Vad är ett belysningssystem med hög mast?

Utdrag/introduktion:
 

Om du någon gång passerar en stor hamn, motorvägsbyte eller en containergård på natten, ser du förmodligen de där mycket höga stolparna med många lampor på toppen. De är en del av enhög mast belysningssystem.

Folk tror ibland att det bara är "en hög stolpe med strålkastare". Egentligen är det mer komplicerat än så. I verkliga ingenjörsprojekt,hög mastbelysninginvolverar strukturkonstruktion, vindlastberäkning, belysningsplanering och underhållssystem.

Jag har arbetat med flera gårdsbelysningsprojekt de senaste åren. En sak jag märkte - många kunder ställer samma fråga: vad exakt är hög mastbelysning och varför inte bara använda vanliga strålkastare?

Så i den här artikeln kommer jag att förklara det på ett enkelt sätt, baserat på praktisk projekterfarenhet. Vissa delar kanske inte är perfekt grammatik, men tanken borde vara tydlig.

Vad är ett belysningssystem med hög mast?

A hög mast belysningssystemär en belysningsstruktur där flera kraftfulla armaturer är monterade på en mycket hög stålstolpe, vanligtvis mellan 20 meter och 40 meter hög.

Istället för att placera många små belysningsstolpar runt ett område, installerar ingenjörer några mycket höga master för att lysa upp hela utrymmet.

Typiska platser som använder hög mastbelysning inkluderar:

• containerhamnar
• motorvägsförbindelser
• flygplatsförkläden
• logistikvarv
• stadion parkeringsplatser
• industrianläggningar
• Tanken är enkel: högt läge, bred ljustäckning.

Men när du börjar designa det finns det många saker att beräkna.

Huvuddelar i ett högmastbelysningssystem

Ett belysningssystem med hög mast är inte bara stolpen. Det finns flera komponenter som samverkar.

En intressant del är sänkningssystemet.

Mesthög mastbelysningtorn gör att hela belysningsringen kan sänkas ner till marknivå för underhåll. Detta gör reparationen lättare, eftersom det inte är särskilt praktiskt att klättra 30 meter med verktyg... och dessutom farligt.

Typisk höjd av hög mastbelysning

Olika projekt använder olika masthöjder. Det beror på områdets storlek och belysningsbehov.

Nedan finns en enkel referens som ingenjörer ofta använder i tidig planering.

Ju högre mast, desto större täckningsområde. Men det finns också ett problem med att - ljusintensiteten minskar när avståndet ökar.

Detta händer på grund av den omvända kvadratlagen.

För att säga med enkla ord: om du fördubblar avståndet mellan ljus och mark blir ljusstyrkan ungefär en fjärdedel. Så högre stolpar kräver oftast starkare lampor.

Hur många lumen i hög mastbelysning?

Hög mast belysningssystem brukar använda mycketstrålkastare med hög lumen.

En vanlig gatlykta producerar kanske 5 000–10 000 lumen.
Men fixturer med hög mast är mycket starkare.

Här är en typisk konfiguration som ingenjörer använder.

Så enhög mastbelysningtornet kan lätt producera mer än en miljon lumen.

Naturligtvis utgår vi inte design från lumennummer. Normalt utgår ingenjörer från luxkrav på marken.

Verkligt projektexempel: Industrial Container Yard

Låt mig dela ett litet exempel från ett gårdsbelysningsprojekt.

Projektinformation:

• Yta: 38 000 m²
• Målbelysning: 30 lux
• Masthöjd: 30 meter
• Första steget är att uppskatta det totala lumenbehovet.

Formel (grov uppskattning):

• Totalt lumen=Area × Lux ÷ Utnyttjandefaktor
• Antag användningsfaktor=0.6
• 38 000 × 30 ÷ 0,6 ≈ 1 900 000 lumen

Sedan valde vi:

• 5 höga maststolpar
• Varje stolpe med 8 LED-strålkastare
• Varje armatur 50 000 lumen

Total effekt per mast:

• 8 × 50,000=400000 lumen
• Total systemutgång:
• 5 × 400,000=2,000,000 lumen

Efter installation visade fältmätning i genomsnitt 32 lux. Det är acceptabelt enligt projektkrav.

Inte perfekt enhetlighet kanske, men ändå tillräckligt bra för containerhantering.

Varför ingenjörer använder belysning med hög mast

Det finns flera anledningar till att belysningssystem med hög mast används i stor utsträckning i stora utomhusområden.

1. Stort områdestäckning

En hög mast kan täcka ett stort område. Ibland ersätter ett enda torn 6–10 standardljusstolpar.

Detta förenklar installation och jordkabeldragning.

2. Färre hinder på marken

På containergårdar eller logistikcenter kan för många stolpar blockera lastbilens rörelse.

Hög mastbelysning håller markytan mer öppen.

3. Enklare underhåll

På grund av sänkningssystemet kan tekniker föra ner belysningsringen till marknivå.

Ingen kran behövs. Underhållet blir mycket lättare.

4. Bättre ljusfördelning

Ljus som kommer från högre position sprids jämnare.

Detta minskar starka skuggor som skapas av lastbilar, containrar eller utrustning.

Några tekniska utmaningar

• Även om hög mastbelysning är användbar, kommer det också med vissa utmaningar.
• Vindbelastning
• En 30–40 meter lång stålstolpe utsätts för stark vindstyrka. Strukturell design måste följa standarder som:
• EN40
• AASHTO
• lokala vindlastföreskrifter
• Annars kan polvibrationer uppstå.
• Foundation Design
• Höga maststolpar behöver mycket starka fundament.

Typiska foundationsstorlekar kan se ut så här:

Men markens tillstånd spelar också roll. Mjuk jord kan kräva större grunder.

Bländningsproblem

Eftersom armaturer är kraftfulla kan dåliga riktningsvinklar orsaka bländning.

Förare eller maskinoperatörer kan känna sig obekväma om ljuset pekar direkt mot deras siktlinje.

Så under installationen är rätt lutningsvinkel och val av balk viktigt.

LED vs traditionell hög mastbelysning

Tidigare använde de flesta höga mastsystem metallhalogenlampor. Nu går många projekt över till LED.

Här är en enkel jämförelse.

LED-system startar också omedelbart och kräver mindre underhåll.

Många eftermonteringsprojekt redovisar 40–60 % energibesparingar efter byte tillLED hög mastbelysning.

När ska du använda hög mastbelysning?

Hög mastbelysning är vanligtvis lämplig när:

• Belysningsyta större än 10 000 m²
• Monteringshöjd över 20 meter
• Bred och öppen uteplats
• Behov av enhetlig belysning

För små ytor som små parkeringsplatser eller entréer till byggnader är normala belysningsstolpar vanligtvis mer ekonomiska.

Slutliga tankar

Så vad är enhög mast belysningssystem?

Enkelt uttryckt är det en belysningslösning med mycket höga stolpar med flera högeffektsstrålkastare-, designade för att effektivt belysa stora utomhusutrymmen.

Men ur ett ingenjörsperspektiv handlar det om mycket mer än att bara installera en hög stolpe. Korrekt design kräver beräkningar för luxnivåer, lumeneffekt, vindbelastning, fundamentstyrka och ljusfördelning.

När det görs på rätt sätt, ahög mast belysningssystemkan fungera tillförlitligt i 20 år eller mer, vilket ger konsekvent belysning för hamnar, motorvägar och industrianläggningar.

Och ärligt talat - när du ser en väl-belysningsinstallation med hög mast på natten, som lyser upp en hel gård från bara några torn... det är ganska imponerande.