Cos'è un sistema di illuminazione a palo alto?

Estratto/Introduzione:
 

Se mai passi davanti a un grande porto, a uno svincolo autostradale o a un deposito di container di notte, probabilmente vedrai quei pali molto alti con molte luci in cima. Quelli fanno parte di asistema di illuminazione a palo alto.

La gente a volte pensa che sia semplicemente "un alto palo con i riflettori". In realtà, è più complicato di così. Nei progetti di ingegneria reale,illuminazione dell'albero altocoinvolge la progettazione della struttura, il calcolo del carico del vento, la pianificazione dell'illuminazione e i sistemi di manutenzione.

Negli ultimi anni ho collaborato a diversi progetti di illuminazione da giardino. Una cosa che ho notato - molti clienti fanno la stessa domanda: cos'è esattamente l'illuminazione a palo alto e perché non utilizzare semplicemente i normali proiettori?

Quindi in questo articolo lo spiegherò in modo semplice, basandomi sull’esperienza pratica del progetto. Alcune parti potrebbero non avere una grammatica perfetta, ma l'idea dovrebbe essere chiara.

Cos'è un sistema di illuminazione a palo alto?

A sistema di illuminazione a palo altoè una struttura illuminante in cui più potenti apparecchi sono montati su un palo in acciaio molto alto, solitamente tra i 20 e i 40 metri di altezza.

Invece di posizionare tanti piccoli pali dell’illuminazione attorno a un’area, gli ingegneri installano alcuni pali molto alti per illuminare l’intero spazio.

I luoghi tipici che utilizzano l'illuminazione a palo alto includono:

• porti containerizzati
• svincoli autostradali
• piazzali aeroportuali
• cantieri logistici
• parcheggi dello stadio
• impianti industriali
• L'idea è semplice: posizione alta, ampia copertura luminosa.

Ma quando inizi a progettarlo, ci sono molte cose da calcolare.

Parti principali di un sistema di illuminazione a palo alto

Un sistema di illuminazione a palo alto non è solo il palo. Ci sono diversi componenti che lavorano insieme.

Una parte interessante è il sistema di abbassamento.

Maggior parteilluminazione dell'albero altole torri consentono di abbassare l'intero anello luminoso fino al livello del suolo per la manutenzione. Questo facilita la riparazione, perché salire 30 metri con gli attrezzi non è molto pratico… e anche pericoloso.

Altezza tipica dell'illuminazione a palo alto

Progetti diversi utilizzano altezze dell'albero diverse. Dipende dalle dimensioni dell'area e dai requisiti di illuminazione.

Di seguito è riportato un semplice riferimento che gli ingegneri utilizzano spesso nella pianificazione iniziale.

Più alto è il montante, maggiore è l'area di copertura. Ma c'è anche un problema: - l'intensità della luce diminuisce all'aumentare della distanza.

Ciò accade a causa della legge dell’inverso del quadrato.

Per dirla in parole semplici: se si raddoppia la distanza tra luce e suolo, la luminosità diventa circa un quarto. Quindi i pali più alti di solito richiedono luci più forti.

Quanti lumen nell'illuminazione a palo alto?

I sistemi di illuminazione a palo alto di solito utilizzano moltoproiettori ad alto lume.

Un normale lampione può produrre 5.000-10.000 lumen.
Ma i dispositivi ad albero alto sono molto più resistenti.

Ecco un tipico utilizzo degli ingegneri di configurazione.

Quindi unoilluminazione dell'albero altola torre può facilmente produrre più di un milione di lumen.

Naturalmente non iniziamo la progettazione dai numeri di lumen. Normalmente gli ingegneri partono dal requisito di lux a terra.

Esempio di progetto reale: deposito di container industriali

Vorrei condividere un piccolo esempio tratto da un progetto di illuminazione del cortile.

Informazioni sul progetto:

• Superficie: 38.000 mq
• Illuminazione target: 30 lux
• Altezza albero: 30 metri
• Il primo passo è stimare il fabbisogno di lumen totale.

Formula (stima approssimativa):

• Lumen totali=Area × Lux ÷ Fattore di utilizzo
• Assumi il fattore di utilizzo=0.6
• 38.000 × 30 ÷ 0,6 ≈ 1.900.000 lumen

Quindi abbiamo selezionato:

• 5 pali dell'albero alti
• Ogni palo con 8 proiettori a LED
• Ogni apparecchio 50.000 lumen

Produzione totale per albero:

• 8 × 50,000=400,000 lumen
• Produzione totale del sistema:
• 5 × 400,000=2,000.000 lumen

Dopo l'installazione, la misurazione sul campo ha mostrato una media di 32 lux. Ciò è accettabile in base ai requisiti del progetto.

Forse non perfetta uniformità, ma comunque abbastanza buona per le operazioni di movimentazione dei container.

Perché gli ingegneri utilizzano l'illuminazione a palo alto

Ci sono diversi motivi per cui i sistemi di illuminazione a palo alto sono ampiamente utilizzati nelle grandi aree esterne.

1. Copertura di un'ampia area

Un albero alto può coprire una vasta area. A volte una singola torre sostituisce 6-10 pali dell'illuminazione standard.

Ciò semplifica l'installazione e il cablaggio sotterraneo.

2. Meno ostacoli sul terreno

Nei depositi di container o nei centri logistici, troppi pali possono bloccare il movimento dei camion.

L'illuminazione a palo alto mantiene lo spazio a terra più aperto.

3. Manutenzione più semplice

Grazie al sistema di abbassamento, i tecnici possono portare l'anello luminoso fino al livello del suolo.

Non è necessaria alcuna gru. La manutenzione diventa molto più semplice.

4. Migliore distribuzione della luce

La luce proveniente dalla posizione più alta si diffonde in modo più uniforme.

Ciò riduce le forti ombre create da camion, container o attrezzature.

Alcune sfide ingegneristiche

• Sebbene l'illuminazione a palo alto sia utile, comporta anche alcune sfide.
• Carico del vento
• Un palo d'acciaio di 30–40 metri è soggetto a una forte forza del vento. La progettazione strutturale deve seguire standard come:
• EN40
• AASHTO
• normative locali sul carico del vento
• In caso contrario si potrebbero verificare vibrazioni del palo.
• Progettazione della fondazione
• I pali degli alberi alti necessitano di fondamenta molto robuste.

Le dimensioni tipiche della fondazione possono assomigliare a questa:

Ma anche le condizioni del terreno contano. Il terreno soffice può richiedere fondazioni più grandi.

Problemi di abbagliamento

Poiché gli apparecchi sono potenti, gli angoli di puntamento errati possono causare abbagliamento.

I conducenti o gli operatori della macchina potrebbero sentirsi a disagio se la luce punta direttamente verso la loro linea visiva.

Pertanto, durante l'installazione, sono importanti l'angolo di inclinazione e la selezione del raggio corretti.

LED rispetto all'illuminazione tradizionale a palo alto

In passato, la maggior parte dei sistemi a palo alto utilizzavano lampade ad alogenuri metallici. Ora molti progetti passano al LED.

Ecco un semplice confronto.

Inoltre i sistemi LED si avviano istantaneamente e richiedono meno manutenzione.

Molti progetti di retrofit riportano un risparmio energetico del 40–60% dopo il passaggio aIlluminazione a LED su palo alto.

Quando dovresti utilizzare l'illuminazione a palo alto?

L'illuminazione a palo alto è solitamente adatta quando:

• Area illuminata superiore a 10.000 m²
• Altezza di montaggio superiore a 20 metri
• Spazio esterno ampio e aperto
• Necessità di un'illuminazione uniforme

Per aree di piccole dimensioni, come piccoli parcheggi o ingressi di edifici, i normali pali per l'illuminazione artificiale sono generalmente più economici.

Considerazioni finali

Allora, cos'è asistema di illuminazione a palo alto?

In termini semplici, si tratta di una soluzione di illuminazione che utilizza pali molto alti con più fari ad alta-potenza, progettati per illuminare in modo efficiente ampi spazi esterni.

Ma dal punto di vista ingegneristico, ciò implica molto di più della semplice installazione di un palo alto. Una progettazione corretta richiede calcoli per i livelli di lux, l'emissione di lumen, il carico del vento, la resistenza delle fondamenta e la distribuzione dell'illuminazione.

Se fatto correttamente, asistema di illuminazione a palo altopuò funzionare in modo affidabile per 20 anni o più, fornendo un'illuminazione uniforme per porti, autostrade e strutture industriali.

E, onestamente, - quando vedi di notte un'installazione di luci ad alto palo ben-progettata, che illumina un intero cortile da poche torri... è davvero impressionante.