Chiếu sáng đường phố không đơn giản là lựa chọn một bộ đèn LED có công suất lớn rồi bố trí dọc theo tuyến đường. Một hệ thống chiếu sáng đạt yêu cầu cần được tính toán đồng bộ từ độ chói, độ rọi, độ đồng đều, khả năng chống chói, chiều cao cột đèn, khoảng cách giữa các cột cho đến hiệu suất năng lượng của thiết bị
Vậy tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố hiện nay là gì? Đèn đường LED cần đáp ứng những yêu cầu nào? Khoảng cách và chiều cao cột đèn được xác định ra sao?
Bài viết dưới đây sẽ tổng hợp những nội dung quan trọng mà chủ đầu tư, đơn vị tư vấn thiết kế và nhà thầu cần lưu ý khi triển khai một hệ thống chiếu sáng đường phố.
1. Tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố nào đang được áp dụng?
Một trong những tiêu chuẩn quan trọng hiện nay là TCVN 13608:2023 – Chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các công trình công cộng và hạ tầng kỹ thuật – Yêu cầu thiết kế
Tiêu chuẩn này quy định các yêu cầu kỹ thuật cần tuân thủ khi tính toán thiết kế mới, xây dựng, cải tạo và kiểm tra đánh giá hệ thống chiếu sáng nhân tạo bên ngoài các công trình công cộng và hạ tầng kỹ thuật. Tiêu chuẩn ưu tiên sử dụng nguồn sáng LED và áp dụng cho nhiều loại công trình như đường giao thông, đường phố, nút giao thông, đường dành cho người đi bộ, quảng trường, công viên và các không gian công cộng khác.
Đối với đèn LED chiếu sáng đường và phố, TCVN 12666:2019 – Đèn điện LED chiếu sáng đường và phố – Hiệu suất năng lượng là một tiêu chuẩn quan trọng khác, quy định mức hiệu suất năng lượng đối với đèn LED có công suất từ 20 W trở lên.
Như vậy, khi nói đến “tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố”, không nên chỉ hiểu là một tiêu chuẩn duy nhất. Tùy nội dung thiết kế và thiết bị sử dụng, cần xem xét đồng thời các tiêu chuẩn và quy chuẩn kỹ thuật có liên quan.
2. Các thông số quan trọng trong thiết kế chiếu sáng đường phố
Để đánh giá một hệ thống chiếu sáng đường phố có đạt yêu cầu hay không, không thể chỉ nhìn vào công suất Watt của đèn.
Các thông số quan trọng bao gồm:
- Độ chói mặt đường, ký hiệu L, đơn vị cd/m².
- Độ rọi, ký hiệu E, đơn vị lux.
- Độ đồng đều độ chói.
- Độ đồng đều độ rọi.
- Chỉ số hạn chế chói lóa.
- Hiệu suất phát sáng của đèn.
- Quang thông của bộ đèn.
- Chiều cao lắp đặt đèn.
- Khoảng cách giữa các cột.
- Kiểu bố trí đèn trên tuyến đường.
Trong đó, độ chói và độ đồng đều đặc biệt quan trọng đối với các tuyến đường dành cho xe cơ giới.
3. Độ chói và độ rọi khác nhau như thế nào?
Đây là hai khái niệm thường bị nhầm lẫn khi thiết kế chiếu sáng.
Độ rọi – Lux
Độ rọi thể hiện lượng ánh sáng nhận được trên một bề mặt và được đo bằng lux. Thông số này thường được sử dụng khi đánh giá chiếu sáng tại:
- Vỉa hè.
- Đường dành cho người đi bộ.
- Đường xe đạp.
- Nút giao.
- Một số khu vực công cộng.
Độ chói – cd/m²
Độ chói liên quan đến lượng ánh sáng mà bề mặt phát hoặc phản xạ theo hướng quan sát của người sử dụng.
Đối với đường dành cho phương tiện cơ giới, độ chói là một chỉ tiêu quan trọng vì nó liên quan trực tiếp đến khả năng quan sát mặt đường và các đối tượng trên đường của người lái xe.
Vì vậy, không nên đơn giản hóa rằng “đường càng sáng càng tốt”. Mục tiêu của thiết kế là tạo ra mức chiếu sáng phù hợp, đồng đều và hạn chế chói lóa.
4. Yêu cầu chiếu sáng tại nút giao thông
Nút giao là khu vực cần đặc biệt quan tâm trong thiết kế chiếu sáng vì đây là nơi có nhiều hướng chuyển động và nguy cơ xung đột giao thông.
Theo TCVN 13608:2023, độ chói mặt đường trên toàn nút giao cần cao hơn độ chói trên các tuyến đường chính dẫn tới nút khoảng **10% đến 20%**. Hệ thống chiếu sáng cũng không được gây chói lóa cho người điều khiển phương tiện.
Đối với nút giao, tiêu chuẩn đưa ra các mức độ rọi trung bình và độ đồng đều tương ứng với loại tuyến đường.
Điều này cho thấy tại nút giao, việc chỉ tăng công suất đèn chưa chắc tạo ra phương án tốt. Quan trọng hơn là phải kiểm soát được phân bố ánh sáng và độ đồng đều trên toàn khu vực.
5. Khoảng cách giữa các cột đèn có được quy định cố định không?
Đây là một trong những câu hỏi phổ biến nhất khi thiết kế hệ thống chiếu sáng. Thực tế, không có một khoảng cách cố định áp dụng cho mọi tuyến đường.
Khoảng cách giữa các cột phụ thuộc vào:
- Chiều cao lắp đặt đèn.
- Quang thông của bộ đèn.
- Phân bố cường độ sáng.
- Chiều rộng mặt đường.
- Phương án bố trí cột.
- Góc chiếu của bộ đèn.
- Yêu cầu về độ chói và độ đồng đều.
TCVN 13608:2023 có hướng dẫn về mối quan hệ giữa khoảng cách cột D và chiều cao đặt đèn H. Theo phần phụ lục hướng dẫn bố trí, tỷ số D/H tối đa thay đổi theo phương pháp bố trí và đặc tính phân bố cường độ sáng của đèn.
Do đó, không nên áp dụng máy móc một công thức kiểu “cột cao 8 m thì cứ 30 m đặt một cột”.
Phương án chính xác cần được tính toán bằng phần mềm thiết kế chiếu sáng dựa trên IES/LDT file của bộ đèn và điều kiện thực tế của tuyến đường.
6. Nên chọn đèn đường LED bao nhiêu Watt?
Một sai lầm phổ biến là chọn đèn dựa hoàn toàn vào công suất.
Ví dụ, cùng là đèn LED 100W nhưng hai sản phẩm có thể có:
- Quang thông khác nhau.
- Hiệu suất lm/W khác nhau.
- Phân bố ánh sáng khác nhau.
- Khả năng tản nhiệt khác nhau.
- Driver khác nhau.
TCVN 12666:2019 quy định hiệu suất năng lượng đối với đèn LED chiếu sáng đường và phố có công suất từ 20W trở lên. Theo tiêu chuẩn này, hiệu suất sáng ban đầu được phân theo dải công suất và mức hiệu suất năng lượng.
Vì vậy, khi lựa chọn đèn đường LED, nên xem đồng thời:
Watt → Lumen → lm/W → phân bố ánh sáng → độ chói/độ rọi → độ đồng đều.
Đây cũng là nội dung cần được xem xét khi lựa chọn giữa các sản phẩm đèn đường LED có cùng công suất.
7. Chiếu sáng đường phố cần quan tâm đến hiệu suất năng lượng
Một hệ thống chiếu sáng đường phố hoạt động trong thời gian dài nên chi phí điện năng có thể trở thành một phần đáng kể trong tổng chi phí vận hành.
TCVN 12666:2019 quy định mức hiệu suất năng lượng cho đèn LED chiếu sáng đường và phố. Với đèn từ 20 W đến 90 W, mức hiệu suất sáng ban đầu tối thiểu và mức cao được quy định theo nhiệt độ màu; với đèn trên 90 W, các ngưỡng cũng được quy định riêng.
Do đó, khi lựa chọn đèn LED cho dự án, chủ đầu tư không nên chỉ so sánh giá mua/bộ đèn mà nên xem xét:
Chi phí đầu tư ban đầu + điện năng tiêu thụ + chi phí bảo trì + tuổi thọ hệ thống.
Một bộ đèn có giá mua thấp nhưng hiệu suất thấp có thể làm tăng chi phí vận hành trong nhiều năm.
8. Cột đèn và bộ đèn phải được thiết kế như một hệ thống
Đèn LED tốt nhưng bố trí cột không hợp lý vẫn có thể tạo ra vùng quá sáng, vùng thiếu sáng hoặc độ đồng đều thấp.
Ngược lại, một hệ thống cột đèn được thiết kế phù hợp sẽ giúp bộ đèn phát huy tối đa hiệu quả.
Khi thiết kế hệ thống chiếu sáng đường phố, cần xem xét đồng thời:
Mặt đường → chiều rộng đường → chiều cao cột → khoảng cách cột → tay cần → bộ đèn → công suất → quang thông → phân bố ánh sáng → độ chói/độ rọi → độ đồng đều.
Đây chính là lý do lựa chọn cột đèn và đèn LED nên được thực hiện như một giải pháp tổng thể thay vì mua riêng từng thiết bị.
9. Những sai lầm thường gặp khi thiết kế chiếu sáng đường phố
Chỉ dựa vào Watt để chọn đèn
Công suất cao không đồng nghĩa với hệ thống chiếu sáng hiệu quả.
Chỉ quan tâm đến độ sáng trung bình
Một tuyến đường có độ sáng trung bình đạt yêu cầu nhưng độ đồng đều kém vẫn có thể xuất hiện những vùng sáng – tối rõ rệt.
Áp dụng một khoảng cách cột cho mọi tuyến đường
Chiều cao cột, phân bố ánh sáng và điều kiện mặt đường khác nhau sẽ dẫn đến phương án bố trí khác nhau.
Không kiểm soát chói lóa
Đèn có công suất lớn hoặc góc chiếu không phù hợp có thể gây chói cho người điều khiển phương tiện.
Chỉ so sánh giá thiết bị
Đối với dự án có quy mô lớn, cần đánh giá cả hiệu suất năng lượng, tuổi thọ, bảo trì và tổng chi phí sở hữu.
10. VONTA – Giải pháp cột đèn và chiếu sáng cho các công trình hạ tầng
Đối với một dự án chiếu sáng đường phố, cột đèn và bộ đèn cần được lựa chọn đồng bộ với phương án thiết kế.
VONTA phát triển các giải pháp cột đèn và thiết bị chiếu sáng phục vụ nhiều loại công trình hạ tầng, khu đô thị, khu công nghiệp và giao thông.
Với năng lực sản xuất cột đèn cùng hệ thống sản phẩm chiếu sáng LED, VONTA có thể đồng hành cùng chủ đầu tư, đơn vị tư vấn và nhà thầu trong quá trình lựa chọn giải pháp phù hợp với từng dự án.
Từ chiều cao cột, kiểu cột, tay cần, khoảng cách bố trí đến lựa chọn công suất và bộ đèn, mỗi yếu tố cần được tính toán dựa trên đặc điểm thực tế của công trình và yêu cầu thiết kế.
Tiêu chuẩn chiếu sáng đường phố không chỉ là câu chuyện về việc chọn đèn bao nhiêu Watt. Một hệ thống đạt yêu cầu cần được tính toán tổng thể từ chất lượng ánh sáng, độ chói, độ rọi, độ đồng đều, chói lóa cho đến hiệu suất năng lượng và phương án bố trí cột đèn.
Trong đó, TCVN 13608:2023 là tiêu chuẩn quan trọng về yêu cầu thiết kế chiếu sáng nhân tạo bên ngoài công trình công cộng và hạ tầng kỹ thuật, trong khi TCVN 12666:2019 tập trung vào hiệu suất năng lượng của đèn LED chiếu sáng đường và phố.
Đối với các dự án thực tế, việc lựa chọn cột đèn + đèn LED + phương án bố trí cần được tính toán đồng bộ thay vì chỉ dựa trên kinh nghiệm hoặc một thông số đơn lẻ.
Với năng lực sản xuất cột đèn và hệ thống sản phẩm chiếu sáng, VONTA hướng tới cung cấp giải pháp đồng bộ cho các công trình giao thông, đô thị và hạ tầng kỹ thuật, giúp chủ đầu tư và nhà thầu tối ưu hiệu quả đầu tư, chất lượng chiếu sáng và chi phí vận hành lâu dài.
