפול פני השטח של המוט. עם התפתחות טכנולוגיית ציפוי האבקה, יותר ויותר עמודים קיבלו שכבות צבע במגוון רחב של גוונים, תוך נטישת האפור המונוטוני של המוט המגולוון של פעם ומוסיפים עוד אלמנטים של יופי.

 

4. דרישות עלות

הכנסת סוגי עמודים שונים אמנם העשירה את הסצנה הוויזואלית, אבל ליופי יש מחיר. כל צורה שונה מגבירה את קושי העיבוד, וחלקם אף דורשים פיתוח של תבניות מיוחדות; כדי להבטיח חוזק, יש לחזק מוטות מורכבים, מה שמגדיל את כמות הפלדה בשימוש; בנוסף, ציפוי אבקה מיושם באופן נרחב, וכן הלאה. כל זה מעלה משמעותית את עלות הייצור של המוט.

 

יש גם עלות נסתרת שמתעלמים ממנה בקלות: כמה עיצובי עמודים מאוד אינדיבידואליים לא מצליחים להשיג את היופי המיועד ובמקום זאת הופכים לסוג של זיהום חזותי, המשפיע על הכביש ואפילו על תדמית העיר - והעלות הזו גבוהה מדי.

 

 

מַסְקָנָה

A עמוד תאורה ברחובעשוי להיות רק רכיב תומך, אך זה המקום שבו נפגשים בטיחות, תפקוד ומראה: דלת התחזוקה, הגנת קורוזיה, חוזק הבסיס והארקה קובעים אם היא עומדת בצורה בטוחה ועמידה, בעוד שהמראה שלה קובע אם היא משתלבת עם סביבת הדרך. השניים הם עניין של עדיפות, לא התנגדות - בטיחות ואיכות תאורה הם תנאים מוקדמים בלתי- ניתנים למשא ומתן, ואסתטיקה יכולה רק בעקבותיו.