¿Cuál es el índice de cálculo de la iluminación vial y el análisis de las normas internacionales de iluminación vial?

La iluminación vial es un componente crítico de la infraestructura urbana.Comodidad para peatonesLas normas de iluminación vial tienen como objetivo proporcionar un entorno visual seguro, eficiente y cómodo.Los principales sistemas internacionales de iluminación vial incluyen los de la Comisión Internacional de Iluminación (CIE), Normas Europeas (EN) y la Sociedad de Ingeniería de Iluminación de América del Norte (IESNA).

Para garantizar el diseño científico y estandarizado, es necesario seguir las normas de iluminación vial desarrolladas por diferentes países y regiones, como ANSI-IES RP-8-18, CIE 140-2000,Se aplicarán los siguientes requisitos::2015, etc. Diferentes estándares difieren en términos de ubicación del punto de observación, cálculo de la luminancia de oclusión y modelado de comparación de objetivos

Introducción a las normas generales de iluminación vial:

ANSI/IES RP-8-18 (EE.UU.): normas norteamericanas convencionales con indicadores completos;

CIE 140:2019 y CIE TN-007:2017 (Comisión Internacional de Iluminación): hace hincapié en el brillo, la uniformidad y la percepción visual intermedia;

BSEN 13201-3:2015 (Europa): enfocado en la introducción de la iluminación de media columna, la iluminación ambiental y otros indicadores de iluminación por factores humanos;

ABNT NBR5101-2012 (Brasil): norma nacional regional;

Se aplicará la norma AS/NZS 1158.3.1:2020 (Australia y Nueva Zelanda): aplicable al diseño local de carreteras urbanas y comunitarias;

IES RP-18 (U.S. Tunnel Lighting): dedicado a los entornos de túneles.

Comparación de las métricas computacionales soportadas por cada norma

Definición de los principales indicadores de cálculo

1. Unidad de luminancia media (Lavg): cd/m2 se refiere a la luminancia media de la superficie de la carretera observada desde el punto de vista del conductor,que es un indicador importante para juzgar la claridad visual de la superficie de la carreteraSu cálculo se ve afectado por las propiedades reflectantes de la superficie de la carretera, el ángulo de observación, la distribución de la luz de las lámparas y las linternas y otros factores.
2. luminosidad media (Eavg) y luminosidad mínima (Emin): lux indica la intensidad del flujo luminoso recibido por unidad de superficie.la iluminación mínima se utiliza para evaluar la uniformidad de la luz, la relación de los dos (Eavg/Emin) refleja la comodidad visual y la seguridad.
3. Unidad de luminancia del velo (Lv): cd/m2 se refiere a la luminancia adicional causada por lámparas o fuentes de luz fuertes causadas por la dispersión intraocular.que interfiera con el reconocimiento del objetivo por parte del observador, y un valor demasiado alto de Lv aumentará la carga visual.
4. La relación de luminancia de la cortina de luz (Lv/Lavg) mide el valor relativo de la luminancia de sombreado a la luminancia media de la carretera.y es uno de los parámetros fundamentales para evaluar la capacidad de control de deslumbramiento de la iluminación vial.
5. La visibilidad de objetivos pequeños (STV) indica el grado de visibilidad de objetivos pequeños (por ejemplo, piedras que caen, animales, etc.) observados en condiciones de iluminación vial.STV combina los parámetros del contraste objetivo, luminancia de fondo y luminancia de oclusión, con valores más altos que indican que el objetivo es más fácil de identificar.
6. Unidad de iluminación vertical (Ev): lux se refiere a la intensidad luminosa recibida en una superficie vertical (como peatones o la parte delantera del cuerpo), generalmente medida a una altura de observación de 1,5 m,es un indicador clave de la seguridad de los peatones y de las capacidades de reconocimiento facial.
7. Unidad de iluminación semicilíndrica (Esc): simulación de lujos de la altura del pecho humano (aproximadamente 1.5 m) de la superficie semicilíndrica de la intensidad luminosa recibida para una evaluación integral del peatón en el espacio tridimensional del efecto luminoso, es uno de los indicadores recomendados por la norma de la UE.
8. unidad de iluminación hemisférica (Ehs): lux se refiere al hemisferio virtual (generalmente 1,5 m para el centro de la altura) en la iluminación media de la luz en todas las direcciones,que pueda reflejar de manera integral la calidad del entorno luminoso espacial, se utiliza comúnmente en la plaza, aceras y otras evaluaciones de luz de espacio abierto.
9. Unidad de iluminación envolvente (EA): lux indica la iluminación media en un cierto rango alrededor del área de iluminación de la tarea (como el área de borde o el área de fondo),que se utiliza para evaluar el equilibrio de brillo entre el área de tareas visuales y el fondoUna iluminación ambiental razonable ayuda a reducir la fatiga visual y mejora la sensación de seguridad y el reconocimiento espacial.
10. El incremento de umbral (TI) en % indica el grado de disminución del contraste entre el objetivo y el fondo debido a la interferencia del deslumbramiento; cuanto mayor sea el TI,Cuanto más severo sea el deslumbramiento y mayor sea la dificultad para reconocer el objetivo, que se utiliza a menudo como alternativa al indicador Lv/Lavg en las normas CIE y BSEN.
11. Unidad de luminancia mesópica (Lmes):cd/m2 se utiliza en entornos con poca luz para combinar la respuesta de las células de varilla óptica (visión oscura) y las células de cono óptico (visión brillante) para calcular el valor de luminancia integradoEl algoritmo está más cerca de la percepción real del ojo humano por la noche.

- ¿ Qué?

Diferencias clave entre las normas internacionales
 

El sistema de iluminación de los túneles de las instalaciones de transporte de pasajeros deberá estar equipado con un sistema de iluminación de los túneles de los pasajeros.

• Posición del observador: 83,07 metros del punto de cálculo, línea de visión 1 grado por debajo de la horizontal, altura 1,45 metros.
• Calculación de la luminancia de la cortina de luz: no hay filtración en el eje de visión (LOS), se considera sólo una dirección del tráfico.
• Calculo de la VTS: se consideran los objetivos de contraste positivo y negativo, haciendo hincapié en la visibilidad general.

CIE 140-2019 (se aplica a la CIE 115-2010)

• Posición del observador: distancia de 60 m, en el centro del carril o 1/4 de ancho de la carretera desde la acera.
• Luminancia de enmascaramiento: filtrado predeterminado del campo de visión central de 0,1 a 1,5° y del área más de 60° fuera de la línea de visión.
• Indicador de reflexión: utiliza “Incremento de umbral (TI) ”, que indica el aumento porcentual del umbral de reconocimiento debido al reflejo.

- ¿ Qué?CIE TN 007-2017 (además de la luminancia visual intermedia)

• Se añade el cálculo de la luminancia mesópica ** basado en la CIE 140, basado en la fórmula de la CIE 191:2010, y ajustando el nivel de adaptación del ojo humano de acuerdo con la luminancia media real.

Se aplicarán los siguientes requisitos:2015

• Se añaden nuevas luces verticales, semicilíndricas y hemisféricas y muchos otros indicadores para modelar la visibilidad de conductores y peatones en diferentes direcciones.
• Posición del observador: de acuerdo con la CIE, Lv por defecto no filtra las fuentes de luz en la dirección de la línea de visión.
• Cálculo del deslumbramiento: en combinación con el método CIE 146-2002, es posible seleccionar manualmente si se filtrarán o no las luminarias en línea de visión.

- ¿ Qué?La norma de la ABNT NBR5101-2012 (Estándar brasileño)

• Esencialmente la misma que la metodología CIE, pero con mayor énfasis en el papel de la iluminación semicilíndrica en la mejora de la visibilidad de las interacciones peatonal-conductor.

La lógica de cálculo de Lv y TI es similar a BSEN.- ¿ Qué?

Los índices de cálculo de las normas anteriores no tienen en cuenta la influencia de la exposición a la luz diurna.Pero algunas normas tendrán en cuenta la influencia de la superficie de la carretera provocada por el clima húmedo, y habrá una reflexión diferente entre la superficie seca de la carretera y la superficie húmeda.

Las propiedades reflectantes de las superficies de pavimento tienen un impacto significativo en el cálculo de la luminancia, la distribución de la luminancia y el diseño de ahorro de energía. the industry has developed standardized reflectance tables (R-Tables) to describe the reflectance properties of pavement surfaces based on the physical surface characteristics of different pavement materials.

El parámetro más central de la tabla R es Q0,que representa el coeficiente medio de reflexión de este pavimento en condiciones de iluminación estándar y se convierte en reflexión global mediante la siguiente fórmula::
Reflexión total = Q0 × π
Cuanto mayor sea el Q0, mayor será la reflectividad global del pavimento a la luz, y la elección del valor Q0 afecta directamente a los resultados de la simulación de iluminación.