Опоры освещения: разновидности, особенности выбора и способы установки

Ночные фонари, линии электропередач, прожектора и софиты в парках и на стадионах – всё это должны поддерживать надёжные опоры уличного освещения. Выбор типа и формы столбов для установки осветительной техники на дорогах и в населённых пунктах влияет на важнейшие характеристики градостроительных проектов:

• Безопасность систем наружного освещения для людей и автотранспорта;
• Качество работы электрического оборудования и его функциональность;
• Опора освещенияявляется частью городского ландшафта и вносит существенный вклад в эстетическое восприятие окружающей её застройки.

Опорные конструкции, предназначенные для подвеса электрического оборудования, должны обладать едиными эксплуатационными характеристиками (конструктивные особенности, размеры, материал, способ прокладки проводки и проч.), заложенными в конкретном строительном проекте.

Стандартные функции, выполняемые опорой освещения

Помимо основного назначения (поддержка в заданном положении светильников), опора освещения решает следующие задачи:

• Поддержка подвесных ЛЭП;
• Основа для закрепления дорожных знаков, указателей и щитов с наружной рекламой;
• Удобное место для размещения камер видеонаблюдения;
• Элемент городского экстерьера, или ландшафтного дизайна.

Функциональная нагрузка и перечень решаемых задач определяют правильность выбора опоры по техническим характеристикам, указанным производителем, куда входят особенности формы, материал, габариты, допустимая нагрузка, срок эксплуатации и другие параметры.

Разновидности опор наружного освещения

Сооружения, используемые для размещения ночных прожекторов, различаются конструкционно и по материалу:

• Деревянные брёвна – используются в сельской местности и на второстепенных дорогах в качестве дешёвого варианта опор освещения и поддержки воздушных электросетей;
• Изделия из железобетона – экономный вариант надёжной опоры;применяется в городской черте и вдоль второстепенных дорог, при строительстве инфраструктуры бюджетных проектов многоэтажных новостроек и ЖК;
• Полые металлические трубы – современная и технически более совершенная альтернатива громоздким и тяжёлым брускам из бетона;
• Фермы опорныхтрубтиз металлопрофиля – обеспечивают световым потоком сектора большой площади и способны нести тяжёлое электрическое оборудование;
• Декоративные фонари – используются в парках, зонах отдыха при строительстве элитных жилых комплексов, а также в проектах ИЖС как элемент дизайна.

Для освещения магистралей, автомобильных мостов, железнодорожных путей и транспортных развязок, применяются железные мачты высотой 30 и более м., способные поддерживать мощные источники света, сопротивляться экстремальным ветровым нагрузкам и усадке в грунт за счёт фундаментной конструкции.

Способы установки

Монтаж опоры уличного освещения зависит от устройства её нижней части и материала. Применяются следующие способы:

• Вкапывание в грунт прямостоечных балок;
• Фиксация стоек при помощи фланцев и шпилек к основанию из железобетона;
• Монтаж фланцевого крепежа к укреплённому в бетонежелезному гнезду.

Стойки из дерева и бетона вкапывают в грунт, укрепляя нижнюю часть раствором и устанавливая дополнительные раскосы при необходимости. Фланцевый крепёж характерен для полых опориз железа, а также для составных металлоконструкций и ферм.

Особенности устройства фундамента прямостоечных опор

Железобетонные и деревянные балки устанавливают в яму глубиной от 1 м. и укрепляют при помощи цементной стяжки и арматуры. Силовой провод для приборов освещения размещается 2 способами:

• Провод проходит над землёй на расстоянии 5-7 м. и подвешивается под лампами;
• Электрокабель прокладывается в земле, выходит на поверхность рядом с фундаментнымоснованиеми крепится вдоль балкиснаружи; этот способ подходит только для отдельно стоящих фонарей

Несущие сооружения из дерева и бетона часто выполняют вторую функцию – поддерживают над землёй электрическую сеть проводов, которые размещается над источниками света на расстоянии от 0,5 м.

Достоинства и недостатки деревянных и бетонных сооружений

К числу достоинств опорных изделий из бетона и дерева относится их стоимость (5-7 тыс. и 3-4 тыс. руб.). Вкапывание в землю и заливка цементом также требует меньше затрат, чем устройство забетонированной основы для болтовых соединений. Но у прямостоечных опор из железобетона (или дерева) есть ряд следующих недостатков:

• Ограничения по высотам, связанные с недостатком прочности фундамента и материала;
• Ограничения по нагрузке;
• Чувствительность к усадке грунта; столбы отклоняются от вертикального положения под нагрузкой с течением времени;
• Масса изделия до 2 т., которая увеличивает строительные расходы из-за необходимости использовать тяжёлый грузовой транспорт и подъёмные механизмы;
• Необходимость устанавливать внешние проводники заземления.

Подвесной кабель для питания приборов освещения снижает надёжность линии из таких опор. Обрыв может произойти из-за упавшего дерева, порыва ветра, или тяжёлой наледи.

Опоры из металла

Металлоконструкции для наружной светотехники изготавливаются из листового железа, катанной стали, алюминия, чугуна, металлопрофиля, или оцинковки. Изделия различаются по форме и габаритам, выдерживают большой рабочий вес навесного оборудования и применяются на автомобильных и железнодорожных магистралях, на промышленных объектах и в зонах жилой застройки. Железные опоры наружного освещения обладают следующими преимуществами:

• Вариативность формы корпуса и его габаритных размеров;
• Меньший вес по сравнению с бетонными столбами;
• Надёжная железобетонная основа и удобный механизм соединения при помощи резьбовых шпилек и гаек, позволяющие осуществлять замену опоры без демонтажа заливки;
• Размещение питающего кабеля внутри корпуса, что не только повышает надёжность линии, но также улучшает эстетическое восприятие инфраструктуры освещения;
• Телескопические и сборные конструкции позволяют собирать опоры из сравнительно лёгких и габаритных элементов;
• Корпус из металла служит естественным каналом заземления.

Стоимость металлических балок по сравнению с изделиями из бетона при аналогичных размерах сопоставима, или может быть немного выше. Экономия при транспортировке и проведении строительных работ значительно компенсирует эту разницу.

Виды металлических пустотелых опор

Железные опоры освещения различаются по форме корпуса, величине мачты и функциональному назначению:

• Полые металлоконструкции, устанавливаются в жилых городских районах и вдоль примыкающихк ним дорог; материалом служат трубы, или листовой металл;
• Высокомачтовыеопоры для установки на автомагистралях, железнодорожных и автомобильных развязках;
• Высотные мачты и фермы для стадионов, аэропортов, промышленных предприятий, способные выдерживать тяжёлые многоярусные секции прожекторов;
• Декоративные фонарные столбы для парков, аллей, зон отдыха, или территорий с индивидуальной застройкой.

Сравнение стандартных металлических и железобетонных опор уличного освещения

Полые опоры из металла, сопоставимые по длине и назначению с железобетонными изделиями, изготавливаются из прочной листовой стали толщиной 10-12 мм, имеют вес до 150 кг., фланцевое соединение к фундаменту или прямостоечное заглубление в грунт. Силовой кабель, питающий лампы, подводится к опоре по траншее и протягивается внутри корпуса. Линии ночного освещения из стандартных полых столбов из листового железа имеют следующие преимущества:

• Быстрая и экономная установка, по сравнению с бетонными мачтами;
• Снижение транспортных расходов по доставке;
• У металлических опорлучшие показатели долговечности, прочности и сопротивляемости ветровым нагрузкам, погодным условиям и к усадке на грунте.

При соблюдении строительных норм опорыиз металлов прослужат дольше железобетонных.

Особенности устройства фланцевых опор

Технологическим преимуществом полых железных стоек в строительстве является фланцевый скрепляющий механизм. На нижней части лёгкого корпуса мачты устанавливается заглушка с монтажными отверстиями. При строительстве забетонированнойплощадки под мачту в котловане перед подачей связующего раствора монтируется либо металлическая основа с гнездом под фланцевое крепление, либо шпильки, усиленные сварными перемычками. Лёгкий трубчатый каркас устанавливается в гнездо, или на шпильки, и закрепляется при помощи резьбовых соединений, что делает его съёмным и заменяемым. Питающий кабель прокладывается по дну траншеи, подводится к фундаменту и подаётся внутрь трубы через окошко вжелезном основании.

Размещение уличных фонарей

При строительстве ночных осветительных сооружений учитываются следующие факторы:

• Мощность трансформаторной подстанции;
• Количество опорных стоек, расстояние до земной поверхности и мощность галогеновых ламп определяется расчётной освещённостью площади.

Проектные требования к освещённости разрабатываются базе СНиП 23-05:

• На магистралях А1-А4 – 20-30 лк;
• Второстепенные дороги Б1-Б2 – 15-20 лк;
• Дороги местного значения В1-В3 – 6-15 лк;
• Улицы жилой застройки и торговые центры – 6-10 лк.

Оптимальная величина подъёма уличного источника света – 6-7 м. Минимальная высота размещения световых приборов над проезжей частью – 6,5 м.

По высотности и мощности электрического оборудования опора освещения проектируется на основании СНиП СН 541-82.

Количество опорных столбов можно рассчитать при помощи программы Light-in-Night Road или аналогичных электронных калькуляторов.