Qual é o índice de cálculo da iluminação rodoviária e análise das normas internacionais de iluminação rodoviária

A iluminação rodoviária é um componente essencial da infra-estrutura urbana.Conforto dos pedestresAs normas de iluminação rodoviária visam proporcionar um ambiente visual seguro, eficiente e confortável.Os principais sistemas internacionais de iluminação rodoviária incluem os da Comissão Internacional de Iluminação (CIE), Normas Europeias (EN) e a Sociedade de Engenharia de Iluminação da América do Norte (IESNA).

A fim de garantir o desenho científico e normalizado, é necessário seguir as normas de iluminação rodoviária desenvolvidas por diferentes países e regiões, tais como ANSI-IES RP-8-18, CIE 140-2000,A norma BSEN 13201-3:2015, etc. Padrões diferentes diferem em termos de localização do ponto de observação, cálculo da luminância de oclusão e modelagem de comparação de alvos

Introdução às normas comuns de iluminação rodoviária:

ANSI/IES RP-8-18 (EUA): normas norte-americanas convencionais com indicadores abrangentes;

CIE 140:2019 e CIE TN-007:2017 (Comissão Internacional de Iluminação): enfatiza o brilho, a uniformidade e a percepção visual intermediária;

BSEN 13201-3:2015 (Europa): focada na introdução de iluminação de meia coluna, iluminação ambiental e outros indicadores de iluminação por factores humanos;

ABNT NBR5101-2012 (Brasil): norma nacional regional;

AS/NZS 1158.3.1:2020 (Austrália e Nova Zelândia): aplicável ao projeto local de estradas urbanas e comunitárias;

IES RP-18 (US Tunnel Lighting): dedicado a ambientes de túneis.

Comparação das métricas computacionais suportadas por cada norma

Definição dos principais indicadores de cálculo

1. Unidade de luminosidade média (Lavg): cd/m2 refere-se à luminosidade média da superfície da estrada observada do ponto de vista do condutor,que é um indicador importante para avaliar a clareza visual da superfície da estradaO seu cálculo é influenciado pelas propriedades reflectoras da superfície da estrada, o ângulo de observação, as lâmpadas e lanternas distribuição da luz e outros factores.
2. Iluminação média (Eavg) e iluminação mínima (Emin): lux indica a intensidade do fluxo luminoso recebido por unidade de área.A iluminação mínima é utilizada para avaliar a uniformidade da luz., a relação dos dois (Eavg/Emin) reflecte o conforto visual e a segurança.
3. Unidade de luminança do véu (Lv): cd/m2 refere-se à luminança adicional causada por lâmpadas ou fontes de luz fortes causadas pela dispersão intraocular,que interfiram no reconhecimento do alvo pelo observador, e um valor demasiado elevado de Lv aumentará a carga visual.
4. O rácio de luminosidade da cortina de luz (Lv/Lavg) mede o valor relativo da luminosidade da sombra em relação à luminosidade média da estrada,e é um dos parâmetros essenciais para avaliar a capacidade de controlo do brilho da iluminação rodoviária.
5. A visibilidade de pequenos alvos (STV) indica o grau de visibilidade de pequenos alvos (por exemplo, pedras em queda, animais, etc.) observados em condições de iluminação rodoviária.STV combina os parâmetros do contraste alvo, luminosidade de fundo e luminosidade de oclusão, com valores mais elevados indicando que o alvo é mais fácil de identificar.
6. Unidade de iluminação vertical (Ev): lux refere-se à intensidade luminosa recebida numa superfície vertical (como pedestres ou na parte da frente do corpo), geralmente medida a uma altura de observação de 1,5 m,É um indicador chave da segurança dos pedestres e das capacidades de reconhecimento facial.
7. unidade de iluminação semicilíndrica (Esc): simulação de lux da altura do peito humano (aproximadamente 1.5 m) da superfície semi-cilíndrica da intensidade luminosa recebida para uma avaliação global do pedestre no espaço tridimensional do efeito luminoso, é um dos indicadores recomendados pela norma da UE.
8. unidade de iluminação hemisférica (Ehs): lux refere-se ao hemisfério virtual (geralmente 1,5 m para o centro da altura) sobre a iluminação média da luz em todas as direções,que possa refletir de forma abrangente a qualidade do ambiente luminoso espacial, é comumente usado na praça, calçadas e outras avaliações de luz de espaço aberto.
9. Unidade de iluminação envolvente (EA): lux indica a iluminação média num certo intervalo em torno da área de iluminação da tarefa (como a área de borda ou a área de fundo),que é usado para avaliar o equilíbrio de brilho entre a área de tarefas visuais e o fundoUma iluminação ambiente razoável ajuda a reduzir a fadiga visual e a melhorar a sensação de segurança e o reconhecimento espacial.
10. O aumento do limiar (TI) em % indica o grau de diminuição do contraste entre o alvo e o fundo devido à interferência do brilho; quanto maior o TI,Quanto mais intenso o brilho e maior a dificuldade no reconhecimento do alvo, que é frequentemente utilizado como alternativa ao indicador Lv/Lavg nas normas CIE e BSEN.
11. Unidade de luminosidade mesópica (Lmes):cd/m2 é utilizado em ambientes de pouca iluminação para combinar a resposta das células de barra óptica (visão escura) e células de cone óptico (visão brilhante) para calcular o valor de luminança integradoO algoritmo é mais próximo da percepção real do olho humano à noite.

- Não.

Principais diferenças entre as normas internacionais
 

ANSI-IES RP-8-18 (com iluminação de túnel RP-22)

• Posição do observador: 83,07 metros do ponto de cálculo, linha de visão 1 grau abaixo da horizontal, altura 1,45 metros.
• Cálculo da luminosidade da cortina de luz: não há filtragem no eixo de visão (LOS), apenas uma direção do tráfego é considerada.
• Cálculo da VTS: são considerados objetivos de contraste positivo e negativo, com ênfase na visibilidade global.

CIE 140-2019 (aplicável à CIE 115-2010)

• Posição do observador: distância de 60 m, no centro da faixa ou 1/4 da largura da estrada a partir do calçadão.
• Luminância de mascaramento: filtragem por defeito do campo de visão central de 0,1-1,5° e da área a mais de 60° da linha de visão.
• Indicador de reflexo: utiliza “Incremento de limiar (TI) ”, que indica o aumento percentual do limiar de reconhecimento devido ao reflexo.

- Não.CIE TN 007-2017 (adição de luminosidade visual intermédia)

• Adição do cálculo **Luminância Mesópica** com base na CIE 140, com base na fórmula da CIE 191:2010, e ajustando o nível de adaptação do olho humano de acordo com a luminosidade média real.

BSEN 13201-3:2015

• São adicionados novos indicadores de iluminação vertical, semi-cilíndrica e hemisférica e muitos outros indicadores para modelar a visibilidade dos condutores e pedestres em diferentes direcções.
• Posição do observador: em conformidade com a CIE, Lv não filtra as fontes de luz na direção da linha de visão.
• Cálculo do brilho: em conjunto com o método CIE 146-2002, é possível selecionar manualmente se as luminárias em linha de visão devem ou não ser filtradas.

- Não.ABNT NBR5101-2012 (padrão brasileiro)

• Essencialmente a mesma metodologia do CIE, mas com mais ênfase no papel da iluminação semicilíndrica na melhoria da visibilidade das interações pedestre-condutor.

A lógica de cálculo Lv e TI é semelhante à BSEN.- Não.

Os índices de cálculo das normas acima referidas não têm em conta a influência da exposição à luz diurna,Mas algumas normas terão em conta a influência da superfície da estrada causada pelo clima úmido, e haverá uma reflectância diferente entre a superfície seca da estrada e a superfície molhada da estrada.

As propriedades refletoras das superfícies de pavimento têm um impacto significativo no cálculo da luminosidade, na distribuição da luminosidade e na concepção de poupança de energia. the industry has developed standardized reflectance tables (R-Tables) to describe the reflectance properties of pavement surfaces based on the physical surface characteristics of different pavement materials.

O parâmetro mais central da tabela R é Q0,que representa o coeficiente médio de reflexão deste pavimento em condições de iluminação normais e é convertido em reflectância global pela seguinte fórmula::
Refletividade global = Q0 × π
Quanto mais elevado for o Q0, maior será a reflectância global do pavimento à luz e a escolha do valor Q0 afeta directamente os resultados da simulação da iluminação.