CHƯƠNG IX: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CHIẾU SÁNG

Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



9.2



ĐỒ ÁN TỐT



Thiết kế hệ thống chiếu sáng



9.2.1 Cơ sở lý thuyết

9.2.1.1 Yêu cầu thiết kế chiếu sáng

- Phải đảm bảo tạo ra môi trường ánh sáng tiện nghi, làm cho người lái xe có tri

giác nhìn nhanh nhất và chính xác nhất để sử lý kịp thời các tình huống trên đường,

nói chung là đảm bảo an toàn cho người lái xe.

- Đảm bảo mỹ quan của tuyến đường.

- Đảm bảo về mặt kinh tế.



9.2.1.2 Các nguyên tắc cơ bản

a. Độ chói mặt đường

- Khi lưu thơng trên đường thì đại lượng ảnh hưởng trực tiếp tới người lái xe đó

là độ chói mặt đường. Ánh sáng phản xạ từ mặt đường tới mắt người quan sát.

- Độ chói có ảnh hưởng đến khả năng phân biệt chướng ngại vật trên đường vì

khi được chiếu sáng mặt đường trở thành nguồn sáng thứ cấp, do đó độ chói phải đạt

yêu cầu mới phân biệt được chướng ngại vật được chính xác để người lái xe kịp xử lý.

Như vậy độ chói mặt đường là một đại lượng dùng để đánh giá chất lượng hệ thống

chiếu sáng đường giao thơng.

- Độ chói trung bình của mặt đường phụ thuộc vào mật dộ giao thông, tốc độ

phương tiện, loại đơ thị, cách bố trí đèn, độ cao treo đèn, v.v.



b. Độ đồng đều của độ chói mặt đường

- Mặt đường không phải là một mặt phản xạ khuếch tán đều mà là phản xạ

khuếch tán hỗn hợp, nghĩa là độ chói theo các hướng quan sát khác nhau không bằng

nhau. Như vậy khi thiết kế chiếu sáng đường phố phải xem xét độ đồng đều của độ

chói tại nhiều điểm trên mặt đường theo cả phương dọc và phương ngang trong tầm

quan sát của người lái xe.

- Để giảm bớt khối lượng tính tốn, người ta khơng xét đến hết tất cả các điểm

trên mặt đường mà chỉ xem xét các điểm thuộc ơ lưới tính tốn được quy định như

sau: theo phương dọc đường, giữa hai cột đèn liền kề nhau khoảng cách ơ lưới (3÷5)

m, còn theo phương ngang chọn tối thiểu 2 điểm trên làn xe chạy đảm bảo khoảng

cách hai điểm theo phương ngang bằng 1/2 bề rộng làn đường.

- Độ đồng đều của độ chói được đánh giá qua hai chỉ tiêu:



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



41



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



Độ đồng đều chung







U0 



ĐỒ ÁN TỐT



Lmin

�40%

Ltb



Với Lmin, Ltb lần lượt là độ chói cực tiểu và trung bình trong ơ lưới tính tốn. Ltb

lấy giá trị trung bình cộng độ chói của tất cả các điểm thuộc ơ lưới tính tốn.

�

�

�L

�

U t  Min � min(i ) ��70%

�Lmax(i ) �

Độ đồng đều dọc







Lmin(i), Lmax(i) lần lượt là độ chói cực tiểu và độ chói cực đại trên trục dọc thứ i của

ơ lưới tính tốn.

- Các giá trị độ đồng đều được quy định trong TCXDVN 259-2001.



c. Chỉ số chói lóa G của bộ đèn

- Đối với lái xe, chói lóa gây ra sự mệt mỏi, có thể làm mất tri giác nhìn. Độ

chói lóa G chỉ phụ thuộc vào bộ đèn.

-



Theo TCXDVN 259:2001 thì G ≥ 4.



-



Theo CIE thì G ≥ 5.



9.2.1.3 Các phương pháp thiết kế chiếu sang

a. Phương pháp tỷ số R.

-



Phương pháp tỷ số R về bản chất tính tốn dựa trên độ rọi nhưng có xét tới độ

R



chói của mặt đường thơng qua tỷ số R:



Etb (lux )

Btb (cd / m 2 )



Trong đó: Etb: độ rọi trung bình trên mặt đường.

Btb: độ chói trung bình trên mặt đường.

Với mặt đường nhựa có độ sạch trung bình theo thực nghiệm ta có (R lấy theo thực

nghiệm).

+ Với chụp đèn kiểu chụp sâu: R=19.

+ Với chụp đèn kiểu bán rộng: R=14.

- Như vậy đối với mỗi loại đường ta biết chỉ số R đặc trưng của nó, đồng thời

căn cứ vào tiêu chuẩn độ chói trung bình quy định trong tiêu chuẩn TCXDVN25: 2001

cho mỗi cấp đường ta suy ra độ rọi trung bình Etb và q trình tính tốn thiết kế chiếu



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



42



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



sáng đều xuất phát từ Etb này, do đó ta có thể gọi bản chất của nó là phương pháp độ

rọi.

- Phương pháp tỷ số R được coi là phương pháp thiết kế sơ bộ, sau khi hoàn

thành phải kiểm tra giải pháp thiết kế này bằng phương pháp độ chói điểm. Tuy nhiên

nếu khơng u cầu độ chính xác cao thì phương pháp tỷ số R coi như là giải pháp thiết

kế hoàn chỉnh.

- Ưu điểm của phương pháp này là cho phép tính tốn một cách tương đối

chính xác mà khơng cần phải có số liệu của đèn và bộ đèn chiếu sáng. Chỉ sau khi tính

ra quang thơng ta mới tra để chọn đèn và bộ đèn.



b. Phương pháp độ chói điểm.

- Phương pháp chỉ số R mới tính đến độ dọi trung bình trên mặt đường, chưa

xét đến độ chói từng điểm trong tầm nhìn của người lái xe. Độ chói này phải thỏa mãn

tiêu chuẩn về độ đồng đều chung và độ đồng đều dọc trục đường.

- Để khắc phụ nhược điểm đồng thời kiểm tra giải pháp thiết kế thực hiện theo

phương pháp tỷ số R người ta sử dụng đến phương pháp độ chói điểm và có sự trợ

giúp của máy tính vì khối lượng tính tốn lớn.

-



Trình tự tính tốn

+ Chọn sơ đồ tính tốn ứng với các kích thước hình học của đèn

+ Đặc tính quang học của đèn, cường độ bức xạ I(c,  ) do nhà sản xuất cung

cấp.

+ Đặc tính quang học của đường R(  ,tag  )

+ Mạng lưới điểm tính tốn: Mỗi làn xe lấy 2 điểm tính tốn trên phương ngang

và3 hoặc 6 học 9 theo phương dọc của mặt đường. Tương ứng với khoảng cách

cột đèn 18; 36; 54 mét…

+ Tính độ rọi độ chói tại các điểm của mắt lưới

+ Xách định giá trị trung bình và độ đồng đều của độ rọi, độ chói:

Ở đồ án này, thiết kế theo phương pháp độ chói điểm.



9.2.2 Tính tốn thiết kế chiếu sáng theo phương pháp độ chói điểm

9.2.2.1 Bố trí chung

Do phân cách giữa là dải phân cách cứng, bề rộng đường lớn nên tiến hành bố trí

chiếu sáng hai bên hè và trên dải phân cách. Dùng cột đèn loại cần đôi trên hè đường

SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



43



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



và cần đơn trên dải phân cách, cột đèn đặt trên hè và dải phân cách, cách mép bó vỉa

0.5m.



9.2.2.2 Tính tốn sơ bộ

Ta tiến hành tính tốn cho một bên đường

Bước 1: Các yêu cầu chiếu sáng theo TCXDVN 259:2001

 Các thơng số tính tốn:

-



Chiếu sáng đường giao thơng bề rộng lòng đường 15.85m; hè đường 6.5m

Tổng chiều dài thiết kế là 2754 m

Cấp chiếu sáng A, độ rọi trung bình 1,2 Cd/m2, lớp phủ mặt đường nhựa trung



bình.

Hệ số suy giảm quang thơng, chọn V = 0.8

-



Độ đồng đều toàn bộ U0= 0,4.



-



Độ đồng đều chiếu dọc UL= 0,7.



-



Đảm bảo độ đồng đều: l >1,5h



Bước 2: Chọn phương án bố trí đèn

Chọn loại đèn: chiếu sáng đường nội đô nên chọn bộ đèn ONYX-1 áp suất cao

của hãng BENDED GLASS, chụp rộng, độ nghiêng 15o.

 Các thông số hình học của đèn

-



h: chiều cao treo đèn.



-



l: chiều rộng lòng đường, l = 15.85m => h < 10,56



-



e: khoảng cách giữa hai cột đèn liên tiếp, e/h = 3,5



-



s: độ vươn cần đèn (khoảng cách hình chiếu của đèn đến chân cột), thực tế

thường dùng s = 1.2; 1.5; 2.4; 3m. Ta chọn s = 2.4m



-



a: khoảng cách hình chiếu của đèn đến mép đường.



-



: góc nghiêng của cần đèn:



Bố trí đèn chiếu sáng trên vỉa hè và trên dải phân cách, cách mép vỉa 0.5m nên

hình chiếu của đèn nằm trên mặt đường.



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



44



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



Ta có s = 2.4m => a = 2.4 – 0.5 = 1.9m

Chọn chiều cao đèn h = 10m để phù hợp với loại trụ hiện có trên thị trường do

đó e = 35m.

Bước 3: Tính hệ số sử dụng của cách bố trí đèn

Xét phần đường 1: Hệ số sử dụng của dãy đèn Đ1 phía vỉa hè có:

Taga1 = = = 1,395

Tra đường cong hệ số sử dụng của đèn với bộ đèn BENDED GLASS cao áp ta tra

được hệ số sử dụng quang thơng phía trước đèn n2 = 0.49

Taga2 =



= = 0.19



Ta tra được hệ số sử dụng quang thơng phía sau đèn n1 = 0.045

Hệ số sử dụng của đèn: n = n1 + n2 = 0.49 + 0.045 = 0.535

Bước 4: Quang thông ban đầu của đèn và lựa chọn bóng đèn

Với đèn chụp vừa có Imax từ 0-75o và tính chất mặt đường bê tơng nhựa màu trung bình

theo bảng 8 TCXDVN 259:2001 chọn R = 14, hệ số dự trữ K = 1.5 đối với bóng đèn

điện, l = 15.85m, e = 35m, Ltb = 1.2 cd/m2.

Quang thông ban đầu của đèn:

Ф = = 26130,28 (lm)

Chọn loại bóng đèn ONYX-1 có cơng suất P = 250 W, quang thông 32000 lm.

Bước 5: Tính tốn độ rọi trung bình

Tính tốn độ rọi trung bình của bóng đèn sau một năm sửa dụng:

Etb = = = 24.06 (lx)



9.2.2.3. Kiểm tra

Kết quả kiểm tra: Xem chi tiết tại phụ lục II – Kết quả kiểm tra chiếu sáng bằng phần

mềm ulysse



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



45



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



 Tại vị trí nút giao với đường quy hoạch

Điểm giao thông đồng mức là nơi xung đột giao thông, là nơi gặp nhau của nhiều

luồng giao thông đổ về. Đặc biệt tại nút giao thơng nếu bố trí đi bộ ngang đường thì

giao thơng tại nút càng phức tạp.

Chiếu sáng điểm giao có vai trò rất quan trọng, u cầu phải có giải pháp thích

hợp. Ngồi độ rọi và độ chói mặt đường, giải pháp thiết kế phải tạo được bóng (của

người và phương tiện giao thơng cắt ngang) đổ về phía xe ơ tơ đang đi đến điểm giao

nhằm giúp người lái xe quan sát rõ.

Để tăng cường chiếu sáng vị trí các nút giao. Kiến nghị sử dụng thêm bóng đèn

pha chiếu sáng VENUS loại 1000W/1bóng, 3-5 bóng/1cột.



9.3. Các thiết bị trong chiếu sang

9.3.1. Cột đèn

Sử dụng các loại cột đèn chiếu sáng chuyên dùng bằng thép mạ kẽm nhúng nóng,

theo TCVN.

Cột đèn đơn 1 đèn dùng loại cột thép cơn tròn liền cần đơn, có thơng số kỹ thuật cơ

bản: độ cao treo đèn 10 m khẩu độ vươn cần 2,4m.



a. Chóa và bóng đèn

-



Đèn chiếu sáng sử dụng các loại đèn phù hợp với TCVN:



-



Đèn chiếu sáng đường có tính năng kỹ thuật sau:



-



Bóng cao áp BENDED GLASS cơng suất 250W - 220V



-



Chống bụi hồn tồn.



-



Chống phun nước từ mọi phía với áp suất 0,3 Bar từ khoảng cách 3m.



-



Phân bố quang thông bán rộng.



-



Đui đèn điều chỉnh được để thay đổi tâm quang học.



-



Cấp bảo vệ IP66 – Class I.



b. Móng cột

-



Bê tơng đá dăm mác 200 đổ tại chỗ.



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



46



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



-



ĐỒ ÁN TỐT



Khung móng thép CT3 đường kính phù hợp với lỗ chân cột, có làm ren để lắp êcu

bắt chân cột.



c. Thiết bị điều khiển chiếu sáng

-



Dùng loại tủ trọn bộ 3 pha 400V-100A, có thể điều khiển chiếu sáng bằng tay và

theo chế lập trình:



-



Buổi tối bật tồn bộ số đèn



-



Đêm khuya bật 1/3 hoặc 2/3 số đèn.



-



Ban ngày tắt toàn bộ số đèn.



-



Tại mỗi cột lắp bảng điện và Aptơmát để đóng cắt và bảo vệ ngắn mạch cho từng

cột đèn chiếu sáng.



d. Cấp điện cho chiếu sang

-



Nguồn điện : Nguồn cấp điện sử dụng mạng 3 pha 4 dây. Lấy nguồn từ trạm biến

áp 110 KVA xây dựng mới phục vụ cho hệ thống chiếu sáng của dự án. Nguồn điện

cao thế được lấy từ lưới điện cao thế trong khu vực đã được Công ty điện lực Hà

Nội chấp thuận. Tổng công suất phục vụ cho chiếu sáng của dự án hiện tại là 45

KW.



-



Dây dẫn : Dây cấp điện cho TBA – 22/0,4KV-100KVA dùng cáp chôn ngầm

24KV-XLPE 3x240mm2 chôn trực tiếp trong đất ở độ sâu 1m. Cáp cấp điện cho

các cột đèn chiếu sáng dùng cáp chôn ngầm 0,6KV – Cu/XLPE/DSTA/PVC 4x25.

Cáp được luồn trong ống nhựa vặn xoắn 80 chôn trực tiếp trong đất ở độ sâu

0,7m. Những vị trí cáp qua đường được luồn trong ống thép chôn sâu 1m.



+ Dây nối lên đèn : dùng dây Cu/PVC/VC 2x2,5.



e. Tiếp địa an toàn

Toàn bộ hệ thống chiếu sáng phải được nối đất theo quy phạm để đảm bảo an toàn

điện.

Tủ điều khiển được nối với hệ thống tiếp địa lặp lại RC-6 và nối liên hoàn với hệ

thống nối đất của trạm biến áp, hệ thống tiếp địa của các cột đèn chiếu sáng.



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



47



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



Các cột đèn được nối đất liên hoàn bằng dây đồng trần M10 và nối vào hệ thống

các cọc tiếp địa, mỗi cột bố trí 01 cọc tiếp địa, cứ mỗi khoảng 200 đến 300m dọc tuyến

bố trí một bộ tiếp địa lặp lại loại RC-6.

Chi tiết bằng kim loại của vỏ đèn được nối với điểm nối đất ở chân cột đèn bằng

dây đồng 2,5m bọc cách điện PVC.

Điện trở nối đất (Rnđ) phải đảm bảo theo qui phạm an toàn điện.



f. Sơ bộ giải pháp thi công

Hệ thống đèn đường được thi công sau khi thi công xong phần nền đường.

Thứ tự các bước cơng việc: thi cơng móng cột, thi cơng rãnh cáp, lắp dựng cột đèn,

thi công hệ thống tiếp địa, đo kiểm tra điện trở Rnđ, đấu nối hệ thống, kiểm tra, chạy

thử hiệu chỉnh.

Thi cơng móng cột khung móng phải chú ý bảo vệ phần ren của khung móng, thi

công rãnh cáp phải chú ý các đoạn nối ống phải kín khít, khi lấp cát phải chú ý khơng

để đá hoặc các vật cứng làm bẹp ống, không để các vật lạ chui vào trong ống cáp.

Thi công đầu cốt cáp phải dùng kìm ép cốt chuyên dùng, khi bắt cáp vào cầu đấu

phải siết chặt, khi bắt bulong các điểm bắt tiếp địa cần chú ý làm sạch các bề mặt tiếp

xúc, lực xiết phải đủ chặt để đảm bảo trị số điện trở tiếp xúc.



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



48



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



CHƯƠNG X: THIẾT KẾ HỆ THỐNG CÂY XANH

10.1 Nguyên tắc chung lựa chọn cây xanh

Lựa chọn cây xanh trồng trên tuyến đường nghiên cứu phải tuân thủ theo các

hướng dẫn trong Thông tư số 20/2005/TT-BXD về hướng dẫn quản lý cây xanh đô thị.

Trồng cây xanh trên tuyến đường nghiên cứu phải thực hiện theo quy hoạch

tuyến đường đã được cấp có thẩm quyền phê duyệt.

Việc lựa chọn chủng loại và trồng cây xanh phải mang bản sắc địa phương,

phù hợp với điều kiện khí hậu và thổ nhưỡng, đồng thời đảm bảo đáp ứng các yêu cầu

về sử dụng, mỹ quan, an tồn giao thơng và vệ sinh môi trường đô thị, hạn chế làm hư

hỏng các cơng trình cơ sở hạ tầng trên mặt đất, dưới mặt đất cũng như trên không.

Cây xanh được chọn để trồng trên tuyến đường nghiên cứu phải phù hợp với

quy mô của tuyến đường.

Cây xanh đưa ra trồng phải đảm bảo tiêu chuẩn:

+ Cây bóng mát có chiều cao tối thiểu 3,0m và đường kính thân cây tại chiều

cao tiêu chuẩn tối thiểu 6 cm.

+ Tán cây cân đối, không sâu bệnh, thân cây thẳng



10.2 Nguyên tắc trồng cây xanh trên đường phố

Theo Thông tư số 20/2005/TT-BXD:

+ Đối với các tuyến đường lớn có chiều rộng hè phố trên 5m nên trồng các cây

loại 2 hoặc loại 3 theo quy định phân loại cây đô thị tại địa phương.



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



49



Trường Đại học Giao thông Vận tải

Bộ môn Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị

NGHIỆP



ĐỒ ÁN TỐT



+ Đối với các tuyến đường trung bình có chiều rộng hè phố từ 3m đến 5m nên

trồng các cây loại 1 hoặc loại 2 theo quy định phân loại cây đô thị tại địa phương.

+ Đối với các tuyến đường nhỏ có chiều rộng hè phố hẹp dưới 3m, đường cải

tạo, bị khống chế về mặt bằng và khơng gian thì cần tận dụng những cây hiện có hoặc

trồng tại những vị trí thưa cơng trình, ít vướng đường dây trên không và không gây hư

hại các cơng trình sẵn có, có thể trồng dây leo theo trụ hoặc đặt chậu cây.

+ Khoảng cách giữa các cây trồng được quy định tuỳ thuộc vào việc phân loại

cây hoặc theo từng vị trí cụ thể của quy hoạch trên khu vực, đoạn đường. Chú ý trồng

cây ở khoảng trước tường ngăn giữa hai nhà phố, tránh trồng giữa cổng hoặc trước

chính diện nhà dân đối với những nơi có chiều rộng hè phố dưới 5m.

+ Cây xanh đường phố và các dải cây phải hình thành một hệ thống cây xanh

liên tục và hồn chỉnh, khơng trồng quá nhiều loại cây trên một tuyến phố. Trồng từ

một đến hai loại cây xanh đối với các tuyến đường, phố có chiều dài dưới 2km. Trồng

từ một đến ba loại cây đối với các tuyến đường, phố có chiều dài từ 2km trở lên hoặc

theo từng cung, đoạn đường.

+ Đối với các dải phân cách có bề rộng dưới 2m chỉ trồng cỏ, các loại cây bụi

thấp, cây cảnh. Các dải phân cách có bề rộng từ 2m trở lên có thể trồng các loại cây

thân thẳng có chiều cao và bề rộng tán lá không gây ảnh hưởng đến an tồn giao

thơng, trồng cách điểm đầu giải phân cách, đoạn qua lại giữa hai giải phân cách

khoảng 3m - 5m để đảm bảo an tồn giao thơng.

+ Tại các trụ cầu, cầu vượt, bờ tường nghiên cứu thiết kế bố trí trồng dây leo để

tạo thêm nhiều mảng xanh cho đơ thị, có khung với chất liệu phù hợp cho dây leo để

bảo vệ cơng trình. Tại các nút giao thơng quan trọng ngồi việc phải tn thủ các quy

định về bảo vệ an tồn giao thơng tổ chức trồng cỏ, cây bụi, hoa tạo thành mảng xanh

tăng vẻ mỹ quan đô thị.

+ Cây xanh được trồng cách các góc phố 5m - 8m tính từ điểm lề đường giao

nhau gần nhất, không gây ảnh hưởng đến tầm nhìn giao thơng.

+ Cây xanh được trồng cách các họng cứu hoả trên đường 2m - 3m; cách cột

đèn chiếu sáng và miệng hố ga 1m - 2m.

+ Cây xanh được trồng cách mạng lưới đường dây, đường ống kỹ thuật (cấp

nước, thoát nước, cáp ngầm) từ 1m - 2m.

+ Cây xanh được trồng dọc mạng lưới đường dây dẫn điện phải đảm bảo hành

lang an toàn lưới điện theo quy định của Nghị định số 106/2005/NĐ-CP ngày



SVTN: ĐỖ THỊ LAN

Lớp: Kỹ thuật Hạ tầng Đô thị K55



50