Introducción

La altura de la farola (altura de alumbrado publico) juega un papel crucial en la efectividad de la instalación de iluminación. Determina la distancia que puede alcanzar la luz y su distribución uniforme dentro de un área específica. Generalmente, una farola demasiado baja no puede proporcionar suficiente iluminación para áreas objetivo distantes de la luminaria, lo que resulta en zonas oscuras (iluminación desigual). Por el contrario, mientras que los postes más altos pueden iluminar áreas más grandes, una altura excesiva puede resultar en una iluminancia/luminosidad insuficiente dentro de la zona objetivo. Estas disposiciones de iluminación son deficientes e incluso pueden crear condiciones peligrosas. La altura de alumbrado publico también está relacionada con la potencia de las luminarias; generalmente, una mayor potencia requiere una mayor altura de poste (altura de instalación). Naturalmente, esto también se ve influenciado por factores como el área iluminada (ancho de la carretera), la separación entre postes y las normas de iluminación (Más información sobre la norma de alumbrado público). Además, la altura adecuada varía significativamente según las diferentes aplicaciones, como autopistas, caminos rurales, calles peatonales y estacionamientos. ZGSM sostiene que la altura óptima del alumbrado público debe garantizar que la luminaria cubra adecuadamente el área de iluminación requerida, considerando también el costo y otros factores ambientales. Pasemos ahora al texto principal para explorar más detalles sobre la altura de alumbrado publico.

¿Por qué importa la altura de alumbrado publico?

Cumple con los estándares de iluminación vial

Existen normas específicas para el alumbrado público, como la EN13201 y la RP-8-22, que abarcan parámetros clave como la luminosidad de la superficie de la carretera, la uniformidad (sin diferencias apreciables de luminosidad) y el deslumbramiento. La altura de alumbrado publico es un factor clave para el cumplimiento de estas normas. Por ejemplo, si una farola se instala demasiado baja, la luz se concentrará directamente debajo de la lámpara, lo que resultará en una luz brillante debajo de la lámpara y relativamente oscura en las zonas circundantes, lo que se denomina iluminación desigual. Si una farola se instala demasiado alta, la luz se dispersará excesivamente, dirigiéndose una gran cantidad de luz a la periferia de la carretera (como el césped y los edificios circundantes). Esto inevitablemente provocará contaminación lumínica (¿Qué es la contaminación lumínica y cómo reducirla?) y baja luminosidad/iluminancia de la carretera.

Área de cobertura de iluminación razonable

La altura de alumbrado publico influye en cierta medida en la geometría del alcance de la iluminación. Idealmente, la forma (o forma del foco, que se refiere a la distribución de la luz) debería coincidir con la geometría de la vía o el terreno, pero esto es difícil de lograr en la práctica. Por ejemplo, en carriles residenciales, aceras o caminos rurales estrechos, la altura adecuada de los postes de luz debería ser menor para evitar que la luz incida en las ventanas de los residentes o en las zonas verdes. Por el contrario, en algunas carreteras principales, autopistas o zonas de conflicto, donde las vías son más anchas, los postes de luz más altos son más adecuados, ya que los más cortos no pueden cubrir un área tan grande. De lo contrario, sería necesario aumentar el número de postes de luz (instalados en lados opuestos) para cubrir el área de iluminación requerida.

Considere el precio del poste de luz

Los cambios en la postes de altura de alumbrado publico también afectan significativamente los costos de construcción. Si el poste es demasiado alto, a menudo se requieren lámparas de mayor potencia para compensar la pérdida de luz debido a la mayor distancia recorrida y garantizar que la iluminación cumpla con las normas. Además, los costos de materiales, producción y transporte para postes más altos también aumentan, lo que hace que la combinación de “poste alto + alto voltaje” sea antieconómica. Además, los postes excesivamente altos incrementan los costos de maquinaria durante la instalación y aumentan la dificultad y el gasto del mantenimiento posterior (como el reemplazo de lámparas y las inspecciones eléctricas). Una solución optimizada suele optar por moderada de altura de alumbrado publico, evitando los costos asociados con postes excesivamente altos y eliminando la necesidad de aumentar el voltaje de las lámparas para cubrir áreas innecesarias, matando así dos pájaros de un tiro.

Potencia vs altura de alumbrado publico

En términos generales, cuanto mayor sea la altura de alumbrado publico, mayor será el vataje requerido. Esto se debe a que los postes más altos proporcionan un área de cobertura de luz más amplia, lo que requiere un aumento apropiado en el vataje para cumplir con los requisitos de iluminación. Si bien no existe una correlación inherente entre la altura de la farola y el vataje (vatios frente a lúmenes), la sabiduría convencional aún vincula los dos. Por ejemplo, en un poste de 8 metros, para cumplir con los niveles de iluminación M3 y M4, se necesitaría aumentar el vataje de las lámparas del primero. En general, para farolas de 20-30w, son adecuadas para una altura de poste de 5m-6m (5m adecuado para un ancho de carretera de 6-8m para clases de iluminación M4, 6m adecuado para un ancho de carretera de 8-10m, 2 carriles); Para 30-50w, son adecuadas para una altura de poste de 6m-7m (adecuado para un ancho de carretera de 7-8m, 2 carriles); Para farolas de 50-80 W, son adecuadas para postes de 7-8 m de altura (aptas para anchos de vía de 8-10 m y 2-3 carriles). Para la categoría de iluminación M4 (flujo de tráfico medio), recomendamos la potencia y la altura del poste (altura de alumbrado publico) que se muestran en la figura a continuación.

Sin embargo, este resultado puede variar según las condiciones de la carretera. La disposición de las luminarias del alumbrado público, la distancia entre los postes y la calzada (retranqueo), la longitud del brazo, el voladizo, el ángulo de inclinación del brazo y la distancia entre postes (espacios) afectan los resultados anteriores. Para más detalles, consulte nuestro blog sobre disposición de luminarias. Si cambia el nivel de iluminación (luminancia), podemos convertir proporcionalmente los requisitos de luminosidad de las diferentes clases de iluminación. Por supuesto, las diferencias en la uniformidad, el deslumbramiento y los requisitos de SR pueden requerir, en algunos casos, la reconfiguración de la distribución de la luz mediante simulación de iluminación. Para diseño de iluminación, consulte nuestro blog: Diseño de alumbrado público por Dialux EVO.

Aplicaciones de iluminación vs altura de alumbrado publico

La altura de alumbrado publico también está relacionada con sus aplicaciones, con escenarios que incluyen farolas estándar, farolas de autopista, farolas de patio y farolas de aparcamiento. Típicamente, la altura estándar de estos postes de luz varía de 3 a 12 metros (10 pies a 40 pies). Aquí solo se consideran farolas LED. Para otros tipos (como lámparas de bajo consumo, lámparas de sodio de alta presión y lámparas de halogenuros metálicos), la altura del poste suele ser mayor. Esto se debe a que su distribución de luz es menos eficiente, requiriendo mayor altura para iluminar adecuadamente el área de cobertura. Además, ciertas aplicaciones especiales en carreteras, como la iluminación de cruces, rampas y zonas de conflicto, también requieren alturas de poste adecuadamente mayores para proporcionar suficiente iluminación para estas áreas más grandes.

Altura de alumbrado publico en zonas residenciales

Las farolas o luces urbanas (más información sobre las luces urbanas ZGSM) en una zona residencial tienen dos propósitos: iluminar y decorar. Las calles principales de la zona suelen estar repletas de postes de 3 a 4 metros, generalmente equipados con luces de jardín vintage. Podemos disfrutar de la sensación de seguridad y comodidad que brindan las farolas. Por la noche, los postes de esta altura, combinados con una distribución de luz adecuada, pueden cubrir bien las calles de la zona residencial, a la vez que evitan la entrada de luz intensa. Durante el día, pueden agregar un toque de belleza a la zona residencial. Si la altura de la farola es demasiado alta, la luz que emite a menudo será bloqueada por los árboles. Al mismo tiempo, si la farola se instala demasiado alta, la luz también iluminará el césped y los edificios a ambos lados. Por lo tanto, una altura de 3 a 4 metros (10 a 15 pies) es razonable, suficiente para iluminar las calles más estrechas de la zona residencial.

Altura de alumbrado publico en autopistas y carreteras principales

Las farolas en vías urbanas principales y autopistas suelen ser más altas debido a que estas vías tienen varios carriles, y solo los postes más altos pueden iluminarlos. Cuando la altura de alumbrado publico es mayor, se puede aumentar el espacio entre los postes, lo que también ayuda a reducir los costos de los postes. Además, las farolas a mayor altura también pueden reducir el deslumbramiento en cierta medida, lo cual beneficia a los conductores que viajan a alta velocidad. Para esta aplicación, la altura del poste en la vía generalmente puede ser de 8 a 12 metros, pero puede ser menor para la iluminación de doble cara. Las farolas montadas en estos postes a menudo requieren proteger la luz de fondo (lente con menos luz de fondo) para reducir la iluminación innecesaria, excepto cuando se iluminan carriles para vehículos no motorizados.

Altura de alumbrado publico en los estacionamientos

La altura de alumbrado publico en estacionamientos varía considerablemente. Algunos se instalan en postes de tan solo 3-4 metros de altura, similares a los de las zonas residenciales, mientras que otros se instalan a mayor altura, alcanzando los 8 metros o incluso más. Para estacionamientos más pequeños, como los cercanos a edificios de oficinas, dentro de parques industriales y estacionamientos de hospitales, las farolas de 3-4 metros de altura son suficientes para iluminar las plazas de aparcamiento y las vías interiores. Sin embargo, para supermercados, centros comerciales y estacionamientos especializados de mayor tamaño, la altura de alumbrado publico debe ser mayor. La altura recomendada es de 8 metros, o se utiliza un mástil alto, lo que permite que un solo poste cubra la misma cantidad de plazas de aparcamiento y las vías interiores. Para estacionamientos de tamaño moderado, si bien se requieren consideraciones específicas, generalmente recomendamos postes de 6-8 metros con dos farolas adosadas para iluminar más áreas de aparcamiento (solución de iluminación de estacionamiento ZGSM) y ahorrar en el costo de los postes.

Altura de alumbrado publico en caminos rurales y caminos no primarios

Para caminos rurales y algunos caminos no arteriales, la altura de alumbrado publico se puede bajar apropiadamente. Generalmente, la altura es de 4 a 8 metros, con una altura recomendada de 6 metros. Esto permite la cobertura de superficies de carretera de 3 a 5 metros de ancho al mismo tiempo que aumenta el espacio entre postes de luz (25-30 metros). Para caminos solo para peatones, la altura de alumbrado publico se puede bajar apropiadamente. El vataje del alumbrado público en estos caminos también se puede reducir, ya que no hay vehículos de alta velocidad y poco tráfico de peatones y vehículos, por lo que los requisitos de iluminación no son tan altos. Sin embargo, la iluminación vial en estas áreas requiere una consideración cuidadosa del valor SR (¿Qué es SR en el alumbrado público?), asegurando que ambos lados de la carretera estén iluminados para prevenir accidentes causados ​​por peatones y vehículos inesperados. Además, si hay muchos árboles a cada lado, los postes de luz se pueden bajar o colocar lejos de ellos.

Otros factores se refieren a la altura de alumbrado publico.

La altura de los postes de luz (altura de alumbrado publico) no solo depende de la potencia de las farolas y el escenario de aplicación, sino también de la distribución luminosa de las lámparas, la distancia entre los postes, el ancho de la vía y las normas de iluminación. Por ejemplo, cuanto mayor sea la distancia entre los postes, mayor será la altura de alumbrado publico necesarias para cubrir los extremos de ambos postes. A continuación, explicaremos cada uno de estos factores.

Distribución de la luz de las farolas

La distribución de la luz se refiere a la distribución de la luz emitida por una farola dentro de un ángulo sólido. En el caso de las farolas, esto se puede entender como la distribución de la luz sobre la superficie de la carretera. La distribución de la luz de las farolas se puede dividir en dos dimensiones: distribución lateral y distribución vertical. La distribución lateral se refiere a cómo la luz de una luminaria se propaga por la superficie de la calle, lo que afecta el ancho de la calzada cubierto por la luz de una farola a una altura determinada. La distribución vertical se refiere a cómo la luz de una luminaria se propaga a ambos lados de la calle, lo que afecta la distancia que puede alcanzar la luz de una farola a una altura determinada. En otras palabras, una distribución lateral más razonable (amplia) permite que una farola a una altura determinada ilumine más carriles. Una distribución vertical más razonable (amplia) permite que una farola a una altura menor ilumine áreas más alejadas de la farola. ZGSM realizó una simulación de iluminación en una carretera con una altura de alumbrado publico de 8 metros, una separación entre farolas de 30 metros, un ancho de calzada de 10,5 metros y un nivel de iluminación M4a. Los resultados mostraron que el Tipo IIIM (¿Qué es la distribución de luz Tipo III de IESNA?) logró un rendimiento de iluminación superior al Tipo IIM. Esto se debe a que la distribución de luz lateral del Tipo IIIM es más adecuada para situaciones con una mayor relación ancho/alto. Si se debe utilizar un Tipo IIM, las simulaciones han demostrado que es adecuado instalarlo a una altura de 9 metros o ajustar adecuadamente el ángulo de inclinación.

Distancia entre polos

En la sección anterior, mencionamos que la distribución vertical de la luz se refiere a la distancia lateral que puede alcanzar la luz emitida por una farola instalada en un poste de una altura determinada. Por ejemplo, una farola Tipo IIM es más adecuada para configuraciones de luminarias con mayor espaciamiento entre postes que una Tipo IIS. Sin embargo, cuando la distribución de la luz es uniforme y el espaciamiento entre postes es fijo, a veces es necesario ajustar la altura de alumbrado publico para cubrir el área de iluminación requerida. Por ejemplo, un poste de 6 metros puede tener dificultades para cubrir un espaciamiento de 35 metros. En este caso, es necesario aumentar la altura del poste para evitar la alternancia de zonas claras y oscuras en la calzada; de lo contrario, la uniformidad de la iluminación (¿Qué es la uniformidad de la iluminación y cómo mejorarla?) será deficiente. ZGSM recomienda un espaciamiento entre postes de aproximadamente cuatro veces su altura. Aumentar la altura del poste también requiere aumentar la potencia de la lámpara para garantizar el cumplimiento de la norma EN13201. Esto se debe a que el área de iluminación cubierta por una farola cambia, lo que indica una cierta correlación entre la altura y la potencia. De manera similar, cuando el espaciado entre los postes es menor, la altura de alumbrado publico y la potencia se pueden reducir adecuadamente para evitar el brillo excesivo y el desperdicio de energía.

Clases de iluminación (Ti)

El nivel de iluminación del alumbrado público está determinado por muchos factores. Si está interesado en elegir el nivel de iluminación adecuado para su alumbrado público, puede consultar esta entrada del blog: Dialux para el diseño de alumbrado público. En general, a mayor nivel de iluminación, mayor potencia de la lámpara. Dado que los niveles más altos requieren mayor brillo, la potencia de la lámpara también debe ser mayor a la misma altura. Además, los niveles de iluminación más altos también requieren mayor uniformidad (UI, U0), así como deslumbramiento (TI). Con base en los años de experiencia de ZGSM, es necesario aumentar adecuadamente la altura de la luz de la calle para cumplir con estos requisitos. A continuación, comparamos cómo el cambio en la altura de alumbrado publico (altura del poste) al cambiar de luminarias M4 a M2, utilizando las farolas de la serie Rifle de ZGSM, puede garantizar que la solución de iluminación cumpla con los requisitos de nivel correspondientes. De manera similar, para la iluminación de aceras, donde la uniformidad y el TI son menos críticos, también se puede utilizar una altura de poste menor para cumplir con los requisitos de nivel de iluminación correspondientes.

Otros factores

La altura de un poste de luz (o la altura de alumbrado publico) también está influenciada por otros factores, como la presencia de árboles, el costo y la estética. Por ejemplo, en comunidades residenciales, las luces urbanas no solo deben proporcionar iluminación, sino también tener en cuenta consideraciones estéticas. Además, en comunidades con mucha vegetación, las alturas de instalación excesivamente altas a menudo resultan en que la luz brille sobre las hojas y el césped. Por lo tanto, para tales aplicaciones, generalmente se elige un poste más bajo. Aunque un poste más bajo significa un área iluminada más pequeña, este enfoque suele ser la opción óptima para tales aplicaciones. En carreteras, un poste más alto significa un área iluminada más grande, pero el costo del poste también es una consideración importante. Además, mantener un poste alto a menudo requiere una plataforma de trabajo aérea, lo que resulta en un alto costo por instalación. De manera similar, si los árboles densos flanquean la carretera, un poste alto puede no ser una buena opción. Recomendamos usar un poste convencional con un voladizo para mantener la luminaria alejada de los árboles, o colocar el poste en una isla de aislamiento, que es una disposición mediana. A continuación se presentan diferentes soluciones de simulación de iluminación de ZGSM, que también incluyen iluminación deportiva, iluminación de estacionamientos, iluminación de gasolineras e iluminación de grandes alturas, etc. Haga clic para obtener más información.

Resumen

Este artículo explora exhaustivamente las consideraciones de diseño de la altura de alumbrado publico y su impacto integral en el rendimiento de la iluminación. La altura del alumbrado público es una variable de diseño fundamental para los sistemas de alumbrado público. Influye directamente en el cumplimiento de los requisitos de iluminación, uniformidad y control del deslumbramiento de las normas internacionales de iluminación, como la EN13201, lo que repercute en la seguridad y el confort vial. La altura debe adaptarse a la aplicación prevista. Por ejemplo, el alumbrado público en zonas residenciales y aceras se suele instalar en postes más bajos, de 3 a 6 metros de altura, para evitar la invasión de la luz y mantener la estética. Sin embargo, las vías arteriales, las autopistas y los grandes aparcamientos requieren postes más altos, de 8 a 12 metros de altura, para lograr una mayor cobertura vial y reducir el número de postes. La altura de alumbrado publico también está estrechamente relacionada con la potencia de la lámpara. En general, una mayor altura de los postes resulta en una mayor potencia. Sin embargo, esta relación no es lineal y requiere una consideración exhaustiva del tipo de distribución de la luz, el espaciamiento entre postes, el ancho de la vía y los requisitos de la clase de iluminación (p. ej., clases de iluminación M1-M6). Factores ambientales como el sombreado de los árboles, la interferencia de la luz ambiental y la estética también deben considerarse en el diseño. ZGSM recomienda utilizar simulación (simulación de iluminación ZGSM) para determinar la altura óptima del alumbrado público. En resumen, determinar la altura del alumbrado público es un proceso de toma de decisiones que involucra múltiples factores y requiere un delicado equilibrio entre el cumplimiento normativo, la cobertura de la iluminación, los costos económicos y las limitaciones ambientales.

Preguntas Frecuentes

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