• Архитектура и дизайн
  • 21.06.2013

Парковки в свете безопасности и экономии

Применение современных систем освещения на паркингах и автостоянках

Интенсивная «автомобилизация» страны, связанная со стремительным ростом числа паркингов и автостоянок, является двигателем модернизации систем, применяемых для освещения подземных и наружных парковок. Научный интерес в этой области сосредоточен на поисках системы, которая не только соответствовала бы требованиям к уровню освещенности таких объектов, обеспечивая тем самым должный уровень безопасности, но и позволила бы снизить расход электроэнергии.

В большинстве случаев для освещения подземных паркингов используется искусственный свет, при этом осветительные приборы должны быть постоянно включенными. Учитывая огромные площади таких помещений, это влечет значительный расход электроэнергии. Поэтому одна из самых актуальных проблем сегодня связана с разработкой альтернативных систем освещения подземных паркингов, которые позволили бы сократить расходы на их обслуживание.

ВАЖНО НЕ ТОЛЬКО КОЛИЧЕСТВО, НО И КАЧЕСТВО СВЕТА

Один из способов организации энергоэффективного освещения основан на замене обычных ламп накаливания на энергосберегающие. Под энергосберегающим освещением сегодня подразумевается применение источников света с повышенной светоотдачей и/или технических средств, обеспечивающих автоматическое включение и отключение светильников.

Для сравнения энергоэффективности источников света в качестве основного показателя используют светоотдачу в люменах на ватт. По этому показателю на сегодняшний день наилучшую светоотдачу обеспечивают светодиодные светильники.

По подсчетам специалистов, замена традиционных ламп на светодиодные светильники позволяет сократить расход электроэнергии на 70%.

ЭТО ФАКТ

Стимулом к замещению ламп накаливания светодиодами является законодательство. К 2014 г. в ЕС лампы накаливания окажутся под запретом, в Северной Америке вне закона – мощные лампы накаливания.

В отчете компании McKinsey&Company подтверждается значительный рост использования светодиодного освещения во всем мире. К 2020 г., по прогнозам аналитиков, мировой рынок освещения может достигнуть €110 млрд, при этом до 80% от суммы будет приходиться на светодиодное освещение.

Различают 4 вида энергосберегающих ламп:

• усовершенствованные лампы накаливания классов А и B или галогенные (экономят от 20 до 45% энергии, срок службы 2–3 года, стоимость – $2,5–6,5);

• компактные люминесцентные (от 65 до 80% экономии; срок эксплуатации – от 6 до 20 лет; средняя стоимость – в пределах $6,5–26) и светодиодные, или LED (80–90% экономии; цена – $13–52).

СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ОСВЕЩЕНИЕМ – ИНСТРУМЕНТ ЭКОНОМИИ

Даже самые энергоэффективные лампы, если они постоянно включены в пустом помещении, продолжают жечь электричество, а учитывая размеры подземных помещений, расходуют его немало. Следовательно, нужна система, которая обеспечит работу светильников только на то время, когда в помещении действительно кто-то есть, оставив постоянно включенные СС только в линиях аварийного освещения.

Внедрение систем управления освещением, использующих датчики присутствия, таймеры и другие устройства, позволят снизить затраты энергии на избыточное освещение.

В связи с тем, что осветительная система паркингов включает в себя большое количество светильников, использовать датчики движения, встроенные в светильники или выполненные в виде моноблоков, нецелесообразно. Большое количество датчиков значительно повышает общую стоимость системы освещения, а также может стать причиной сбоев в работе.

Потому для подземных паркингов чаще используют оборудование с раздельно выполненными датчиками движения и силовыми реле. При этом каждая линия освещения управляется отдельным силовым реле. Даже самое большое помещение не нуждается в большом количестве датчиков движения: достаточно нескольких приборов с высокой дальностью. Это связано с ограниченным количеством въездов и входов в паркинг, наличием постоянно работающего аварийного освещения. Отдельные датчики должны блокировать въезд в паркинг и основной проезд (в некоторых случаях эту функцию может выполнять один датчик). Помимо этого, по одному датчику необходимо установить около каждого входа в паркинг с лестничных площадок. Чтобы свет в паркинге не гас при входе и выходе из автомобиля, должна быть установлена задержка выключения силового реле на 3–5 минут. При этом возможность ручного управления необходимо сохранить на случай, если кому-то из автовладельцев потребуется больше времени для нахождения на территории паркинга.

ВОЗМОЖНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЕСТЕСТВЕННОГО СВЕТА ДЛЯ ПАРКИНГОВ

Около 20 лет назад в Австралии была создана инновационная технология передачи естественного света Solatube Daylighting System, основанная на применении своеобразных «передатчиков» света в виде световодов. Первоначально целью использования полых световодов было отдаление источника излучения – слишком яркого, горячего, пожароопасного – от освещаемого объекта без потери интенсивности излучения.

Позже оказалось, что с помощью такого устройства можно использовать энергию солнца для освещения помещений, в т.ч. и подземных, организуя тем самым экологически безупречное жизненное пространство.

Основными составляющими данной системы естественного освещения являются светопринимающий элемент, устройство для «транспортировки» света на требуемое расстояние и светораспределяющий (светорассеивающий) узел. Светоприемное устройство имеет вид прозрачного купола, расположенного вне здания: на крыше или фасаде. Оно концентрирует даже мельчайшие потоки солнечного света (прямые или отраженные) и служит своеобразной «оптической воронкой», заполняющей световод естественным светом. Эта система может использоваться самостоятельно, а также в комплексе с электрическими источниками освещения. Благодаря использованию светопроводников в комплексных системах количество расходуемой электроэнергии может быть сокращено на 30%.

МИРОВОЙ ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ СИСТЕМ ЕСТЕСТВЕННОГО ОСВЕЩЕНИЯ В ПАРКИНГАХ

Данная система уже функционирует на корейских подземных автостоянках.

Во время проведения испытаний прямая осветительная труба диаметром 0,65 м и длиной 3,4 м была установлена в помещении с размерами 6,5×16?6,1 м. Установленная труба выполнена из алюминия, купол – из акрила с поликарбонатным напылением. Исследование показало, что для того, чтобы выполнялись установленные в стране нормы освещенности, с апреля по июнь осветительная труба может использоваться в качестве основного источника света, в ноябре–январе – только в комплексе с электрическим освещением.

Поиском альтернативных источников освещения также постоянно занимается Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) в США. Одна из разработок лаборатории находится прямо на ее территории – наземный паркинг на 1800 мест, для освещения которого используется дневной свет. Согласно проекту, паркинг должен был стать не только энергоэффективным, но и эстетически привлекательным сооружением.

Функционирующая сегодня парковка использует электрический свет только в ночное время суток. Стены здания выполнены из perforated aluminum panels, способных поглощать солнечный свет вне зависимости от погоды. Внутрь здания свет попадает посредством солнечных колодцев.

Ключевыми деталями дизайна здания парковки являются лестницы – их конструкция максимально удобна для перемещения людей, максимально освещена.

В ночное время здание освещается посредством электричества – внутри паркинга установлены светодиодные светильники, работа которых контролируется инфракрасными датчиками движения.

По словам инженера-исследователя Дженнифер Шейб, внедрение систем освещения с датчиками движения первоначально столкнулось с психологической неготовностью автовладельцев к таким переменам. Люди испытывали страх, приближаясь к темному зданию. Однако с течением времени новая система управления освещением стала восприниматься по-другому: отсутствие света говорит о том, что в паркинге в данный момент никого нет, в то время как включенный свет сигнализирует о присутствующих в здании людях.

Энергосберегающие алюминиевые панели не только накапливают дневной свет, но и устроены таким образом, чтобы обеспечить естественную вентиляцию внутри здания, при этом защитив его от проникновения снега и дождя.

На южной стороне сооружения, наименее подверженной влиянию осадков, установлены солнечные батареи, которые позволяют вывести на чистый ноль потребление электроэнергии в дневное время. Также солнечные батареи обеспечивают необходимой энергией 36 зарядных станций для электромобилей, расположенных на территории парковки.

Разработки в области использования альтернативных источников энергии ведутся и в Беларуси. Примером тому служит программа «Солнечный город».

КОММЕНТАРИЙ ЭКСПЕРТА

ОСОБЕННОСТИ КОМБИНИРОВАННОГО ОСВЕЩЕНИЯ ПОДЗЕМНЫХ ПАРКИНГОВ

Юрий СЕРГЕЕВ, директор ООО «ВЭА «АСК», автор программы «Солнечный город»:

– Под комбинированным освещением понимается сочетание источников естественного и искусственного света с целью обеспечения нормативной освещенности. Подземные паркинги имеют свои особенности, связанные как с конструкцией сооружения (одноуровневые, многоуровневые, расположенные под открытой стоянкой или многоэтажным зданием и т.д.), так и с назначением: гостевые (к торговым или офисным центрам) или гаражные (в жилой застройке). Градация достаточно условная, тем не менее в каждом случае требуется индивидуальное решение по организации системы комбинированного освещения. Экономическая целесообразность использования естественного освещения наиболее очевидна в гостевых одноуровневых паркингах с наличием над ними незатеняемой открытой площадки, в этом случае затраты на внедрение подобных систем минимальны, а эксплуатационные затраты в дневное время – это как раз часы максимальной загрузки машино-мест – значительно снижаются.

Наиболее проблемными являются многоуровневые паркинги в жилой застройке, использование их в дневное время минимально, а мероприятия по подведению естественного света достаточно затратны.

Конструктивно источник естественного света для подземных сооружений, как правило, представляет собой объемный световод с приемником света и рассеивателем. Наибольшую эффективность обеспечивают приемники света с активным (следящим за солнцем) концентратором потока, теоретический предел сжатия 46 тыс. раз, т.е. по световоду сечением 1 мм физически можно передать световой поток окна 2?2 м, постоянно ориентированного на солнце. Однако подобные системы в силу высокой стоимости применяются в единичных случаях и больше в рекламных целях.

В строительстве находят применение более простые объемные световоды без концентратора, фактически зеркальные трубы диаметром 100–900 мм, герметично закрытые колпаком приемника с одной стороны и линзой рассеивателя с другой. Самый простейший вариант подобных систем – световой тоннель «Велюкс». Нужно прямо сказать, что все подобные системы с разной степенью эффективности работают на прямых солнечных лучах, но практически бесполезны на рассеянном свете. Поэтому применение одного и того же устройства во Флориде, где 300 солнечных дней, и в Минске, где их почти в 10 раз меньше, даст совершенно разный эффект.

Именно количество солнечных дней и является определяющим сдерживающим фактором их внедрения в условиях Беларуси, каких-либо технологических затруднений нет, существует множество подобных устройств как зарубежной, так и местной разработки. Но дать какие-либо общие рекомендации по применению невозможно, т.к. в проектировании требуется индивидуальный подход, учитывающий много факторов. С целью экономии электроэнергии при внедрении системы комбинированного освещения в подземном паркинге следует применить несколько технологических решений, таких как зонирование по освещенности, 2 режима работы (дежурный и рабочий), использовать систему ППО (постоянного поддержания освещенности), которая автоматически управляет искусственным освещением в зависимости от естественного. В этом случае могут использоваться и люминесцентные светильники с соответствующей ЭПРА, и светодиодные.

ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ОСВЕЩЕННОСТИ НАРУЖНЫХ АВТОСТОЯНОК

На сегодняшний день в отношении освещенности автомобильных стоянок приняты некоторые нормы:

• въезд и выезд на стоянку, а также места парковки должны быть освещены не менее чем на 30 лк;

• норма освещения зоны пешеходного движения – 15 лк;

• стоянки с низкой интенсивностью передвижения предполагают уровень горизонтальной освещенности не выше 7 лк. Для крупных паркингов уровень освещенности должен быть не ниже 15 лк;

• в светлое время суток уровень горизонтальной освещенности должен быть не ниже 200 лк;

• уровень цилиндрической освещенности един для освещения стоянок любого типа – 1 лк;

• горизонтальная освещенность в зоне интенсивного движения – не ниже 60 лк, при уровне цилиндрической освещенности – не меньше 10 лк;

• зоны пешеходного передвижения требуют высокой горизонтальной освещенности – около 100–150 лк;

• в ночное время суток уровень уличного освещения равен 30 лк в общих зонах и не ниже 60 – в зонах активного движения;

• свет на стоянке должен распространяться равномерно и гореть в течение суток.

Общий уровень освещенности автостоянки зависит, в первую очередь, от интенсивности ее использования.

ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИЕ СИСТЕМЫ ОСВЕЩЕНИЯ АВТОСТОЯНОК

Существенно снизить расход электроэнергии позволяют уличные светильники на базе светодиодов. Светодиодные лампы характеризуются высокой энергоэффективностью: почти всю потребляемую энергию они переводят в свет. При этом светодиоды имеют большой срок службы. Даже при круглосуточной работе они прослужат не менее 10 лет.

Если на автостоянке используются газоразрядные или люминесцентные лампы, коэффициент пульсации которых высок, возникает т.н. эффект стробоскопа: в мерцающем свете движущийся предмет кажется неподвижным. Это осложняет оценку расстояний до препятствий, что может стать причиной аварии. При использовании светодиодных светильников такой проблемы не возникает, т.к. пульсация света рекордно мала.

Для снижения расхода электроэнергии на автостоянках применяются энергосберегающие системы управления освещением, принцип работы которых схож с описанными выше системами освещения паркингов.

Основную часть времени система освещения автостоянки не работает на полную мощность, т.е. производит фоновое освещение в 5–10% от своей полной мощности. Установленные датчики движения фиксируют появление объектов на территории автостоянки, в результате чего система заменяет фоновое освещение на полноценное. Фонового освещения стоянки, как правило, достаточно для полноценной работы установленных в помещении видеокамер, однако не хватает для поддержания условий нормальной видимости. Во время фонового режима работы система освещения стоянки потребляет гораздо меньше энергии, что и приводит к снижению затрат электричества.

СОЛНЕЧНЫЕ ПАРКОВКИ

Для освещения наружных объектов, в т.ч. улиц, автостоянок, придомовой территории, могут использоваться солнечные батареи. На Западе эта практика распространена повсеместно.

Выделяют 2 вида систем, основанных на использовании энергии солнца:

• системы освещения при помощи солнечных батарей на постоянном токе;

системы освещения при помощи солнечных батарей на переменном токе.

В чем состоит отличие? Системы на постоянном токе применяются для локализованного освещения, где требуется электроснабжение одного или нескольких осветительных приборов, расположенных в непосредственной близости. Использование постоянного тока сопровождается большими потерями по длине электрических проводов, поэтому осветительные приборы должны находиться в непосредственной близи от солнечных батарей и блока аккумуляторов системы.

Для системы освещения при помощи солнечных батарей, работающих на переменном токе, удаленность осветительных приборов от блока аккумуляторов системы не имеет значения. Она может одновременно использоваться и для электроснабжения некоторых других маломощных потребителей. Это особенно актуально в летние месяцы, когда производительность системы может превышать потребность в электроэнергии на нужды освещения.

Оборудованные солнечными батареями автостоянки близ крупных общественных зданий выполняют несколько функций: укрывают транспорт от палящего солнца, позволяют подзарядить электромобиль, обеспечивают электроэнергией сооружение, а в ночное время – дают необходимую энергию для освещения улицы и парковки.

Одна из таких автостоянок построена возле Центральной библиотеки Бертона Барра Финикса в центре г. Финикс (штат Аризона). На крыше здания и автостоянки в совокупности установлено 42 солнечных коллектора. Преобразованная в электричество солнечная энергия расходуется на зарядку электромобилей, частично покрывает расход электроэнергии здания библиотеки, в ночное время используется для освещения территории.

Ирина ГОРБАЧ, обозреватель

Журнал «Мастерская. Современное строительство», №3, 2013.

Комментарии
Комментариев к материалу пока нет
Оставить комментарий