Опоры и мачты освещения: чем отличаются и как выбрать конструкцию для объекта

Наружное освещение применяется на дорогах, промышленных территориях, спортивных объектах, парковках, складах, портах, аэропортах и логистических площадках. В одних случаях достаточно стандартных опор освещения с кронштейнами, в других требуется мачта с короной или рамой для группы светильников.

НПО «Легион» производит металлические опоры наружного освещения, мачты освещения, другие высокомачтовые конструкции (мачты связи, мачты защиты, молниеотводы), кронштейны, короны и закладные детали фундаментов. Конструкции изготавливаются под задачи объекта: с учетом высоты установки, количества и схемы размещения светильников, ветрового и гололедного района, типа фундамента, способа обслуживания и требований к освещенности.

Оглавление

• Что считается опорой освещения
• Что считается мачтой освещения
• Типы опор освещения
• Главные отличия опор и мачт
• Высота опор и мачт: где применяются разные решения
• Количество секций и соединение конструкций
• Способы крепления светильников
• Мобильная и стационарная корона
• Фундаменты и расчетные нагрузки
• Защитное покрытие
• Как выбрать: опора или мачта
• Почему важен светотехнический расчет
• Реальные примеры НПО «Легион»
• Частые ошибки при выборе опор и мачт

Что считается опорой освещения

Опора освещения — это металлическая несущая конструкция, предназначенная для установки одного или нескольких светильников на расчетной высоте. Чаще всего светильники крепятся на кронштейны, оголовники или консольные элементы.

Опоры применяются для локального и линейного наружного освещения: улиц, дорог, дворов, парковок, промышленных проездов, складских зон, территорий предприятий и общественных пространств.

Опоры наружного освещения обычно имеют высоту до 16 метров. Но высота не является единственным признаком: важнее конструктив и назначение — если изделие рассчитано на установку светильников на кронштейне и решает задачу линейного или локального освещения, его обычно относят к опорам.

Главная задача опоры — поднять светильник на нужную отметку, обеспечить устойчивость конструкции и сохранить расчетное положение оборудования в течение всего срока эксплуатации. При проектировании учитываются масса светильников, схема крепления, ветровая и гололедная нагрузка, тип фундамента и условия обслуживания.

Что считается мачтой освещения

Мачта освещения — это несущая конструкция, предназначенная для размещения группы светильников или прожекторов на короне, раме либо другом групповом узле крепления. В отличие от обычной опоры, мачта чаще применяется для освещения большой открытой территории с меньшим количеством точек установки.

Обычно высота мачт составляет от 16 метров и выше. Для промышленных, транспортных, спортивных и специальных объектов используются конструкции высотой 20, 25, 30, 35, 40, 45 метров и более. При этом высота также не является единственным критерием: в отдельных проектах мачта может быть и ниже 16 метров, например 12 метров, если конструкция рассчитана на групповое размещение светильников на короне или раме и выполняет задачу освещения большой зоны.

Высота 16 метров — условная граница, которая часто используется на практике. Но конструкция на отметке 16 метров может относиться как к опорам, так и к мачтам: решение зависит от назначения, способа крепления светильников, количества приборов, расчетных нагрузок и способа обслуживания.

Мачты освещения применяются на стадионах, производственных площадках, терминалах, портах, аэропортах, железнодорожных объектах, карьерах, крупных парковках и транспортных узлах.

Типы опор освещения

Опоры освещения правильнее делить не по одному общему списку, а по нескольким признакам: конструктиву ствола, назначению, способу установки и особенностям эксплуатации.

По конструктиву ствола

Граненые опоры. Изготавливаются из листовой стали с формированием многогранного конического ствола. Такие конструкции хорошо подходят для наружного освещения дорог, промышленных территорий, парковок и объектов инфраструктуры.

Трубчатые опоры. Выполняются из трубных элементов. Могут применяться для городского, дорожного, промышленного и декоративного освещения. Для трубчатых конструкций применяются фланцевые соединения.

Круглоконические опоры. Имеют конический ствол круглого сечения. Используются там, где важны эстетика, равномерная форма конструкции и соответствие архитектурной среде.

По назначению и воспринимаемым нагрузкам

Силовые опоры. Рассчитаны не только на установку светильников, но и на восприятие дополнительных нагрузок, например от самонесущих изолированных проводов или другого оборудования, если это предусмотрено проектом.

Несиловые опоры. Используются для установки светильников и кронштейнов без передачи значительных дополнительных нагрузок от воздушных линий.

Декоративные опоры. Применяются в городских пространствах, парках, скверах, общественных зонах, на набережных и территориях с повышенными требованиями к внешнему виду.

По способу установки

Фланцевые опоры. Крепятся к закладной детали фундамента через фланец и анкерные элементы. Такое решение удобно для монтажа, демонтажа и замены конструкции.

Прямостоечные опоры. Устанавливаются непосредственно в грунт или фундаментную часть на расчетную глубину. Такой вариант применяется там, где это предусмотрено проектом и условиями площадки.

По способу обслуживания или эксплуатации

Складывающиеся опоры. Позволяют опустить верхнюю часть конструкции для обслуживания светильников без применения высотной техники.

Опрокидывающиеся опоры. Конструкция предусматривает возможность наклона опоры для доступа к оборудованию с уровня земли. Такие решения актуальны там, где обслуживание автовышкой затруднено.

Главные отличия опор и мачт

Опора и мачта решают одну общую задачу — обеспечивают наружное освещение. Но отличаются они не только высотой.

Главные различия связаны с конструктивом, количеством светильников, способом крепления оборудования, нагрузками и обслуживанием.

Если на конструкции установлен один светильник на кронштейне, это обычно опора. Если конструкция рассчитана на группу светильников на короне или раме, с отдельным расчетом под повышенные нагрузки и обслуживание, это ближе к мачте, даже если высота не превышает условные 16 метров.

Высота опор и мачт: где применяются разные решения

Высота конструкции зависит от назначения объекта, площади территории, требуемой освещенности, типа и количества светильников, схемы их размещения, расстояния между точками установки и условий обслуживания.

Высота опор освещения

Опоры до 16 метров удобны для линейного и локального освещения. Они позволяют разместить светильники с регулярным шагом и обеспечить равномерное распределение света на дорогах, проездах, парковках и отдельных участках территории.

Высота мачт освещения

Чем выше конструкция, тем большую площадь может освещать одна точка установки. Но увеличение высоты не всегда делает систему эффективнее: без светотехнического расчета могут появиться темные зоны, неравномерность, засветки или избыточное энергопотребление.

Количество секций и соединение конструкций

Количество секций зависит от высоты, типа ствола, технологии изготовления, условий транспортировки и монтажа.

Невысокие опоры освещения чаще изготавливаются цельными. Высокомачтовые конструкции выполняются секционными, потому что цельную мачту большой высоты сложнее перевозить, разгружать и устанавливать.

В производственной практике НПО «Легион» длина одной секции обычно не превышает 12 метров. Это решение связано не только с технологией изготовления, но и с экономикой проекта: такие габариты удобнее для перевозки, позволяют рациональнее организовать логистику, снизить расходы на доставку и упростить монтаж на объекте.

Телескопическое соединение

Для граненых высокомачтовых конструкций часто применяется телескопическое соединение: одна секция входит в другую с расчетной длиной нахлеста. Такой способ позволяет сформировать устойчивый ствол без фланцевых стыков по всей высоте.

При проектировании телескопического соединения учитываются:

• высота мачты
• длина секций
• расчетная длина нахлеста
• толщина металла
• геометрия ствола
• ветровые и гололедные нагрузки
• масса короны и светильников
• условия транспортировки и монтажа

Фланцевое соединение

Для трубчатых конструкций телескопическое соединение применяется не всегда. В таких случаях секции могут соединяться фланцевым способом. Фланцевый стык подбирается по расчету и должен воспринимать нагрузки от ствола, оборудования, ветра, гололеда и эксплуатационных воздействий.

Выбор способа соединения зависит от типа конструкции (граненая или трубчатая), высоты, нагрузки, условий монтажа и проектных требований.

Способы крепления светильников

На опорах и мачтах освещения светильники крепятся по-разному. Выбор зависит от высоты установки, типа объекта, требуемой освещенности, общего количества светильников, схемы их размещения и параметров каждого прибора.

При расчете учитываются не только масса и парусность светильников, но и:

• общее количество светильников
• схема размещения на опоре, кронштейне, раме или короне
• высотная отметка установки
• угол наклона
• направление светового потока
• вылет кронштейна
• габариты корпуса
• площадь ветровой проекции
• возможность обслуживания и замены

Для опор наружного освещения применяются:

• одинарные кронштейны
• двойные кронштейны
• многорожковые кронштейны
• консольные крепления
• торшерные оголовники
• декоративные кронштейны
• крепления под прожекторы

На мачтах чаще используется прожекторная корона или рама. Она позволяет разместить группу светильников по кругу, в одном направлении или по индивидуальной схеме. Количество приборов, углы установки и направление света определяются светотехническим расчетом.

Мобильная и стационарная корона

Корона — один из ключевых элементов мачты освещения. Она служит для размещения группы светильников или прожекторов в верхней части конструкции.

Стационарная корона закреплена в верхней части мачты. Способ ее обслуживания определяется проектом: в одних случаях предусматриваются лестницы и площадки, в других обслуживание выполняется с применением автовышки или другой техники. На некоторых объектах подъезд техники возможен, на других он ограничен, поэтому решение принимается индивидуально.

Мобильная корона может опускаться вниз для обслуживания с уровня земли. Это позволяет заменить, настроить или проверить светильники без постоянного выполнения высотных работ.

Мобильная корона особенно удобна для объектов с интенсивной эксплуатацией:

• промышленных предприятий
• логистических терминалов
• складских комплексов
• аэропортов
• портов
• больших парковок
• территорий, где затруднено использование автовышки

Выбор между мобильной и стационарной короной зависит от высоты мачты, количества светильников, требований безопасности, доступности техники, регламента обслуживания и условий площадки.

Фундаменты и расчетные нагрузки

Опора или мачта работает не отдельно, а вместе с фундаментом. Даже правильно рассчитанный ствол не обеспечит надежность системы, если основание выбрано без учета грунта и фактических нагрузок.

При проектировании учитываются:

• высота конструкции
• масса ствола
• масса светильников, кронштейнов, короны или рамы
• количество и схема размещения светильников
• ветровая нагрузка
• гололедная нагрузка
• снеговая и климатическая нагрузка, если она влияет на конструктив
• парусность оборудования
• тип грунта
• несущая способность грунта
• глубина промерзания
• уровень грунтовых вод
• условия монтажа
• наличие подземных коммуникаций
• способ крепления к фундаменту

Для фланцевых конструкций подбираются закладные детали и анкерная группа. Для прямостоечных опор рассчитывается глубина установки и параметры основания.

Фундамент должен воспринимать вертикальные, горизонтальные и изгибающие нагрузки, а также обеспечивать устойчивость конструкции при ветровых и гололедных воздействиях.

Защитное покрытие

Металлические опоры и мачты освещения работают в условиях осадков, перепадов температур, ветра, загрязнений, реагентов и промышленной среды. Поэтому защитное покрытие — важный фактор долговечности конструкции.

В зависимости от требований проекта применяются три основных варианта защиты:

Окраска может выполняться по палитре RAL, в фирменные цвета заказчика или в цвета дневной маркировки, если это требуется для объекта. Например, для отдельных высотных конструкций может применяться красно-белая маркировка.

Выбор покрытия зависит от условий эксплуатации, агрессивности среды, требований заказчика, архитектурной задачи и срока службы конструкции.

Как выбрать: опора или мачта

Выбор начинается не с названия конструкции, а с анализа объекта. Нужно понять, какую площадь требуется осветить, какие зоны имеют повышенные требования, где можно разместить фундаменты и как будет выполняться обслуживание.

Опоры освещения подходят, если:

• территория небольшая, вытянутая или разделена на отдельные зоны
• нужно осветить дорогу, проезд, тротуар, двор, парковку или складскую зону
• светильники устанавливаются на кронштейн или оголовник
• требуется локальное или линейное освещение
• обслуживание возможно стандартным способом

Мачты освещения целесообразны, если:

• нужно осветить большую открытую площадь
• требуется сократить количество точек установки
• необходимо разместить группу светильников на короне или раме
• объект имеет сложную планировку
• требуется большая высота установки
• важно предусмотреть мобильную корону или другой специальный способ обслуживания

Практический алгоритм выбора

Почему важен светотехнический расчет

Светотехнический расчет позволяет определить оптимальное количество опор или мачт, высоту установки, тип светильников, угол наклона и схему расположения оборудования.

Без расчета можно столкнуться с типовыми проблемами:

• недостаточная освещенность
• темные зоны
• ослепляющий эффект
• неравномерное распределение света
• избыточное количество опор
• перерасход электроэнергии
• сложное обслуживание
• неправильный выбор высоты конструкции

Для расчета важны не только параметры площадки, но и данные по светильникам:

• тип и мощность
• световой поток
• светораспределение
• количество
• схема размещения
• угол наклона
• высота установки
• масса
• габариты
• ветровая проекция

Светотехнический расчет помогает подобрать не просто изделие по высоте, а систему наружного освещения, которая соответствует реальной задаче объекта.

Реальные примеры НПО «Легион»

НПО «Легион» поставляет опоры и мачты освещения для объектов с разными задачами, высотами и условиями эксплуатации. Больше примеров проектов можно посмотреть в разделе «Портфолио».

Опоры освещения ОСГК-10, д. Суворовка Новгородской области. Для хоккейной площадки были поставлены опоры освещения высотой 10 метров. В комплект входили кронштейны и закладные детали фундаментов. Это пример применения стандартных опор для локального спортивного объекта.

Опоры освещения ОГС-10, г. Тюмень. Для реконструкции дороги были изготовлены и отгружены опоры освещения высотой 10 метров в количестве 130 штук. Такой проект показывает применение опор наружного освещения для дорожной инфраструктуры.

Мачты освещения ВМО-20, г. Актау, Республика Казахстан. Для освещения территории применялись мачты высотой 20 метров с мобильной короной. Такое решение удобно для обслуживания светильников с уровня земли и подходит для объектов, где важно снизить объем высотных работ.

Мачты освещения ВМО-24, Эльгинское угольное месторождение. Для промышленной территории были выбраны мачты высотой 24 метра с мобильной короной. Такие конструкции применяются на больших открытых площадках, где работает техника и требуется надежное освещение в темное время суток.

Мачта освещения ВМОН-20, Сызранский НПЗ. Для производственной территории была применена мачта высотой 20 метров со стационарной короной и молниеотводом. Это пример решения, где освещение совмещается с дополнительной инженерной задачей.

Мачты освещения ВМОН-16, Уральская футбольная академия, Екатеринбург. Для спортивного объекта использовались мачты высотой 16 метров со стационарной короной. Конструкция была рассчитана под размещение светильников на раме и эксплуатацию на открытой площадке.

Частые ошибки при выборе опор и мачт