بررسی طراحی روشنائی خارجی محوطه ها و معابر

بخشی از فهرست مطالب پروژه بررسی طراحی روشنائی خارجی محوطه ها و معابر

روشنایی مطلوب محوطه‌ها
استاندارد روشنایی محوطه‌ها
ارتفاع نصب چراغ
افت روشنایی چراغ
اصول طراحی روشنایی محوطه‌ای
روش طراحی روشنایی محوطه‌ای
ضریب بهره روشنایی چراغ
محاسبه تعداد چراغ مورد نیاز
ملاحظات
طراحی روشنایی معابر
استانداردهای روشنایی معابر
ارتفاع نصب چراغ
منحنی قطبی چراغهای معابر
چیدمان چراغهای معابر
معیار ارتفاع نصب چراغ
روش طراحی روشنایی معابر
محاسبات شدت روشنایی
ضریب بهره روشنایی چراغ
ضریب افت روشنایی چراغ
تعیین فاصله چراغهای معابر
خصوصیات چراغهای معابر
چیدمان چراغها
طرح روشنایی میدان بسیج و بلوار سجاد تا پل بزرگمهر
محاسبات افت ولتاژ

مقدمه
    از لحظه‌ای که هر کلاس تأسیسات الکتریکی آقای مهندس  سرپاک نشستیم متوجه شدیم که این کلاس رنگ و بوی دیگری دارد و با دیگر کلاس‌هایمان فرق می‌کند.  اینجا خبری از چند فرمول و چند مسئله و دیگر هیچ نیست. در اینجا بیشتر از آنکه فقط به اعداد و فرمولها خلاصه شود به ماهیت اصلی درس و کاربردهای آن و جنبه‌های کاری و اقتصادی آن پرداخته می‌شود و دید وسیعی از دنیای بی‌رحم کار در جلوی رویمان گشوده می‌شود و هر لحظه از مسائل کاری که در آینده گریبان‌‌گیرمان خواهد بود مطلع می‌شویم.
    ما شاید برای اولین بار بود که می‌فهمیدیم که کاربرد این محاسبات در کار دقیقاً چه هستند و کی و چگونه از این محاسبات استفاده می‌کنیم. مثلاً برای مثال در درسی مانند الکترونیک و … نفهمیدیم که این همه محاسبه به چه چیزی در صنعت می‌خواهیم برسیم.
    در هر صورت با راهنمایی‌های آقای مهندس سرپاک موضوع پروژه خود را انتخاب کرده،  شروع به کار نمودیم و با صداقت می‌توانیم بگوییم که این اولین باری بود که تمام مراحل یک پروژه را کاملاً خودمان طی می‌کردیم و با وجود سختی‌هایی که وجود داشت اما از تلاش‌مان لذت می‌بردیم و این را مدیون استاد گرامی‌مان هستیم.
    در پایان نظر به اینکه همانند اغلب دانشجویان شهرستانی، گروه ما نیز با مشکلات عدیده از جمله فقدان امکانات و پشتیبان مالی، نداشتن وسیله ایاب و ذهاب و بُعد مسافت، عدم وجود مسکن و … مواجه بود، علیرغم دقت و تلاشی که داشتیم، با وجود این، پیشاپیش به امکان کم و کاستی در این پایان‌نامه معتقدیم، و امید راسخ داریم که  دقت نظر اساتید ارجمند، و دانشجویان خستگی‌ناپذیر عزیزی که در چنین مواردی در آینده توفیق کار  و خدمت می‌یابند،  مکمّل تحقیق حاضر بوده و موجبات  رفع نقیصه و تداوم راه خواهد بود.

طراحی روشنایی محوطه‌ها
مهمترین تفاوت محیطهای سربسته و محوطه‌های باز ، وجود و عدم وجود سطوح انعکاسی است. در داخل اماکن یکی از عوامل توزیع روشنایی، بازتابش سطوح است که خود به عنوان منابع ثانویه در تامین روشنایی ایفای نقش می‌نمایند. در محوطه‌های باز اغلب تنها سطح بازتابشی، زمین است. فضاهای عمومی مانند پارکها، محوطه‌های تفریحی، پارکینگها، نمایشگاهها، محوطه‌های ورزشی، زمینهای ورزشی و فضاهای شغلی مانند کارگاههای روباز، معادن ،  ایستگاههای پلیس از این جمله‌اند.
در طراحی روشنایی محوطه‌ای همان اصولی حاکم است که در طراحی داخلی و طراحی موضعی بیان گردید، اما ملاحظات ویژه‌ای نیز باید رعایت گردد که در این فصل به آن پرداخته می‌شود.
در این مبحث، اصول طراحی روشنایی محوطه ‌ای تشریح می‌گردد ولی به دلیل تنوع اهداف و شرایط نیاز مختلف برای طراحی روشنایی محوطه‌ای لازم است که طراح با رعایت تمام ملاحظات فنی، جنبه‌های ارگونومیک و هنری به گونه‌ای عمل  نماید که علاوه بر تامین شدت روشنایی مورد نیاز روی سطوح، جنبه‌های روانی و تامین راحتی افراد استفاده کننده را نیز فراهم آورد. خوانندگان محترم استفاده از محوطه‌های تفریحی خصوصاً پارکها، در زیر نور چراغهای سدیمی را که دارای رنگ‌دهی پایین هستند را هنگام صرف غذا تجربه نموده‌اند استفاده کامل از مواهب بصری طبیعت ، مستلزم وجود طیف کامل رنگ نور محوطه می‌باشد.
روشنایی مطلوب محوطه‌ها
سیستم تامین روشنایی محوطه‌ای باید از جنبه‌های ارگونومی،‌ایمنی،‌بهداشتی، روانشناسی و هنری به گونه‌ای طراحی شود که ضمن رعایت اصول فنی،‌از نظر زیبایی و تناسب، راحتی استفاده‌کنندگان را تامین نماید. روشنایی مطلوب محوطه‌ها باید خصوصیات زیر را دارا باشد:
•    متوسط شدت روشنایی ناشی از منابع، باید حداقل نیاز استفاده‌کننده را برآورده نماید.
•    از منابع روشنایی متناسب استفاده شود.
•    طیف نور رنگدهی مطلوب را تامین نماید.
•    سایه روشن محسوس نداشته باشد.
•    منابع روشنایی در دید مستقیم افراد قرار نداشته باشد
•    جنبه‌های هنری در طراحی رعایت شده باشد.
استاندارد روشنایی محوطه‌ها
مقادیر توصیه شده متوسط شدت روشنایی محوطه‌های شهری توسط انجمن مهندسین روشنایی آمریکای شمالی IESNA ارائه شده است که مهمترین آنها در جدول (۱-۹) آمده است . شکل منحنی قطبی تابش نور توسط چراغ ونحوه نصب آن از نظر تامین راحتی استفاده کنندگان حائز اهمیت است. منحنی قطبی قائم توزیع نور چراغهایی که روشنایی را در سطح وسیع تامین می‌کنند،‌ باید بین زاویه صفر (زیر چراغ) و ۷۵ درجه حداکثر میزان خود باشد و در زوایای بالاتر حداقل تابش را داشته باشند.
جدول () متوسط شدت روشنایی محوطه‌های شهری توصیه انجمن مهندسین روشنایی آمریکای شمالی IESNA
نام محدوده    متوسط شدت روشنایی Lux
عمومی:
محوطه ساختمانها: پر رفت و آمد    50
محوطه ساختمانها: کم رفت و آمد    10
مکانهای روزنامه خوانی    500
نمایشگاه یا محل عرضه کالا    150
فضای سبز    100
محوطه‌های تفریحی فعال    50
محوطه‌های تفریحی غیر فعال    30
محدوده‌های امنیتی    50
محوطه پارکینگ پر رفت و آمد    36
محوطه پارکینگ :‌رفت و آمد متوسط    24
محوطه پارکینگ کم رفت و آمد    8
روشنایی تزیینی روی سطوح بنا    150
 

نام محدوده    متوسط شدت روشنایی Lux
ورزشی :
بدمینتون    300
بیس بال    1500
بسکتبال    500
والیبال    200
کروکت    100
فوتبال – درجه یک – بالای ۳۰ متر    1000
فوتبال – درجه دو- بین ۱۵ تا ۳۰ متر    500
فوتبال – درجه سه – بین ۹ تا ۱۵ متر    300
فوتبال – درجه چهار – زیر ۹ متر    200
فوتبال – درجه پنج – بدون تماشاگر    100
گلف    50
هندبال    500
هاکی    200
اسکیت    100
تنیس    200
استخر    200

شکل () حالتهای مطلوب و نامطلوب تابش نور در ارتفاع پایین
ویژگی ذکر شده برای کنترل منحنی قطبی توزیع نور چراغ هم از نظر کنترل خیرگی ناشی از نور  و هم از نظر بهره نوری سیستم روشنایی مهم است . بهتر است که در تابش محوطه‌ای در صورتی که تابش نور از کنار محوطه است، زاویه تابش حداکثر ۹۰ درجه باشد.
ارتفاع نصب چراغ    
    با توجه به این که ارتفاع نصب چراغ در تعیین سایر مقادیر نقش تعیین کننده دارد، طراح باید دقت لازم را در انتخاب آن مد نظر داشته باشد. هر چه توان نوری چراغهایی که روی یک تیر نصب می‌شوند بیشتر باشد، طبعاً دانسیته نور در زیر آن به صورت مخروطی بیشتر خواهد بود و چراغ مذکور می‌توان در ارتفاع بالاتر محدوده وسیعتری را در زیر خود با حفظ شدت مناسب روشن نماید. بدیهی است که شکل منحنی قطبی توزیع نور چراغ در محوطه‌های افقی و عمودی نیز در این نگرش باید مدنظر قرار گیرد.

شکل (   ) حالات نامطلوب (بالا) و مطلوب (پایین) تابش نور در چراغهای محوطه‌ای نصب شده روی درایوها
    قبلاً  نیز عنوان گردید که برای طراحی مطلوب روشنایی محوطه‌ای، منحنی قطبی باید متقارن و وسیع باشد. همچنین در منحنی قطبی عمودی دانسیته نور باید تا زاویه ۷۵ درجه نسبت به خط عمود زیر چراغ بیشترین دانسیته را داشته باشد. در غیر این صورت به دلیل انتشار غیر ضروری نور به سایر زوایای عمودی، امکان آزار استفاده کنندگان و مجاورین محوطه افزایش می‌یابد.
    شکل (    ) ارتفاع مناسب نصب چراغ را با توجه به شدت نور منبع نشان می‌دهد. شکل  (    ) نمونه‌هایی از نحوه چیدمان و مقایسه فواصل و ارتفاع چراغها را در تامین روشنایی محوطه‌ای نشان می‌دهد.

شکل (    ) حالتهای مطلوب در تابش کناری نور عمومی محوطه‌ها در ارتفاع بالا

شکل (     ) نمودار تعیین ارتفاع مناسب نصب چراغ با توجه به شدت نور منبع
محاسبات شدت روشنایی
    شدت روشنایی روی سطح افق در هر نقطه از محوطه، تابعی از جمع جبری شدت روشنایی نسبی ناشی از منابع مجاور است . اگرچه منابع روشنایی دور به میزان محدودی موثر هستند ولی با توجه به قاعده کلی فقط مجموع شدت روشنایی ناشی از ۴ چراغ نزدیک محاسبه می‌شود:
 
Et  = شدت روشنایی روی موضع مورد نظر ( لوکس)
Ei  = شدت روشنایی جزیی ناشی از هر منبع ( لوکس)
N = تعداد منابع موثر که در اینجا ۴ در نظر گرفته می‌شود.

شکل (    ) زوایای مناسب تابش نور در چراغهای محوطه‌ای با منحنی قطبی متقارن
    شدت روشنایی جزیی ناشی از هر منبع نیز همان رابطه تابش نور در زوایای مختلف است، لیکن با توجه به افت روشنایی سیستم در اثر عوامل مختلف در ضریبی به نام ضریب افت روشنایی   LIF ضرب می‌شود. ضریب افت روشنایی ،‌کارایی سیستم را در نیمه عمر لامپ نشان می‌دهد، لذا بدیهی است که در ابتدای بهره‌برداری از سیستم روشنایی این عامل دخالت ندارد. رابطه شدت روشنایی در نیمه عمر لامپ به صورت زیر خواهد بود.
 
Ei  = شدت روشنایی جزیی ناشی از یک منبع در نقطه خاص (لوکس)
Ii  = شدت نور منبع (کاندلا)
    فاصله منبع  تا نقطه مورد نظر بصورت قائم یا مایل (متر)
  زاویه تابش نور روی سطح محوطه در نقطه مورد نظر
LLF = ضریب افت روشنایی چراغ
افت روشنایی چراغ
    افت روشنایی چراغ LLF تابع افت لومن در اثر کارکرد، میزان غبار و ذرات محیطی که روی سطح لامپ و جدار داخلی چراغ می‌نشیند. تغییر کیفیت رفلکتور سطح داخلی چراغ در اثر شرایط محیطی مانند رطوبت و دما، ایجاد می‌شود . این عامل قبلاً به طور مفصل در فصل طراحی روشنایی داخلی تشریح گردید. LLF عملاً دارای مقدار عددی کوچکتر از یک و برای بهترین وضعیت برابر ۸/۰ می‌باشد. فاکتور افت LLF حاصلضرب عوامل مؤثر بر افت روشنایی سیستم است که در فصل نهم توضیح داده شد و در فرمول زیر خلاصه می‌شود:
 

TF=  عامل دما ، در مکانهای با دمای معمول برابر با یک
VF = عامل ولتاژ برق، معمولاً بین ۹۷/۰ تا ۹۵/۰
LDD = افت در اثر کثیفی سطح داخلی چراغ و لامپ ، از نمودار شکل ()
LLD = افت لومن لامپ در اثر کارکرد حدوداً ۹۳/۰
LSD = افت در اثر تغییر سطوح داخلی کاسه چراغ، برای سطوح رنگ شده    برابر ۹۸/۰ و سطوح فلزی  یا پلاستیک
BF= عامل افت بالاست ،‌برای بالاست استاندارد برابر یک
    در نمودار شکل (  ) 5 درجه برای بیان آلودگی محیط که مؤثر بر کثیفی و افت لومن چراغ است به شرح زیر بیان شده است:
•    خیلی تمیز – بدون وجود آلودگی و دود سیگار،‌ترافیک سبک ، برای مناطق مسکونی یا اطراف شهر با بار آلودگی کمتر از ۱۵۰ میکروگرم در متر مکعب
•    تمیز –  بدون وجود آلودگی و دود سیگار، ترافیک متوسط تا سنگین،‌بار آلودگی کمتر از ۳۰۰ میکروگرم در متر مکعب
•    متوسط – وجود دود سیگار و آلودگی به حد متوسط،‌ بار آلودگی کمتر از ۶۰۰ میکروگرم در متر مکعب
•    کثیف –  وجود منابع آلوده کننده قابل توجه ودود سیگار در اطراف منبع
•    خیلی کثیف – وجود شرایط بالا با رؤیت کثیفی زیاد روی سطح چراغ

شکل (  ) افت روشنایی در اثر کثیفی سطح چراغ
    با تعیین موقعیت نصب منابع،  ارتفاع نصب و فاصله مؤثر منبع تا نقطه مورد نظر و زاویه تابش روی سطح افقی و شدت روشنایی مورد نظر برای آن نقطه، شدت نور جزیی هر منبع تعیین می‌گردد. لذا شدت نور جزیی هر منبع برای تامین شدت روشنایی تعیین شده روی سطح افقی در نقطه مورد نظر خواهد بود.
 
 Ii = شدت نور جزیی یک منبع یا مجموع منابعی که روی یک پایه نصب می‌شوند ( کاندلا)
Ei = شدت روشنایی جزیی سهم یک منبع ( لوکس)
    همان‌گونه که در رابطه بالا معلوم است، عامل تعیین کننده شدت نور منابع، سهم شدت روشنایی (شدت روشنایی جزیی) مربوط به آن منبع، زاویه تابش روی سطح افقی در نقطه مورد نظر،‌فاصله دهانه چراغ تا نقطه مورد نظر در زیر چراغ (ارتفاع) یا فواصل دیگر به صورت مورب، ضریب بهره روشنایی و ضریب افت روشنایی چراغ است.
    در صورت یکسان بودن LLF برای تمام منابع ، محاسبات مربوط به شدت روشنایی مجموع ناشی از منابع متعدد در هر نقطه از محدوده مورد طراحی با استفاده از رابطه زیر قابل محاسبه است:
 
    با استفاده از رابطه فوق می‌توان شدت روشنایی روی سطح افق را در هر نقطه از محوطه محاسبه نمود،‌از نظر عملیاتی طراحی روشنایی محوطه‌ای به جای بکارگیری سلسله محاسبات مذکور ، از یک رابطه کلای برای محاسبه متوسط شدت روشنایی ناشی از منابع استفاده می‌شود که در ادامه خواهد آمد.
اصول طراحی روشنایی محوطه‌ای
    برای طراحی مطلوب روشنایی محوطه‌ای اصول زیر باید به عنوان راهنما به کار گرفته شود:
الف- منابع روشنایی از نظر طیف نور باید به گونه‌ای انتخاب شوند که حداقل مورد نیاز رنگدهی را در محیط تامین نماید.
ب – منحنی قطبی قائم توزیع نور چراغها باید بین زاویه صفر (زیر چراغ) و حداکثر ۷۵ درجه باشد. این ویژگی هم از نظر کنترل خیرگی ناشی از نور و هم از نظر بهره نوری سیستم روشنایی مهم است.
ج – منحنی قطبی افقی نور در زیر چراغ در این استفاده باید دارای شکل متقارن بوده و هر چه به سمت شکل دایره باشد مطلوبتر است. در صورتی که تقارن دارای نقص باشد،‌لازم است که در هر پایه چراغ از تعداد چراغ مکمل زوج، سه تایی یا چهار تایی استفاده شود.
د – فواصل چراغها اگرچه تابعی از شدت نور منبع آنها و خصوصیات منحنی قطبی است لیکن نباید از ۴ برابر ارتفاع چراغ بیشتر باشد زیرا یک دستی روشنایی را تحت الشعاع قرار می‌دهد.
ه – نسبت شدت روشنایی حداقل به شدت روشنایی حداکثر ( زیر چراغ) از یک ششم کمتر نشود و شدت روشنایی حداقل از یک سوم متوسط شدت روشنایی نیز کمتر نباشد.
و- زوایای تابش نور باید به نحوی باشد که حتی الامکان سایه واضح اشیاء، اشجار یا اشخاص روی زمین نیفتد.
ز – مراقبت شود که منبع روشنایی به هیچ وجه در مسیر دید افراد قرار نداشته باشد.
روش طراحی روشنایی محوطه‌ای
    در طراحی  روشنایی محوطه‌ای فرض بر این است که برای تامین روشنایی روی سطح محدوده، باید از تعداد منابعی استفاده شود که توان نوری لازم را برای تابش نور به سطح مورد نظر در محدوده طراحی داشته باشند. عوامل مؤثر در طراحی شامل ابعاد محوطه، ارتفاع تیرهای چراغ، خصوصیات منبع روشنایی،‌شدت روشنایی متوسط مورد نیاز و ضریب افت روشنایی چراغ است که در رابطه زیر خلاصه شده است:
 
EAV = متوسط شدت روشنایی روی سطح محدوده مورد نظر (لوکس)
  = شار نوری مجموعه چراغها ( لومن)
A = مساحت محوطه مورد طراحی  ( متر مربع)
CU = ضریب بهره روشنایی سیستم
LLF = مجموع افتهای ناشی از عوامل مختلف
    در طراحی روشنایی محوطه‌ای ابتدا باید شدت روشنایی مورد نیاز در طراحی موضعی تعیین شود که جدول (  )‌ آمده است . با داشتن متوسط شدت روشنایی مورد نیاز ،‌خصوصیات چراغ برای تعیین افت روشنایی ، نسبت فواصل افقی از پایه تیر چراغ به ارتفاع نصب چراغ برای تعیین ضریب بهره روشنایی با استفاده از رابطه زیر توان نوری مورد نیاز مجموعه چراغها و تعداد چراغ‌ محاسبه می‌گردد:
 
  = مقدار کل شار نوری مورد نیاز (لومن)
Eavg = متوسط شدت روشنایی مورد نیاز (Lux)
CU = ضریب بهره روشنایی
LLF = مجموع افت ‌های روشنایی در اثر عوامل مختلف
A = مساحت کارگاه ( متر مربع)
ضریب بهره روشنایی چراغ
    ضریب بهره روشنایی چراغ به طور عمده وابسته به خصوصیات آن است،‌زیرا بخشی از آن در خود چراغ تلف می‌شود. در این سیستم تابش نور سطوح منعکس کننده قابل توجهی وجود ندارد. ضریب بهره علاوه بر خصوصیات چراغ وابسته به فواصل چراغها از یکدیگر و ارتفاع آنها است . ضریب بهره روشنایی هر چراغ  از کاتالوگ مشخصات آن قابل استخراج است و با داشتن نسبت فاصله افقی نقطه مورد نظر در محدوده روشنایی از تیر چراغ به ارتفاع آن یا نسبت فواصل چراغها به ارتفاع نصب چراغ . در منحنی مربوطه تعیین می‌گردد. در صورتی که نمودار مذکور به طور اختصاصی موجود نباشد،‌باید با انطباق بر چراغ مشابه از نمودار مشابه استفاده گردد.
    نمونه منحنی بهره روشنایی چراغ در یک محوطه در شکل (  ) آمده است . شکل مذکور نمودار بهره روشنایی در مقابل و پشت چراغ محوطه‌ای و جاده‌ای را به طور عمومی نشان می‌دهد. در محور افقی نسبت فاصله نقطه مورد نظر از زیر چراغ به ارتفاع آن و محور عمودی ضریب بهره روشنایی است . برای هر بار استفاده لازم است که پس از محاسبه نسبت فاصله تا تیر به ارتفاع نصب چراغ ،‌ ضریب بهره در جلو و پشت چراغ از روی منحنی تعیین گردد،‌ جمع این دو ، ضریب بهره روشنایی چراغ را برای شرایط محاسبه شده نشان می‌دهد. به طور مثال در شکل (  ) برای نسبت ارتفاع برابر یک ، ضریب بهره سمت جلو چراغ برابر ۴/۰ و سمت پشت آن ۱۱/۰ است که ضریب بهره کل برای این شرایط ۵۱/۰ تعیین می‌شود.

شکل (   ) نمودار عمومی تعیین بهره روشنایی در جلو و پشت چراغ
در صورتی که نورگیری روی سطح مورد نظر توسط بیش از یک پایه انجام شود طبق قانون جمع توان نوری ،‌ ضریب بهره روشنایی در دو طرف چراغها ( جلو و پشت چراغ ) در طول و عرض محدوده تعیین می‌شود. طبعاً ضریب بهره در دو طرف با توجه به نسبت فاصله تا تیر به ارتفاع آن الزاماً با هم برابر نیست، لذا در طراحی ضریب کوچکتر ملاک قرار می‌گیرد.
محاسبه تعداد چراغ مورد نیاز
    برای محاسبه تعداد چراغهای مورد نیاز برای تامین شدت روشنایی در محوطه، ابتدا توان نوری هر چراغ از ضرب توان الکتریکی مصرفی لامپ در ضریب بهره نوری آن محاسبه و با استفاده از رابطه زیر تعداد چراغ محاسبه می‌شود، سپس با تقسیم توان نوری کل به توان نوری یک چراغ تعداد لازم محاسبه می‌گردد:
 
     = مقدار شار نوری هر واحد چراغ (لومن)
 =  ضریب بهره نوری لامپ (لومن بر وات)
Pi = توان ا لکتریکی مصرفی لامپ (یا لامپها) در هر چراغ
 = مقدار کل شار نوری مورد نیاز (لومن)
ملاحظات :
۱-    تعداد چراغ باید با تقریب بالا با دقت یک ،‌گرد شود.
۲-    در صورتی که در همین مرحله یا در مرحله چیدمان چراغها بطور متقارن روی هر پایه یا برای چیدمان متقارن چراغها در محوطه لازم باشد باید تعدادی نیز به این خاطر اضافه شود.
۳-    نمودار شکل (    ) ارتفاع مناسب نصب چراغها را در محوطه با توجه به مجموع شدت نور منابع آن نشان می‌دهد. لذا باید در این مرحله به این نکته توجه داشت و در صورت لزوم در تعیین ارتفاع چراغ تجدیدنظر نمود. از آنجایی که این عامل مستقیماً روی CU و نهایتاً روی شدن نور منابع هر تیر مؤثر خواهد بود ، طراح باید تمام جنبه‌ها را در نظر بگیرد.
محاسبات مربوط به تعیین تعداد چراغ را می‌توان در رابطه زیر خلاصه نمود:
 
شدت روشنایی در هر نقطه از محوطه در این طراحی با استفاده از دو رابطه زیر قابل محاسبه است:
 
    Ii  = شدت نور جزیی مجموع منابعی که روی یک پایه نصب می‌شوند (کاندلا)
    Ei = شدت روشنایی جزیی سهم یک منبع ( لوکس)
      = فاصله مؤثر منبع (فاصله چراغ تا نقطه مورد نظر) (متر)
    H = ارتفاع نصب چراغ (متر)
      = زاویه تابش نور روی نقطه مورد نظر

طراحی روشنایی معابر
    افزایش فعالیتهای شبانه ساکنین شهرها  و عبور و مرور در خیابانها و بزرگراهها همراه با افزایش استرس ناشی از عوامل محیطی می‌طلبد که روشنایی معابر از نظر کمی و کیفی دارای ویژگیهایی باشد که نتیجه آن آسایش و راحتی عابرین و راکبین و کنترل حوادث باشد.
    سیستم تامین روشنایی معابر نه تنها باید از نظر خصوصیات فنی کفایت داشته باشد بلکه از جنبه‌های ایمنی، ارگونومی، بهداشتی، روانشناسی و هنری نیازهای استفاده کنندگان را برآورده نماید. روشنایی مطلوب معابر باید دارای خصوصیات زیر باشد:
•    متوسط شدت روشنایی معبر با حدود توصیه استاندارد مطابقت نماید.
•    طیف نور باید متناسب با محل مورد طراحی باشد، به طوری که رنگ دهی لازم را داشته باشد.
•    یکنواختی روشنایی در حداکثر ممکن رعایت شود و سایه روشن محسوس ایجاد ننماید.
•    منابع روشنایی در زاویه دید عابرین یا راکبین قرار نگیرد.
•    منحنی توزیع نور چراغ متناسب با محل مورد استفاده باشد.
•    جنبه‌های ارگونومی و هنری در طراحی رعایت شده باشد.
استانداردهای روشنایی معابر
    مقادیر توصیه شده متوسط شدت روشنایی جاده‌ای که توسط انجمن مهندسین روشنایی آمریکای شمالی IESNA ارائه شده در جدول (  ) آمده است . همچنین جدول استاندارد روشنایی معابر که توسط وزارت نیرو ایران تدوین و مقرر شده است در جدول (   ) واستاندارد روشنایی پیاده روها نیز در جدول (   ) آمده است.