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BEI DER BELEUCHTUNG VON EINBAHNSTRASSEN

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(1)

THEORETISCHE UNTERSUCHUNGEN ÜBER KONSTANTE HORIZONTALE UND VERTIKALE

BELEUCHTUNGSSTÄRKEN

BEI DER BELEUCHTUNG VON EINBAHNSTRASSEN

Von

T. LANTOS und F. L\.NYI

Lehrstuhl für Elektrotechnik, Technische Universität, Budapest (Eingegangen am 27. März, 1969)

Vorgelegt von M. LUK1Ts

I. Problemstellung

Die Güte der Straßenbeleuchtung wird größenmäßig im allgemeinen durch die mittlere horizontale Beleuchtungsstärke - Eh - und deren Gleich- mäßigkeit - g bestimmt [1-5]. Neuerlich werden statt Eh undg die Leucht- dichte - Lil - [6] und deren Gleichmäßigkeit - gL - bevorzugt. Es ist unbestreitbar, daß diese Änderung von Vorteil ist; die Sichtverhältnisse können jedoch weder durch Eh und g, noch mittels Lh und gL eindeutig bestimmt wer- den; sie können selbst bei konstanten Eh bzw. Lh Werten - je nach der Aus- führungsart - sehr verschieden sein.

Im weiteren werden daher die Sichtverhältnisse auf Einbahnstraßen anhand von 3 Beispielen theoretisch untersucht. Der Einfachkeit halher wurde die Prüfung auf die horizontalen und vertikalen Beleuchtungsstärken he- schränkt; in Kenntnis des Leuchtdichtefaktors läßt sich jedoch der Gedanken- gang restlos auch auf Leuchtdichteverhältnisse ühertragen, die ähnliche Ten- denzen aufweisen.

Die folgenden theoretischen Untersuchungen vernachlässigen u. a. die von der Rückstrahlung der Straßenfläche herrührende Beleuchtungsstärke auf dem Objekt, und heschränken sich auf eine zur Straßenachse parallele, durch die Leuchten gelegte vertikale Ebene.

Die für Eh und g in Normen angegebenen Richtwerte können auf Ein- hahnstraßen zumeist tatsächlich einfach, und gegebenenfalls auch verschieden- artig erzielt , .. -erden [7]. Dies ist heispielsweise auch aus Abb. 1 und 2 ersicht- lich, wohei nicht nur die geometrischen Verhältnisse, also die Höhe und der Abstand der Leuchten - sondern auch die horizontalen Beleuchtungsstärken und daher auch die Gleichmäßigkeiten gleich sind. (h1

=

h2 ; a1

=

a2 ; E'11

=

= Eh2 = Konst; gl

=

g2 = 1.) Verschieden sind nur die Lichtverteilungs- kurven (Abb. d1 und d2 ) und die Abschirmung der Leuchten - die Ausstrah- lungsbereiche sind jedoch in bei den Fällen so gewählt, daß Blendung ver- mieden wird.

Die Kurven in Ahb. Cl und Cl zeigen die Vertikal-Beleuchtungsstärke-

(2)

Zl6 T. LANTOS und F. LANYI

(m) (n)

@

_____

~ ~i.~

____

~a~1 ______ ~.1

®

mm

",mn r~mmn,n",,~hJ,nn .n@

®

®

Abb.l

Verhältnisse (Ev), durch die die Beleuchtung der Hindernisse bewertet wird.

Aus den Abbildungen läßt sich entnehmen, daß diese Werte, und damit auch der Dunkel-Heil-Kontrast zwischen den Hindernissen und der Fahrbahnober- fläche in den geprüften Beispielen sehr verschieden sind. Da einem größeren Helligkeitsunterschied bekanntlich eine hohe Bedeutung zukommt [8, 9], wäre es vorteilhaft, wenn außer Eh und g auch für EviEh Grenz·v,rerte vorgeschrieben werden könnten, damit sich die Hindernisse genügend dunkel von der heilen Fahrbahn abheben. Es wäre dabei von besonderer Bedeutung, wenn sich Anlagen mit Ev/E/z = Konst. verwirklichen ließen.

(3)

CZ'TERSUCHUl,CEX üBER K01,STAXTE BELEUCHTU1,CSSTARKEN

(m)

°2 [hZ = Konst.

--....,t>

Abb.2

(n)

Z77

Abb. 1 und 2. Beleuchtungsbeispiele mit Eil Konst. h - Lichtpunkthöhe; a - Leuchten- ab stand; Eh - Horizontalbeleuchtungsstärke; Ev - Vertikalbeleuchtungsstärke; CI: - Aus-

strahlungs"inkel in Verkehrsrichtung; ß - Derselbe in Gegenrichtung

2. Eine theoretische Näherungslösung Da bekanntlich

(1) ist, kann die obige Forderung im Falle einer einzigen Leuchte (z. B. Abb. 1) nicht befriedigt werden. Handelt es sich aber um eine Anlage, wo sich die Wirknngen mehrerer Lichtquellen überlagern (z. B. Abb. 2 und 3), so ist eine annähernde Lösung schon möglich. Beim Summieren sind immer nur die Leuchten in Betracht zu ziehen, die an der Belenchtung der zu prüfenden Meßfläche beteiligt sind.

(4)

278 T. LAi,TOS und F. L.4NYI

(m) (ni

.Dc---~

h

- - t > o

...-

---

/ '

---It>

Abb. 3. Asymmetrische Lichtverteilungskurve zum Befriedigen der GI. (6/a) und (6/b) bei a = 2h und Xo = 0,2a. Xo - Die Strecke, wo nur die Leuchte (m) wirksam ist; ßo - Größter Ausstrahlungswinkel in Gegenrichtung; 0:0 - Der ßo entsprechende Ausstrahlungswinkel in

Verkehrsrichtung (tan 0:0 = xo/h); h, a, Eh, Ev' 0: und ß wie in Abb. I und 2

Zwischen zwei benachbarten Masten ist demnach (s. Abb. 3) Eh = E"(m)

+

EMn )

aber nur

E v = E7:(m)

Um der Forderung E" = Konst. nachzukommen, muß

sein, wobei K1 = Konst. = Ev ist.

(2) (3)

(4)

(5)

U,YTERSUCHUiSGEN üBER KONSTANTE BELEUCHTUNGSSTÄRKES 279·

Berücksichtigt man die Bedingung Eh = Konst, so ist ferner

K 1 1 (5}

tan 'X(rn)

{m} In)

h

)(

Abb. 4. Zur Gleichung (5ja). x - Abstand des Straßenpunktes vom Fußpunkt der Lichtquelle;

h, a, Eh, Eu, Cl und ß wie in Abb. 1 und 2

und K2 = Konst. = Eh. Die GI. (5) läßt sich auch in Form

K

1

Eh(n\

=

K2 - - - - - " - - -

alk - tan ß(n)

Echreiben (s. Abb. 4).

(5a)

Es muß also eine Leuchte mit asymmetrischer Lichtverteilung angewendet werden, die in Verkehrsrichtung eine horizontale Beleuchtungs- stärke nach

E h(rn) = - - " - - -E"

tan'X(m) und in Gegenrichtung eine unterschiedliche nach

ergibt.

Eil(n) = Eh - ---'---- alk - tan ß(n)

Da (6/b) nur im positiven Bereich deutbar ist, nimmt

= 0 einen Extremwert

ß

a Er a

tan

0 = - - - - < -

k Eh h.

an.

(6a)

(6b)

(7)

Auf der kmzen Xo -Strecke, wo

ß >

ßo (d. h. cx:

<

CX:o) ist, wirkt demzu- folge nur die Leuchte (m) allein. Auf Grund der GI. (1) ist hier der maßgebende

EV(m) Er

- - - = tan cx:

<

tan cx:o = -

E,l(m) Eh (8)

(6)

280 T. LANTOS und F. LANYI

Quotient also zwar nicht konstant, jedoch noch kleiner, folglich günstiger, als auf der a - Xo langen Konstanten-Strecke .

. 3. Schlußfolgerung

Im Falle von Einbahnstraßen können die beiden Forderungen

durch spezielle, asymmetrische, hauptsächtlich in Fahrtrichtung strahlende Leuchten praktisch befriedigt, und damit konstante Kontrastverhältnisse erzielt werden.

Zusammenfassung

Anhand von Beispielen wird gezeigt, daß die Kontrastverhältnisse auch bei gleicher, ja selbst bei konstanter Eil also g, - bzw. Lh also gL - je nach der Ausführungsart sehr ver- schieden sein können.

Um eine gleichmäßige Sichtbarkeit zu gewährleisten, wird der Grundgedanke einer Beleuchtungsanlage für Einbahnstraßen vO"tgelegt, durch die praktisch konstante Kontrast-

"erhältnisse erzielt werden können.

Literatur

1. KözviIagltas letesitese es korszeriisitese. KIMSZ 214-1962.

2. Beleuchtung mit künstlichem Licht - Außenbeleuchtung. TGL 200-0617, Blatt 9, 1966.

3. Straßenbeleuchtung DIN 5044, Richtlinien 1963.

4. American Standard Practice for Roadway Lighting. Kew York, D 12.1-1963.

5. Code de Bonne Pratique de l'Eclairage des Voies Publiques. NBN 254, Bruxelles, 1965.

6. Publ. CIE Nr. 12 (E-3.3.1) 1965: Internationale Empfehlungen für die öffentliche Be- leuchtung:.

7. L-I.KTOS, T.: tJber die Notwendigkeit der Einführung von neuen lichttechnischen Para- metern. Periodica Polytechnica, 1969.

B. REEB, 0.: Zur Frage der Kontrastverhältnisse bei der Straßenbeleuchtung. Lichttechnik 8 (1954).

9. DE BOER, J. B.: Beleuchtung wichtiger Verkehrsstraßen. Philips Technische Rundschau 7-8, (1961/62).

Dr. Tibor LANTOS }

Dr. Ferenc L_.\.NYI

Budapest XI., Budafoki u. 8. Ungarn

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