Особенно большое значение цветовое решение имеет в композиции цветочного оформления. Здесь растения одного цвета являются основным фоном, другого цвета служат центральным цветовым пятном, третьего цвета отграничивают один цвет от другого и подчеркивают силу цвета. В основу гармоничного (не режущего глаз) сочетания цветов положена теория цветоведения. Красный, желтый, синий цвета называются основными или главными, так как, смешивая эти цвета, можно получить все остальные. Так, оранжевый составляется из желтого и красного, фиолетовый -- из красного и синего, зеленый -- из синего и желтого. Следовательно, с красным гармонически сочетается желтый, синий и зеленый во всех оттенках этих цветов. С желтым сочетается красный, синий и фиолетовый, с синим -- желтый, красный и оранжевый во всех оттенках. Белый цвет служит для отграничения одного цвета от другого и для усиления того цвета, для которого он служит фоном.

По тому впечатлению, которое цвета производят на зрителя, они разделяются на теплые и холодные. Красные и оранжевые оттенки, приближающие цвет к бликам огня, называют теплыми, а цвета синеватые и близкие к ним, напоминающие цвет воды и отблеск льда -- холодными. Кроме того, различные цвета обладают различными пространственными свойствами. Так, желтый и оранжевый с розовыми оттенками обладают свойством приближать к зрителю поверхность этого цвета; наоборот, синий цвет и его оттенки удаляют от зрителя поверхность. Красный и зеленый цвета в меньшей степени наделены свойствами удалять или приближать. Все светлые цвета и оттенки воспринимаются более легкими, а все темные -- более тяжелыми.

В соответствии с изложенным и осуществляется группировка растений в посадках.

При проектировании посадок руководствуются определенными нормами интервалов между растениями, а также между различными сооружениями и растениями.



Благоустройство озелененных территорий

Значительную часть территории парков, садов, скверов и других категорий городских насаждений занимают дорожки и площадки. Поэтому их строительству отводится большое место в комплексе работ по благоустройству озелененных территорий.

Особенно важен в дорожном строительстве таких территорий выбор типа покрытий дорожек и площадок. При этом надо учитывать назначение дорожек и площадок, условия их эксплуатации и отдавать предпочтение тем покрытиям, которые отвечают санитарно-гиги-еническим, эстетическим и экономическим требованиям.

Покрытия должны быть: прочными, долговечными, устойчивыми к атмосферным воздействиям и нагрузкам, удобными в эксплуатации (ремонт, очистка). Они не должны пачкать обувь и платье пешеходов.

Необходимо, чтобы цветом и характером поверхности покрытия гармонировали с зелеными насаждениями, а конструкция дорожек и площадок давала бы возможность устраивать их индустриальным способом, а также обеспечивала бы быстрый отвод поверхностных вод.

Применяемые два типа дорожек -- асфальтированные и щебенчатые, иногда покрытые слоем укатанной кирпичной крошки,-- имеют существенные недостатки.

На щебенчатых дорожках в сухую погоду образуется много пыли, а в дождливое время они загрязняют обувь и платье.

Асфальтированные дорожки не обладают необходимыми декоративными качествами. Они очень однообразны по своему внешнему виду, их унылый безрадостный серый цвет служит плохим фоном для парковых сооружений, деревьев, кустарников и цветов.

При ремонте подземных коммуникаций приходится вскрывать асфальтированное покрытие, а затем восстанавливать его, причем после этого на нем остаются трудноустранимые следы.

Кроме того, это покрытие сильно нагревается в жаркие дни, излучает полученное тепло и после захода солнца, ухудшая тем самым микроклиматические условия.

Сборные покрытия из штучных элементов (наиболее эффективный тип покрытий парковых дорожек и площадок) находят все большее распространение в благоустройстве парков и садов. Этот тип покрытия дает возможность использовать плиты, изготовленные индустриальным способом: быстро вводить покрытия в эксплуатацию; производить работы по устройству покрытий в течение всего года. Изготовлять плиты можно разнообразные по форме, цвету и фактуре, из которых можно создавать любой рисунок.

Еще одно достоинство этих покрытий состоит в том, что плиты не размягчаются подобно асфальту в жаркую погоду, а во время дождя или мороза они не становятся скользкими. Плиты меньше нагреваются солнцем, чем асфальт.

Исследования показали, что наилучшие результаты по физико-механическим и экономическим показателям имеют бетонные плитки, изготовленные из мелкозернистых бетонов: песчаного и силикатного.

В песчаном бетоне, в отличие от обычных бетонов, отсутствует заполнитель из крупных фракций.

Силикатный бетон представляет собой искусственный каменный материал, полученный под воздействием пара высокого давления на известково-песчаную смесь. Введение в нее молотого песка дает возможность получить высокопрочные плиты, называемые силикаль-цитными.

Бетонные плитки изготовляют в заводских условиях методами прессования, вибрирования, вибропроката, вибропрессования.

Наиболее часто применяются бетонные плитки размерами 30X30, 40X40, 50x50, 75X75 см. Толщина их колеблется от 3,5 до 7 см. По форме они могут быть квадратными, четырехугольными, шестигранными и круглыми. Применение цветных цементов и красителей позволяет выпускать бетонные плитки различного цвета.

Их укладывают на песчаном, щебенчатом или гравийном основании толщиной 4--10 см, вплотную или с промежутками в 2--3 см, которые затем заполняют гравием, песком либо растительным грунтом. В швах между плитками можно посеять траву -- это одно из самых значительных архитектурных достоинств покрытий из штучных элементов. Включение газона в конструкцию покрытия позволяет объединить дорожки с окружающим пейзажем и создать ощущение эстетической целостности архитектуры парка. Такой прием в дорожном строительстве озелененных территорий дает и экономический эффект. Стоимость 1 м²покрытия из плит размером 50X50 см с газоном в швах шириной 3 см может быть снижена на 10% по сравнению с покрытием, в котором плиты уложены вплотную. Учитывал большой удельный вес дорожек и площадок в балансе территории городских насаждений, можно заметить, что такое снижение стоимости покрытия дает немалую экономию.

Для покрытия парковых дорожек также с успехом можно применять керамические плиты. Их размер не больше 20X20 см, а толщина 1,5 см. Они могут быть квадратными, прямоугольными и шестигранными. Керамическими плитками можно создавать прочные и долговечные покрытия различного цвета и рисунка.

Покрытия дорожек могут быть также из слоя речной или морской гальки.

Для покрытия детских площадок лучше всего подходят зеленый ковер газона, мягкий и устойчивый.

На площадках, где трава систематически вытаптывается, устраивают покрытия из специальных смесей. В состав этих смесей входит: дробленый красный кирпич (15%), молотый известняк (55 %), известь-пушёнка (10%), песок горный (15%) и глина жирная (5%). Можно рекомендовать и другой состав смеси: глина жирная (10%), молотый красный кирпич (80%) и гранитные высевки (10%).

Покрытия из таких специальных смесей красивы, долговечны, стойки к атмосферным воздействиям, обладают необходимой упругостью.

При проектировании дорожек необходимо придавать им определенные уклоны.

Для пешеходных дорожек продольный уклон должен быть не больше 8 %, а поперечный уклон -- не больше 3%. При сильнопересеченном рельефе местности на дорожках устраивают лестницы (с высотой ступеней не более 12 см и шириной 80--90 см, но не менее 30-- 40 см) или пандусы, а на площадках -- откосы и подпорные стенки.

В комплексе благоустройства озелененных территорий заметное место занимает поливочный водопровод. При его проектировании следует прежде всего определить потребность в воде для поливки насаждений, дорог и площадок. Для насаждений обычно применяются следующие нормы полива:

газоны надо поливать 40--50 л на 1 м²; молодые деревья и кустарники в первые годы после посадки поливают раз в декаду из расчета 80 л на дерево и 20--30 л на куст.

цветники -- дважды в день из расчета 10--12 л на 1 м^г\

дорожки и площадки поливают дважды в

день из расчета 5--8 л на 1 м².

Зная баланс территории данного объекта и количество деревьев и кустарников на участке, легко определить общую потребность в воде. Затем устанавливают суточную потребность в воде и ее секундный расход.

Потребность необходимо установить для изыскания достаточного по мощности источника водоснабжения. Таким источником может быть естественный водоем (река, озеро, пруд), артезианская скважина, копаные колодцы или существующий коммунальный водопровод. От источника водоснабжения к подлежащему поливу участку прокладывают основную водопроводную магистраль. Подача воды в магистраль осуществляется имеющимся в сети водопровода напором, если источником является городской водопровод, или специально установленными насосами, если источниками являются колодцы или открытые водоемы. От основной магистрали по участку, подлежащему поливу, прокладывают разводящую сеть к гидрантам с таким расчетом, чтобы каждый гидрант обслуживал площадь радиусом 35--40 м. Магистрали закладывают на глубину ниже промерзания почвы, а разводящую сеть -- на глубину 0,4--0,7 м с обязательным уклоном к выходным отверстиям, чтобы обеспечить спуск воды из системы на зиму.

Для поливки применяются различные технические приспособления. Простейшими из них являются мягкие шланги с сеткой-распы-лителем.

В практике применяется также автоматическая поливка. На участке, подлежащем поливу, по поверхности укладывают водопроводные трубы диаметром в 2 дюйма. К этим трубам крепятся вертикально стоящие трубы высотой 0,5 м на расстоянии 2 м одна от другой. На концах труб устанавливают каретку из тонких трубок с дырчатыми соплами. Поступающая по трубам вода вращает каретку и при помощи сопел равномерно распыляется по полосе шириной около 8 м. В зависимости от расхода воды в секунду принимается тот или иной диаметр труб по нормам, приведенным в табл. 13а.

Входы и площади обычно освещаются фонарями городского типа или торшерами. Характеристика освещения фонарями и торшерами приведена в главе VI. Большие открытые пространства иногда освещаются прожекторами. Спортивные поля и площадки для игры на них вечером освещаются прожекторами или фонарями на опорах. Для освещения теннисной площадки необходимо 10 ламп по 1500 вт; хоккейного и футбольного поля 60 ламп по 1500 вт; бассейна -- 1 лампа в 750 вт через каждые 10 м борта бассейна; беговой дорожки -- 1 лампа в 1000 вт через каждые 30 м.

Наиболее прогрессивным приемом освещения территорий парков, садов и других озелененных участков является освещение при помощи подвеса растений. На рис. 137 приведен снимок подсвеченной прожектором ели. В данном случае дерево служит своеобразной люстрой и освещает довольно большую площадь.

В современной практике благоустройства парков, садов и скверов применяется довольно разнообразная техника подсвета растений (рис. 138). Следует иметь в виду, что применяя этот способ освещения можно почти совсем отказаться от установки осветительных мачт, которые отнюдь не являются украшением парков и садов.

Спортивные сооружения

Сеть спортивных сооружений города

В нашей стране физической культуре и спорту уделяется очень большое внимание. На строительство спортивных сооружений выделяются крупные ассигнования. Имеется разветвленная сеть спортивных добровольных обществ, членами которых являются миллионы граждан. Физкультуре и спорту отводится большое место в учебных планах высших и средних учебных заведений и в распорядке дошкольных учреждений.

Сеть спортивных сооружений для каждого города разрабатывают на всех стадиях архитектурно-планировочного проектирования: технико-экономические основы генерального плана, проект генерального плана, проект детальной планировки, проекты застройки. В этих документах, на основе которых осуществляется строительство и реконструкция наших городов, предусматривается создание в них целостной системы спортивных сооружений, размещаемых как в пределах городской застройки, так и за ее границами, в лесопарковом поясе и в пригородной зоне.

В состав общегородского спортивного центра могут быть включены следующие сооружения:

родской застройки на специальных территориях, или в комплексе городских парков.

Так, например, в Москве яхтклубы размещены на Клязьминском водохранилище (вне города), ипподром построен на специальном участке и так же на специальных территориях размещены такие крупнейшие спортивные центры общегородского значения, как стадион «Динамо» с трибунами на 55 тыс. мест и «Лужники», где трибуны главной спортивной арены вмещают 103 тыс. зрителей.

В Ленинграде в комплекс Центрального парка культуры и отдыха им. С. М. Кирова включен крупнейший в городе стадион, трибуны которого вмещают 80 тыс. человек.

Спортивные центры районного значения чаще всего строят в парках в виде стадионов. В московских парках культуры и отдыха «Сокольники», «Измайлово» имеются такие центры.

Проектирование спортивных сооружений

Исходным положением при проектировании спортивных сооружений является определение количества их для данного микрорайона, района или города в целом. При расчете количества спортивных сооружений *следует учитывать емкость отдельных сооружений, которая по основным сооружениям характеризуется следующими показателями (человек в одну смену):

Зная количество смен по каждому сооружению, легко определить общую пропускную способность того или иного комплекса спортивных сооружений.

В различных исследованиях по спортивным сооружениям, опубликованных в последние годы, рекомендуется размещать в районных и микрорайонных спортивных комплексах сооружения, приведенные в табл. 13в.

Размещение на городских территориях перечисленных сооружений, их взаимосвязь и другие вопросы архитектурно-планировочного характера решаются в зависимости от целой суммы местных условий: количества населения, имеющихся свободных территорий, наличия водоемов, рельефа территории и т. д.

Рассмотрим несколько конкретных примеров. На рис. 139, а приведен генеральный план спортивного комплекса в Калининграде. По существу это большой спортивный парк, так как 48% территории общим размером 38 га занято насаждениями. Комплекс расположен на берегу реки, и это позволило автору проекта выдвинуть интересное предложение. Основное сооружение комплекса -- стадион -- запроектировано с двусторонней трибуной, одна сторона которой обращена к футбольному полю, а другая -- к водной поверхности. Подтри-бунное пространство используется для размещения помещений обслуживания.

На рис. 139,6 показан генеральный план Центрального парка культуры и отдыха в Витебске. В этом парке запроектирован спортивный комплекс, в состав которого включены следующие сооружения: спортивное ядро с трибунами на 10 тыс. чел.; спортивный корпус; тренировочное футбольное поле; поле для хоккея; площадки для баскетбола -- 3; площадки для волейбола и бадминтона -- 5; площадки для тенниса -- 2.

Кроме того, на территории парка размещены закрытый плавательный бассейн, лыжная станция и водная станция. В данном примере летние спортивные площадки сгруппированы в единый комплекс, расположенный у северной границы парка в непосредственной близости от крупного жилого района. Компактное решение спортивного комплекса облегчает работу по уходу за сооружениями, а размещение их близко от жилого массива позволяет пользоваться ими повседневно. Лыжная станция и плавательный бассейн расположены недалеко от главного входа в парк, что также обеспечивает возможность зимой повседневно пользоваться ими.

На рис. 140 приведен план сада микрорайона. В этом небольшом саду площадью 2 га размещены только несколько спортивных площадок (для баскетбола, волейбола, городков и гимнастики). Объединение площадок в единый комплекс позволяет зимой превращать этот участок в каток.

На рис. 141 приведен план участка при школе. В данном случае на территории размером 3 га размещено здание школы на 1176 учащихся (типовой проект), в котором имеется спортивный зал. На участке намечен довольно большой набор площадок для легкой атлетики, спортивных игр и гимнастики.

Сопоставление номенклатуры и количества спортивных сооружений в рассмотренных примерах с приведенными выше рекомендациями позволяет утверждать, что при размещении спортивных сооружений в общем эти рекомендации выполняются, но номенклатура сооружений и их количество в большинстве случаев не соответствуют рекомендациям. Это объясняется в первую очередь тем, что для районных парков и микрорайонных садов отводятся площади недостаточных размеров.

При проектировании спортивных площадок (рис. 142 и 143) следует соблюдать следующие габаритные размеры (в м):

для футбола 100--120X 64--75; 90X45; 60X40

» хоккея с шайбой 60X30; 51X24; 25X12

» тенниса 40X20; 36x18

| настольного тенниса (один стол) 2,74x1,52

» баскетбола 26 X14

» волейбола 18X9

» гимнастики 40X26

для бадминтона 6,1X13,4

» городков 30X15; 25X13 беговая дорожка 400x10; 300X6 открытый бассейн на 4 дорожки 25X10; 50x10

» » » 6 дорожек 25X14; 50X14

Футбольное поле проектируют с уклонами 0,005 на четыре стороны. Если его строят на тяжелых грунтах, предусматривается дренаж елочной конфигурации (рис. 144) или сплошная песчаная прослойка толщиной 5--8 см.

Для создания устойчивого травяного покрова применяют смеси газонных трав. В средней климатической полосе СССР рекомендуется следующая смесь: овсяницы красной 50%; мятлика лугового 25%; клевера белого 5%; райграса пастбищного 20%.

Поле для хоккея с шайбой огораживают барьером высотой 1,1 м достаточно прочной конструкции из дерева. Теннисную площадку устраивают с уклонами 0,005 на четыре стороны. Конструкция площадки включает основание 15--20 см из щебня или шлака и верхний слой 4 см из смеси молотого красного кирпича (80%) и порошкообразной глины (20%).

Такая же конструкция применяется для баскетбольных площадок. Площадки для волейбола и гимнастики могут быть грунтовыми. Конструкция площадки для городков включает горизонтальную площадку размером 9Х Х4 м с покрытием из дерева или бетона. В торце площадки устраивают земляной вал с сеткой за ним (высотой до 2 м). Конструкция беговой дорожки включает четыре слоя: основание из шлака или щебня толщиной 10-- 15 см_у слой из котельного каменноугольного шлака (диаметр фракций 2--8 см) толщиной 15--20 см, из волокнистого торфа толщиной 1--2 см, из специальной смеси толщиной 6--8 см.

Малые архитектурные формы

Небольшие сооружения, размещаемые на улицах и площадях города, а также в парках, садах, скверах, на бульварах и других озелененных территориях, называют малыми архитектурными формами. Некоторые из этих сооружений имеют одновременно утилитарное и художественное назначение, а некоторые -- только художественное.

К числу сооружений утилитарного характера можно отнести: торговые и справочные киоски, всякого рода автоматы (телефонные, газетные и т. д.), беседки, небольшие кафе и буфеты, различного назначения стенды, павильоны у остановок транспорта, затеняющие конструкции (трельяжи, перголы, навесы), ограждения различного назначения, скамьи и диваны, мебель на пляжах, указатели, питьевые фонтанчики, многочисленные устройства для игр детей, урны. К этой же группе сооружений, хотя и несколько условно, можно отнести так называемые плескательные бассейны.

В числе сооружений архитектурно-художе-ственного назначения следует назвать скульп-туру (главным образом парковую), декоративные бассейны, фонтаны, вазы для цветов.

В комплексе благоустройства городских территорий все эти сооружения играют видную роль. Они придают каждому объекту своеобразный уют и законченность. Без этих элементов городские территории можно сравнить с общественными и жилыми помещениями без мебели. Малые архитектурные формы по своему объемному, конструктивному и цветовому решению очень разнообразны. Основным требованием при проектировании этих сооружений является органическое включение их в общий ансамбль в сочетании с насаждениями, зданиями и другими сооружениями. Градостроительная практика насчитывает множество положительных примеров малых архитектурных форм, выполненных из дерева, кирпича, бетона, металла и пластических масс, причем следует отметить, что пластические массы по легкости, колориту и разнообразию являются одним из наиболее подходящих материалов для этого рода сооружений.

В комплексе благоустройства городских территорий широкое применение находят декоративные водоемы и фонтаны. Декоративным водоемам можно придать различную форму в плане, их глубина редко превышает 0,5 м. Чаша таких водоемов в большинстве случаев выполняется из железобетона с надежной гидроизоляцией. Борта водоемов облицовывают гранитом, известняком, мрамором, а также керамическими плитами. Иногда применяют дюралюминий и нержавеющую сталь.

Часто в декоративных водоемах вода служит лишь дополнением к скульптуре, в них размещают водоплавающие растения и фонтаны, где водяные струи являются основой всей композиции. Например, в московском парке «Сокольники» имеется такой фонтан. Диаметр его чаши 40 м, выСота центральных струй 32 м₉ боковых -- 20 м.

В фонтане перед Большим театром в Москве диаметр чаши 8 My а наибольшая высота струи б м.

Опыт эксплуатации фонтанов этого типа показал, что максимальная высота водяных струй не должна превышать половину диаметра чаши фонтана. В противном случае при ветре вода будет разбрызгиваться на окружающую фонтан площадку.

Один из очень серьезных вопросов проектирования фонтанов -- это водоснабжение. Если фонтаны, в которых основой композиции служит скульптура, расходуют сравнительно небольшое количество воды и водоснабжение их может быть обеспечено городским водопроводом, то мощные фонтаны, подобные фонтану в парке «Сокольники», расходуют громадное количество воды. Например, фонтан на Советской площади в Москве расходует 82 л/сек.

При большом расходе воды приходится устраивать так называемое оборотное водоснабжение. В таких случаях поблизости от фонтана строят подземный резервуар с насосной станцией. Вода подается насосами в фонтан и стекает по трубам обратно в резервуар.

Питьевые фонтанчики широко применяются в городском благоустройстве. Их размещают в скверах, на бульварах, в садах, парках, на пришкольных участках, на стадионах и т.д.

Высота фонтанчика для взрослых обычно принимается 85--90 см, а для детей -- 65-- 70 см.

Плескательные бассейны строят в детских парках, в микрорайонных садах, на участках школ и детских садов. Глубина плескательного бассейна для детей дошкольного возраста принимается 25 см, а для детей школьного возраста -- 3 5 см.

Вокруг чаши бассейна устраивают ванночку для мытья ног глубиной 8--10 см и шириной от 40 см до 1 м.

В последнее время научно-исследовательские и проектные институты выпустили альбомы типовых проектов различных элементов благоустройства¹ и некоторые материалы по малым архитектурным формам².

ЗНИИЭП жилых и общественных зданий. JI., 1966.

² Н. Я. Колли, В. А. Артамонов, Е. А. Тарасова, И. А. Толстой. Малые формы в застройке и благоустройстве городов. Стройиздат, 1964.

Малые архитектурные формы в благоустройстве населенных мест. «Буд1вельник», 1968.

Освещение городских территорий

Вечернее искусственное освещение городских территорий очень важно для населения. На городских улицах и площадях правильно устроенное освещение обеспечивает безопасность движения транспорта и пешеходов; освещение территорий микрорайонов позволяет удобнее пользоваться внутрими-крорайонными тротуарами, проездами и садами; освещение городских парков, садов, бульваров и скверов помогает создать наиболее приятные условия для гуляния населения в вечернее время, а подсвечивание зеленых насаждений в сочетании с хорошо продуманным интересным подбором деревьев, кустарников и цветов создает красивые вечерние ландшафты.

Кроме обеспечения безопасности городского движения и элементарных удобств при пользовании городскими территориями в темное время искусственное освещение должно также отвечать эстетическим требованиям человека: днем это зависит от внешнего вида всех его устройств, а вечером -- от создаваемой с его помощью освещенной панорамы города. При этом строительство и эксплуатация сооружений искусственного освещения городских территорий должны быть достаточно экономичными.

Основные светотехнические понятия

Свет -- элементарное излучение, воспринимаемое человеческим глазом в пределах длин волны X =0,4-s- 0,75 мкн= =400 -г- 750 ммкн.

Вне этих пределов лучистая энергия не воспринимается глазом как световое ощущение. Наш глаз наиболее чувствителен к лучам с длиной волны А» =555 ммкн, что соответствует желто-зеленому цвету.

Кривые зависимости относительной видно-сти от длины волны построены для источников света одинаковой мощности. Из этих кривых наглядно видно, что в условиях дневного зрения синий источник света характеризуется относительной видностью, примерно в 10 раз меньшей относительной видности зеленого источника.

Кь = f (Я),

где К^ -- относительная видность в долях единицы;

К--длина световой волны в мкн, различные источники света можно оценивать не в энергетических единицах, а по вызываемому ими световому ощущению.

Световой поток служит мерой световой мощности излучения источника, оцениваемой по производимому им световому ощущению:

Х=»0,75

F= f P_xK_xdk,

X=0,40

где P_x -- мощность излучения, т. е. энергия, отдаваемая в единицу времени;

dt '

К_х -- коэффициент относительности мощности.

Единица светового потока --люмен (лм) соответствует мощности излучения в -- вт при длине волны Я=0,555 мкн и определяется по специальным эталонам. Таким образом, мощность в 1 вт, полностью превращенная в свет при Я =0,555 мкн, равна 683 лм.

Если мощность излучения дана в ваттах, световой поток в люменах определится:

W>,75

F = 683 f P^K_xd%.

А=*0,40

Некоторое представление о люмене можно составить из сопоставления таких примеров: нормальная лампа накаливания 220 в, мощно* стью 100 вт излучает световой поток 1000 лм\ на 1 м² поверхности улицы при солнечном свете падает около 10⁵ лм. Сила света характеризует световое действие источника в каком-либо определенном направлении.

Силой света I источника в данном направлении называется угловая плотность потока источника в этом направлении:

d(a ⁹

где dF -- элементарный световой поток, заключенный в телесном угле d®. При равномерном распределении светового потока в пределах телесного угла © сила света/в направлении оси телесного угла будет.

Телесный угол измеряется отношением площади S, которую он вырезает на поверхности сферы, описанной из его вершины, к квадрату радиуса г² этой сферы:

Единица телесного угла (стерадиан) -- угол, который, имея вершину в центре сферы, вырезает на ее поверхности участок, равный квадрату радиуса сферы.

Единица силы света (свеча) -- сила света точечного источника, равномерно излучающего 1 лм светового потока внутри телесного угла в 1 стерадиан.

Освещенность Е поверхности определяется отношением падающего на поверхность светового потока dF к величине площади освещаемой поверхности dS:

п dF

dS

В случае равномерного распределения светового потока на площади S.

Единица освещенности люкс (лк) определяется как освещенность поверхности в 1 м², на которой равномерно распределен световой поток в 1 лм.

Яркость характеризует распределение в пространстве отраженного или излучаемого какой-либо поверхностью светового потока и непосредственно воспринимается нашим глазом.

Яркостью В светящейся поверхности в ка-ком-либо направлении называется отношение силы света rf/_a, испускаемой поверхностью в данном направлении, к проекции dS cosa светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную этому направлению (рис. 157):

Б--

dS cos a

Единица яркости нит (нт) равна 0,0001 стильба (1 стильб равен яркости равномерно светящейся плоской поверхности в перпендикулярном ей направлении, испускающей в этом направлении силу света в 1 свечу с каждого квадратного сантиметра).

Светностью R поверхности называется отношение светового потока dF_R> отраженного или излучаемого элементом поверхности, к ве личине площади этой поверхности dS:

_ dF_p

R = ----.

dS

Если поверхность площадью «S испускае' равномерный поток F_R9 то

n ^FR

Единица светности -- радл юк< (рлк) -- равна светности плоской поверхности равномерно испускающей световой поток i 1 лм с площади в 1 м².

При падении светового потока на какое-ли бо тело часть потока отражается, часть погло щается, часть проходит сквозь тело.

Коэффициент отражения р раве] отношению светового потока F_q9 отражаемой телом, к световому потоку F, падающему н; него:

Коэффициент поглощения а раве] отношению светового потока F_a, поглощаемой телом, к световому потоку Т⁷, падающему ш него:

Коэффициент пропускания t ра вен отношению светового потока F_v проходящего через тело, к световому потоку F_y падаю щему на него:

Так как:

F=F_p+F_a + F_x,

ТО

р + а + т = 1.

В отдельных случаях тот или иной коэффи циент может равняться нулю.

Освещение городских улиц и площадей

Искусственное освещение улиц и площадей в темное время суток имеет особое значение для магистральных улиц и площадей, на которых имеется интенсивное движение городского общественного транспорта, автомобилей и пешеходов. Основная задача освещения таких улрц и площадей -- создание благоприятных условий для безопасного движения транспорта и пешеходов.

Условия видения водителей механизированного транспорта при искусственном освещении улиц определяется: фактическим контрастом между объектом различения (препятствия) и фоном, средней яркостью дорожного покрытия, слепящим действием осветительной установки и равномерностью распределения яркости дорожного покрытия ⁴.

В соответствии с этим были разработаны «Указания по проектированию уличного освещения» СН 278--64, которые были утверждены Государственным комитетом по гражданскому строительству и архитектуре при Госстрое СССР 2 июля 1964 г.

В практике уличного освещения могут быть два типа контрастов: отрицательный -- темное препятствие на светлом фоне (прямой силуэт) и положительный -- светлое препятствие на темном фоне (обратный силуэт). В различных точках между светильниками контраст, как правило, не остается постоянным. В зависимости от положения препятствия по отношению к светильникам могут наблюдаться оба вида препятствия.

Яркости препятствия и фона равны в момент изменения вида контраста. При этом возможность зрительного обнаружения препятствия водителем транспорта зависит от чувствительности глаза водителя к малейшим разностям яркости при различных соотношениях освещенности. Контрастная чувствительность глаза может снижаться за счет слепи-мости уличного освещения. В этом случае для зрительного восприятия препятствия требуется большой контраст яркости. Когда препятствие достигнет контраста, превышающего пороговое значение, препятствие становится видимым. Отсутствие видимости препятствия-- опасный фактор в условиях уличного движения. Величина участка, где отсутствует видимость, является одной из характеристик качества уличного освещения.

По требованиям, предъявляемым к уличному освещению, улицы, дороги, проезды и площади подразделяются на следующие категории¹ (табл.14).

Уровень освещения проезжей части улиц, дорог и площадей категорий А, Б, В и Г (см. табл. 14) регламентируется величиной яркости (нт) и равномерностью распределения яркости на сухих покрытиях в направлении наблюдателя, находящегося на оси движения транспорта.

Средняя яркость покрытий проезжих частей нормируется, с одной стороны, в зависимости от численности населения города (табл. 15), а с другой стороны, при интенсивном движении транспорта -- в зависимости от степени интенсивности движения (табл. 16).

Нормирование средней яркости покрытий в полосе движения при большой интенсивности движения производится независимо от категории улиц (табл. 16), но при условии, однако, что значение яркости для улиц и площадей городов с определенной численностью населения будет удовлетворять требованиям табл. 15.

В целях равномерной яркости покрытий проезжих частей улиц отношение максимальной яркости к минимальной не должно превышать 3:1 при нормированном значении средней яркости 0,4--1 нт и 5:1 при нормированном среднем значении яркости 0,1--0,2 нт. Средняя яркость непроезжей части улиц и площадей, примыкающих к проезжей части (тротуары, автомобильные стоянки и др.), должна быть не меньше половины значения средней яркости, нормированной для проезжей части этих улиц и площадей.

Нормирование уровня освещения по яркости учитывает световые свойства поверхности дорожных покрытий (светность, коэффициент отражения, коэффициент поглощения, коэффициент пропускания). Это дает возможность эффективно влиять на зрительное восприятие отдельных элементов проезжих частей и тротуаров, применяя различные дорожные материалы (например, белые и цветные цементы), что может содействовать более легкой ориентировке водителей транспорта и пешеходов и тем самым повысить степень безопасности уличного движения.

Так, например, в Англии Дорожной иссле-довательной лабораторией (Road Research Laboratory -- RRL) были проведены в Garatte Lane исследования, при которых взамен темных асфальтовых покрытий наносились цветные покрытия с применением белого щебня. Измерения яркости покрытия показали, что новые покрытия имеют меньшую величину относительного коэффициента зеркального отражения, чем прежние покрытия, но большую величину диффузного коэффициента отражения. Значение яркости уменьшилось, но равномерность распределения яркостей повысилась. В результате установлено существенное улучшение условий видимости.

Проведение такого рода исследований городских дорожных покрытий с различными светотехническими свойствами, обусловленными фактурой и цветом покрытия, может открыть большие возможности для создания на городских улицах и площадях разнообразных цветовых комбинаций, которые кроме улучшения ориентировки водителей транспорта и пешеходов будут способствовать также созданию эстетики улицы или площади, имеющей большое психологическое значение для жителей города.

Уровень освещения улиц и проездов категории Д, тротуаров, примыкающих к местным проездам улиц категорий А, Б, и главных пешеходных дорожек бульваров регламентируется минимальной горизонтальной освещенностью (л/с) на уровне покрытия и равномерностью распределения освещенности (табл 17).

На улицах и проездах категории Д отношение максимальной горизонтальной освещенности к минимальной не должно превышать 15: 1, на тротуарах и бульварах -- 25: 1.

Для городов, расположенных севернее широты 65°, нормы освещения повышаются, а именно: для городов с населением до 100 тыс. чел. -- как для городов с населением 100-- 250 тыс. чел., а при населении 100--250 тыс. чел. -- как для городов с населением 250 тыс. чел.

Для уличного освещения в качестве источников света применяются лампы накаливания и газоразрядные лампы -- люминесцентные и ртутные с исправленной цветностью (ДРЛ).

Люминесцентные лампы и лампы ДРЛ имеют световую отдачу, более чем вдвое превышающую световую отдачу ламп накаливания. Так, лампы накаливания, в зависимости от мощности и напряжения, имеют световую отдачу 12--20 лм/вт, люминесцентные же лампы и лампы ДРЛ -- 40--48 лм/вт. Кроме того, люминесцентные лампы обладают малой яркостью поверхности, хорошей цветопередачей и благодаря большим размерам дают более равномерное распределение яркости дорожного покрытия, особенно во время атмосферных осадков. При проектировании установок уличного освещения необходимо вводить коэффициент запаса, учитывающий старение ламп, запыление и старение светильников, равный 1,3 -- для светильников с лампами накаливания и 1,5 -- для светильников с газоразрядными источниками света.

По характеру светораспределения применяемые в уличном освещении светильники разделяются на светильники с широким несимметричным светораспределением (рис. 158), светильники с широким и средним симметричным светораспределением (рис. 159) и светильники с рассеянным симметричным светораспределением (рис. 160).

Выбор типа светильника производится в зависимости от нормированного для данной улицы значения средней яркости и ширины проезжей части улицы.

Для улиц с нормированным значением средней яркости 0,4--1 нт целесообразно применять:

1) при ширине проезжей части до 24 м при односторонней и двухрядной схемах расположения светильников -- светильники с несимметричным боковым узким светораспределением в горизонтальной плоскости;

2) при ширине проезжей части более 24 м при двухрядной и прямоугольной схемах расположения светильников -- светильники с несимметричным боковым широким светораспределением в горизонтальной плоскости;

3) при ширине проезжей части до 18 м и при осевом расположении светильников по осям движения -- светильники с несимметричным двусторонним светораспределением в горизонтальной плоскости;

4) для освещения перекрестков -- светильники с несимметричным четырехсторонним светораспределением в горизонтальной плоскости.

Для освещения улиц с нормированным значением средней яркости 0,1--0,2 нт или ми-' нимальной горизонтальной освещенностью

Тип светильника	г э Градусы			<	Отношение Ь/Н
		0,25	0,5 |	1 1	1.5	2	3	4	j 5 и боле*
СПО-200		0,013	0,25	0,04	0,055	> 0,062	0,074	0,08	0,08
СПО-ЮОО	--	0,015	0,028	0,044	0,056	0,065	0,076	0,08	0,08
СПП-200	--	0,018	0,034	0,051	0,085	0,101	0,125	0,132	0,136
С ПО-2-200	--	0,015	0,028	0,05	0,065	0,077	0,093	0,098	0,1
СПП-500	--	0,017	0,03	0,06	0,079	0,095	0,114	0,125	0,13
СПЗ-500	--	0,015	0,027	0,043	0,055	0,064	0,076	0,082	0,082
СЗП-500Б	0	0,017	0,034	0,062	0,08	0,095	0,115	0,123	0,125
	180	0,015	0,029	0,05	0,063	0,076	0,09	0,097	0,098
СЗП-500Ц	--	0,02	0,038	0,062	0,081	0,094	0,113	0,121	0,124
ШЗУ-1000	--	0,015	0,03	0,05	0,066	0,078	0,093	0,1	0,1
СППР-125	--	0,019	0,035	0,062	0,088	0,104	0,127	0,137	0,144
СЗПР-250Б	0	0,015	0,028	0,053	0,074	0,09	0,106	0,112	0,115
	180	0,013	0,022	0,046	0,06	0,07	0,079	0,085	0,089
СЗПР-250Ц	-	0,018	0,032	0,056	0,074	0,088	0,103	0,109	0,112
СКЗПР-500	0	0,02	0,035	0,065	0,091	0,106	0,122	0,126	0,126
	180	0,012	0,02	0,041	0,065	0,08	0,1	0,112	0,116
СПЗЛ 3X40	--	0,015	0,03	0,056	0,073	0,085	0,098	0,103	0,104
СКЗЛ 3X40	0	0,015	0,03	0,056	0,073	0,085	0,098	0,103	0,104
	180	0,013	0,028	0,053	0,068	0,077	0,087	0,093	0,095
СПЗЛ 2X80	--	0,018	0,032	0,06	0,078	0,091	0,105	0,112	0,113
СКЗЛ 2X80	0	0,018	0,032	0,06	0,078	0,091	0,105	0,112	0,113
	180	0,015	0,028	0,05	0,065	0,08	0,097	0,105	0,107
СПЗЛ 3X80	--	0,015	0,03	0,056	0,073	0,085	0,098	0,103	0,104
СКЗЛ 3X80	0	0,015	0,03	0,056	0,073	0,085	0,098	0,103	0,104
	180	0,013	0,028	0,053	0,068	0,077	0,087	0,093	0,095
СПЛ 3X80	--	0,015	0,025	0,043	0,056	0,066	0,078	0,083	0,083
СВЛ 3X80	--	0,012	0,022	0,04	0,055	0,067	0,085	0,096	0,1

где I₉₀--сила света светильника для плоскости р=90° под углом а=90° в св; d -- условный расчетный диаметр светящейся поверхности светильника в м; L -- шаг светильников в м\ т -- число светильников на одном фонаре.

При расчете эквивалентной вуалирующей яркости предполагается, что наблюдатель находится на проезжей части по линии расположения ряда светильников. Определение значений р_э ^от светильников первого ряда производится по формулам:

от 1-го светильника

^Нэ1> 3300 (Я--А)¹ V dL ' /

от 2-го светильника

8 _=fl Um /₃₁ 1*Ут_Л

^Нэ1« 3300 (H-h)* \ ^s dL)

от 3, 4 и 5-го светильников

₌ 3 аыт /_3] JmV^_₄₉\

^Нэ1з-б 3300 (Я--h)² dL)

от всех остальных светильников

о _ За/goт 3fa_5)]_g ^1$0

^Рэ1б-п 3300 (H--h)² L ^dL

-- 1,8n -- 3 (я + 0,5) lg я + 20,8,

где a-- коэффициент неэквивалентности, равный для ламп накаливания 1, для люминесцентных ламп и ДРЛ 1,3; Н-- высота светового центра светильника в м\ h -- высота наблюдателя над уровнем земли, принимаемая равной 1,5 м;

/_70f /₈₀, /₈₆, /₉₀-- значение силы света светильника в плоскости р=90° под углам а = 70, 80, 85, 90° соответственно.

Су м м а рн ая эквив а л ентн ая ву а л иру ющ ая яркость от всех действующих светильников первого ряда определяется как

Рэ1 = Рэ1_г + Psi₂ + Рэ1₃_₅ ⁺ P*W

Расчет эквивалентной вуалирующей яркости от других рядов светильников производится по уравнению

_{в =6} (H-h)*

^Р" (Я - А)^а + А»? '

где АЩ -- расстояние между первым и рассматриваемым рядами светильников по ширине улицы.

Суммарн ая эквивалента ая вуалирующая яркость от светильников всех рядов установки определяется из уравнения

Рэ = Рэ1 + Рэп + Рэш Н----

2. Для площадей:

сумм арная эквивалентная вуалирующая яркость, создаваемая всеми светильниками одного фонаря р_э, определяется из уравнения

б -- ⁷"^m | 3lg _3 1)

^Нэ 3300 (Я -- h)² \ ^ dl ' J '

где /_м -- максимальное значение силы света светильника в зоне а = 65 -т- 75° в св; / -- расстояние от основания фонаря до наблюдателя, принимаемое равным 2,7 Я.

Для выполнения основных условий видения водителей транспорта при искусственном освещении улиц высота установки светильников должна удовлетворять требованиям ограничения ослепленности и равномерности распределения яркости проезжей части улиц и площадей в поперечном направлении, а на улицах и площадях с нормированной средней яркостью 0,4--1 нт также требованиям по созданию необходимого контраста между объектом различения и фоном.

Величина коэффициента ослепленности в осветительных установках улиц и площадей не должна превышать 1,15.

В соответствии с этим принимаемые при проектировании уличного освещения высоты установки светильников по условиям ограничения ослепленности должны быть не меньше величин, приведенных в табл. 20.

По условиям равномерности распределения яркости в поперечном направлении проезжей части высота установки светильников должна удовлетворять требованиям, приведенным в табл. 21, а в продольном направлении проезжей части--указаниям, содержащимся в табл. 22, в которой определены допустимые отношения расстояния (шага) между светильниками (L) к высоте их установки (#).

При подвесе светильников на тросах высота их над проезжей частью должна быть не менее 6,5 м. При установке светильников над контактной сетью трамвая или троллейбуса высота светильников, тросов и проводов уличного освещения над поверхностью проезжей части должна быть не менее 8 м при трамвайной линии и 9 м при троллейбусной линии. Расстояние от проводов уличного освещения до несущего троса или контактного провода принимается не менее 1,5 м.

Вылет кронштейнов от оси опоры до оси подвесного светильника обычно делается равным 2 м, и во всяком случае не менее 0,5 м.

Наименьшая высота подвеса светильников по условиям создания необходимого контраста при нормированной средней яркости 0,4--1 нт может быть определена по кривым, построенным в зависимости от величины светового потока ламп одного фонаря.

Сравнительная технико-экономическая оценка различных вариантов осветительных установок производится по величине удельной установленной мощности (Я₀), экономической эффективности (С) и сроку окупаемости установки (т).

Удельная установленная мощность на 1 км улиц, дорог и проездов определяется по формуле

р __ РсъшМ

где Р₀ -- удельная установленная мощность в

квт/км проезжей части улицы;

Р_св -- мощность ламп в светильнике с учетом потерь в пускорегулирующих аппаратах в вт\

пг -- число светильников на одной опоре;

М -- число рядов фонарей;

L -- шаг светильников в м.

Экономическая эффективность установки {удельные эксплуатационные расходы с учетом капиталовложений) рассчитывается по формуле

С = Ci + гКи

где С -- экономическая эффективность установки в руб. год1км\

Q -- удельные эксплуатационные расходы в руб. год/км\

Ki -- удельные капиталовложения в руб/км;

е -- нормативный коэффициент, равный 0,125, для электротехнических установок.

Удельные эксплуатационные расходы включают следующие составляющие:

= С₉ + С_а + С_л + С об,

где С_э -- удельная стоимость электроэнергии за год;

С_а -- удельные амортизационные отчисления;

С_л-- удельная стоимость сменяемых за год ламп;

С_об-- удельная стоимость обслуживания установки за год.

Значения С₉, С_а, С_л, С₀б определяются по формулам:

С_э = 1Р₀ТКэ;

_г _. /С_стАМ0⁸,. /СрМ-Юз _в

-- L--L '

_г __ КдТпгМ-10*

^л~ т_ль;

С_об = ^{/о6 {Кс + Кл)} тМ* 10⁸,

L

где ? -- коэффициент, учитывающий потери

мощности в сети, принимаемый равным 1,06;

Т -- число часов горения светильников за год;

/С_э--стоимость 1 квт-ч электроэнергии в руб.;

/о -- амортизационные отчисления на опоры, принимаемые для железобетонных опор равными 0,05;

/с -- амортизационные отчисления на светильники, принимаемые равными 0,1;

/С_с--стоимость одного светильника без ламп в руб.;

/С_л -- стоимость ламп в светильнике в руб. /С₀--стоимость опоры в руб.; Т_л -- срок службы ламп в ч; /об -- коэффициент относительных расхо дов на обслуживание светильникоЕ равный 0,1.

Удельные капиталовложения в год на 1 /сл улицы определяются из выражения

tKi = 8 Г mM{Kc + Kn) + KoM j ₁₀з^

Срок окупаемости сравниваемой установи определяется по формуле

K_t - К_и т = ----^,

С, -с, ** ¹1

где/С,, К_{--удельные капитальные вложенш

по сравниваемым вариантам; С,, C_i%--суммарные удельные эксплуатационные расходы в год по этил же вариантам.

Технико-экономические показатели уста новки при освещении площадей определяют^ в соответствии с изложенной методикой, не при этом величины P_0f C_t и Ki определяют^ для площади в целом.

Примеры светотехнического расчета осве тительных установок.

I. Улица категории А.

Дано: поперечный профиль улицы в соответствии с рис. 178; нормируемая средняя яркость ?_н = 1 нт\ опоры, совмещенные с контактной сетью троллейбуса, рассчитанные на нагрузку 600 кг, при кабельной системе питания.

Расчет производится в следующей последовательности.

1. Выбирается схема расположения светильников. Принимается прямоугольная схема расположения светильников.

2. Выбираются источник света и тип светильника. Принимаются лампы ДРЛ мощностью 500 вт в светильниках типа СКЗПР-500.

3. Определяется высота подвеса светильника #=10 м по условиям ограничения ослеп-ленности (см. табл. 20).

Производится проверка выбранной высоты по контрасту

H_k= 1,6 ю^-3 = 7,5 м

и по условиям равномерности распределения яркости в поперечном направлении (см. табл. 21)

и 26 А

н. о =---.

^р 4 2

Таким образом, выбранная высота #=10 м удовлетворяет условиям обеспечения требуемого контраста и равномерности распределения яркости.

4. Тип опоры и кронштейна определяется в соответствии с выбранным типом светильника и минимально допустимой высотой его подвеса. Принимается опора типа МК-6 с кронштейном типа ОП-4, высота установки светильника #= 11 м с вылетом кронштейна 2 м.

5. Определяется шаг светильников.

Определяются коэффициенты использования светильников по яркости:

Лв! - <(8/11) + <(2/11) = 0,05 + 0,012=0,062

Лвн ⁼⁼ <(24/11) -- <(14/11) = 0,112 --

-- 0,08 = 0,032;

г) = 0,062 + 0,032 = 0,094.

Определяется шаг светильников:

L = 0,094-^^-= 45 м.

3.14.Ы0.1,5J

Проверяется значение шага по равномерности распределения яркости в продольном направлении (см. табл. 22):

45/11 < 5.

6. Производится проверочный расчет значений средней яркости тротуара по методике, аналогичной определению шага светильников:

<i ⁼⁼ < (8/11) -- <(2/11) = 0,035 --

-- 0,010 = 0,025;

^в н ⁼ <(30/И) -- <(24/11) = 0,12 --

-- 0,114 = 0,006;

т)_в = 0,025 + 0,006 = 0,031;

? =г 0,031-^^-= 0,53 нт,

^тр 3,14-6.45.1,5

т. е. более 0,5В„.

7. Определяется коэффициент ослепленности установки в соответствии с характеристиками светильников.

Определяется число действующих блеских светильников:

_{п в} 0,092 - ²⁵'²² = 5.

0,25-45

Определяется эквивалентная вуалирующая яркость светильников:

а) для первого ряда

^Кэ11 3300-90 \ ^& 0,25-45)

= 80 * 10""³;

6,-1,3 ^1(КЬ22 (31g-i^-4) ₌

2 ' 3300-90 V ^S 0,25.45)

= 27,5-10"³;

0 о о ⁷⁵'²² (З1с ^75,22 -4 9) =

⁹*з--5 ' 3300-90 \ 0,25-45 ')

= 35 * 10 ³; р_э1 (80 + 27,5+35)10~~³=0,143;

б) для второго ряда

6 _1Р =0,143--= 0,23;

^ви; » 90 + 22²

в) суммарная

р_э = 0,143 + 0,023 = 0,166.

Определяется коэффициент ослепленности установки:

S = Н---- =1,1, т.е. менее 1,15.

1,5 + 0,207

8. Определяются технико-экономические показатели установки:

а) удельная установленная мощность на 1 км улицы

D 540.2 _пл

Р₀ =-= 24 кет:

45-1

б) удельные эксплуатационные расходы с учетом капиталовложений. В расчет принимаются следующие стоимости (вруб.):

Опора МК-6 с кронштейном... 75

Светильник СКЗПР-500 с ПРА.. 110

Лампа ДРЛ-500........ 12

1 кет * ч электроэнергии..........0,042

Число часов горения установки в год с учетом частичного отключения ламп принимается равным 2000 ч\

в) выполняется расчет удельных эксплуатационных расходов в руб.:

С_э = 1,06-24-2000-0,042 = 2150;

_ 110»Ь2-10⁸ j 75^10! ₅₌₆₆

^а 45 45

_п 12-2000 -- 2.10³ _ОСЛ

С_л= ---= «ЗоО;

^л 3000-45

_Соб = о, 1 J^llOi ₌ 530;

45

С = 2150 + 660 + 360 + 530 = 3700;

г) определяются удельные капиталовложения в руб.:

е/С^0_>125(¹²²'² + ⁷⁵'²) 10³ = 1100;

д) определяется сравнительная экономическая эффективность:

С = 3700 + 1100 = 4800 руб. на 1 км.

...