Par définition, les lampadaires sont toute source de lumière surélevée, généralement située au bord d'une route, qui constitue la principale source d'éclairage pour les piétons et les autres usagers de la rue..
Lampes suspendues sur le poteau d'éclairage public.
L'idée de l'éclairage public remonte aux civilisations grecque et romaine qui avaient des lanternes à huile dispersées partout dans les palais et les rues.. Le seul but de ces lumières était de procurer un sentiment de sécurité aux indigènes tout en éloignant les voleurs potentiels..
L'origine des lampadaires
Le 16ème siècle
À la fin du 16ème siècle, le concept d'éclairage public a subi de nombreuses réformes, des lampes à huile aux bougies et enfin aux lanternes en verre qui améliorent la qualité de la lumière.. Par conséquent, Paris-France a été l'une des premières villes au monde à inaugurer l'éclairage public dans toute la ville..
Les lampadaires LED sont un aspect essentiel de la sécurité routière tant pour les piétons que pour les conducteurs, surtout pendant les heures les plus sombres de la journée. Les lampadaires éclairent la zone autour d'une route pour aider les piétons à se sentir à l'abri des attaques surprises tout en aidant les conducteurs à reconnaître rapidement leur environnement pour éviter les accidents..
Pour les conducteurs, les phares des voitures ne suffisent peut-être pas, surtout sur les routes très fréquentées- les lampadaires ajoutent une couche supplémentaire de sécurité sur la route.
Cependant, l'éclairage public doit par principe coopérer avec tous les autres équipements routiers sans provoquer de chevauchements ou d'oublis.
Par exemple, l'éblouissement des lampadaires ne doit pas être trop intense car cela peut gêner les conducteurs lorsqu'ils naviguent des parties bien éclairées vers les parties les plus sombres de la route.
Les lampadaires à LED doivent également se situer dans une plage de hauteur raisonnable, et la lumière doit être émise selon un angle flatteur qui réduit l'impact de l'éblouissement et de la pollution lumineuse.
Si l’éclairage public présente de nombreux avantages, l’un des défis incontournables est la pollution lumineuse. Par conséquent, les amateurs d'astronomie aspirent à un ciel clair et plein d'étoiles.
L'emplacement des lampadaires
Selon de nombreux pays’ règles de sécurité routière acceptées, les lampadaires peuvent être disposés de trois manières principales.
Éclairage croisé
Dans ce cadre, les lampadaires sont uniformément espacés à intervalles alternés des deux côtés de la route.
Ce paramètre est efficace sur les autoroutes étendues au-dessus 20 mètres de largeur car il crée une atmosphère ambiante mais uniformément éclairée sans nécessairement créer un effet d'éblouissement.
Ce réglage est également idéal pour les routes rurales et cahoteuses, car l'éclairage uniforme facilite la navigation du conducteur..
Éclairage de la ligne centrale
Routes entre 10 à 15 les mètres de largeur peuvent bénéficier considérablement de ce paramètre.
Puisque ces routes sont étroites, des lampadaires peuvent être placés sur la barrière de la route si l'autoroute a des voies séparées. Les luminaires seront réglés de manière à ce que les lumières soient décalées ou symétriques des deux côtés du poteau..
Cependant, cette configuration peut devenir complexe. Si l'angle d'inclinaison est même légèrement décalé, toute la configuration devient un danger.
L'orientation des lampadaires doit tenir compte de l'efficacité énergétique requise pour offrir un éclairage optimal sans générer d'éblouissement..
Éclairage unilatéral
Les routes très étroites et les rues à sens unique peuvent profiter de cette option. Les lampadaires sont érigés pour avoir une hauteur égale à la largeur de la route, puis installés à intervalles égaux le long d'un côté de la route..
Quelle est la hauteur des différents types de lampadaires?
Lampadaire LED
Les lampadaires LED utilisent principalement des diodes électroluminescentes (DIRIGÉ) comme technologie de source lumineuse principale. En pratique, le groupe d'éclairage LED est assemblé avec le panneau LED et un dissipateur thermique pour former un luminaire complet.
Son taux de consommation et son rendement déterminent la durée de vie d'une lampe LED par rapport à ses spécifications de conception initiales.. Typiquement, si le rendement lumineux d’une lumière LED diminue au-delà 30% de sa valeur de sortie initiale, dont on considère qu'il a atteint la fin de sa durée de vie.
Les lampadaires à LED sont supérieurs aux autres technologies comme le sodium haute pression et les halogénures métalliques de par leur conception..
En effet, la plupart des lampadaires à LED peuvent produire plus d'énergie luminescente tout en consommant moins d'énergie que les autres luminaires..
Il y a deux avantages notables à utiliser des lumières LED, à savoir;
- Durée de vie longue et prévisible. Les lumières LED ne manquent généralement pas d'énergie : elles se détériorent lentement au point qu'elles doivent être remplacées..
- Indice de rendu des couleurs précis. Les lumières LED peuvent reproduire avec précision les couleurs des objets par rapport aux sources lumineuses idéales.. Cette capacité aide les conducteurs et les passagers à être plus en sécurité car ils distinguent rapidement les choses.
Le coût initial d’achat de lampadaires LED est très élevé. Cependant, ils constituent la récompense la plus rentable et la plus élevée du grand projet. Les lampadaires à LED sont installés pour avoir une hauteur équivalente à la largeur de la route.. Donc, les poteaux de rue peuvent s'éloigner dans un rapport de 3-4 fois la hauteur des lampadaires.
En effet, les lampes LED ont une efficacité énergétique lumineuse très élevée et n’ont pas besoin d’être étroitement regroupées..
Lampadaire solaire
Les lampadaires solaires sont l’option d’éclairage la plus écologique en matière d’énergie renouvelable. Les lampadaires sont équipés de panneaux solaires montés ou installés dans le poteau d'éclairage public pour recharger la lumière du soleil..
La plupart des panneaux solaires peuvent s'allumer et s'éteindre régulièrement en détectant le changement de lumière extérieure à l'aide de la tension du panneau solaire..
Aussi, les panneaux solaires varient en puissance et en capacité de la batterie. En tant que tel, tandis que certains lampadaires solaires ont la capacité d'alimenter les rues toute la nuit, d'autres peuvent n'avoir la capacité de s'allumer que pendant les heures nocturnes les plus critiques..
En plus d'un panneau solaire monté, l'énergie est convertie à partir de la friction que les gens marchent sur des dalles cinétiques installées sous terre dans certains luminaires. Cette énergie supplémentaire est un excellent moyen de compléter les réserves de la batterie dans les zones qui ne reçoivent pas suffisamment d'heures d'ensoleillement diurne..
Les poteaux de lampadaires solaires doivent être robustes et supporter le poids supplémentaire des panneaux solaires montés contre les intempéries. Les poteaux d'éclairage public solaire se situent généralement entre 6 à 12 mètres de hauteur, en fonction de la largeur de la route et de l'emplacement de conception le long de la route.
Lampe au sodium haute pression
Les lampes au sodium haute pression sont l'une des technologies les plus rentables et les plus économes en énergie en matière d'éclairage public..
En raison de la contamination lumineuse associée à la plupart des technologies d’éclairage public, les lampes au sodium sous pression peuvent être utilisées comme une option plus sûre mais plus économe en énergie dans les endroits proches des observatoires et des télescopes astronomiques.
Les ampoules au sodium haute pression sont constituées de métal et de gaz à l'intérieur du tube de verre pour produire une lumière ambiante chaleureuse, privilégiée pour l'éclairage public.. Lors de la première mise sous tension, Les ampoules HPS émettent une douce lueur rosée qui s'intensifie jusqu'à devenir orange chaud à mesure que l'ampoule chauffe.. Les ampoules HPS génèrent suffisamment de lumière pour couvrir une zone de 4.5 mètres. Cette couverture peut être améliorée en érigeant les ampoules sur des poteaux d'une hauteur de 5-7 mètres.
Lampes aux halogénures métalliques
Les lampes aux halogénures métalliques émettent de la lumière à partir d'un arc électrique à travers des mélanges gazeux de gaz et d'halogénures métalliques. Le tube de verre contient une variété de brome, iode, et d'autres composés qui améliorent l'efficacité lumineuse et l'échelle de rendu des couleurs par rapport aux modèles antérieurs de lampes à vapeur de mercure.
Les lampes aux halogénures métalliques peuvent être utilisées dans divers contextes tels que les phares de voiture, éclairage intérieur et extérieur, projecteurs, et les lampadaires. Ces lampes nécessitent les bons luminaires pour produire un excellent ballast électrique.
Lorsqu'il est allumé, les lampes aux halogénures métalliques nécessitent un temps d'arrêt entre 1 à 10 minutes pour s'échauffer, en fonction de la météo. Par conséquent, la lumière peut prendre plus de temps en hiver ou les jours de pluie. La durée de vie de ces ampoules est généralement comprise entre 15000 à 20000 heures.
Les lampes aux halogénures métalliques ont une efficacité lumineuse élevée tout en étant rentables par rapport à d'autres technologies comme les ampoules fluorescentes.. La hauteur des lampes aux halogénures métalliques se situe généralement entre 5-8 mètres car ils nécessitent un espacement rapproché pour un éclairage uniforme.
Ampoules à incandescence
Les lampes à incandescence produisent de la lumière en chauffant le filament jusqu'à ce qu'il brille pour produire de la lumière.. Grâce à cette technologie, les lampes à incandescence ne sont plus aussi populaires qu'auparavant. 19ème siècle.
Les premières lampes entraînaient des coûts de production importants car 90% de l’énergie produite par l’ampoule était sous forme d’énergie thermique. Ces ampoules avaient également d'autres problèmes tels que le filament qui brûlait, assombrissement de l'ampoule, et beaucoup plus.
Des améliorations telles que l'utilisation de gaz inerte pour empêcher l'oxydation, le filament de tungstène - un remplacement plus durable du filament d'origine, et l'utilisation de lampes halogènes pour éviter l'assombrissement des ampoules a été évoquée..
La lampe à arc à incandescence est un prototype amélioré de l'ampoule à incandescence originale car elle a frappé l'arc sur une électrode à billes sphériques pour produire de l'énergie lumineuse..
Ces ampoules avaient moins de coûts de fonctionnement et une meilleure protection contre l'oxydation. Les lampes à arc à incandescence modernes sont généralement aussi hautes que les lampes de jardin, à la hauteur de 6 mètres ou moins et servent de feux de chaussée pour les piétons.
Les lampes à incandescence sont sensibles aux changements de tension. Cependant, de petits changements aussi faibles que 5% pourrait potentiellement doubler la durée de vie d’une ampoule à incandescence. Donc, il est encore possible d'acheter des ampoules à incandescence dans de nombreux pays, même s'ils deviennent obsolètes.
Quel est l'effet de la hauteur du lampadaire sur l'angle de la lumière?
La hauteur d'un lampadaire est directement liée à la portée de l'éclairage au sol.. Ceci est dérivé du théorème de Pythagore. Cela signifie que la hauteur du lampadaire doit prendre en compte un angle d'inclinaison de la lumière qui peut se redistribuer aux zones environnantes..
Les poteaux d'éclairage public ont une hauteur générale comprise entre 5-15 mètres selon la route. Par exemple, il est courant que les petites routes commerciales trouvent des poteaux lumineux à une altitude moyenne de 5 à 8 mètres., sur des routes à fort trafic comme les autoroutes, la hauteur peut vite monter jusqu'à 15 mètres.
Cependant, il ne s’agit pas simplement d’une question de conjecture universelle. Lors de la discussion sur la hauteur acceptable des lampadaires, différents facteurs entrent en jeu, Par exemple;
Largeur de la route
Sur des routes larges, les lampadaires sont érigés à hauteur égale à la largeur de la route (L=H). Dans ce cas, si la largeur d'une route est 10 mètres, alors la hauteur du poteau lumineux doit être 10 mètres. Et le lampadaire est placé dans un “zigzag” forme des deux côtés de la route. La distance entre chaque poteau lumineux et le poteau lumineux suivant est égale. Plus le lampadaire est haut, plus la surface éclairée en dessous est grande.
Les lampadaires très hauts sont appelés feux à mât élevé et sont préférés sur les routes très fréquentées car;
- Ils éclairent une plus grande surface sur la route.
- Ils provoquent un minimum d'inconfort et d'éblouissement pour les conducteurs sur la route.. Si les lumières sont à une grande hauteur par rapport aux voitures dans la rue. La source lumineuse est hors de portée du regard du conducteur. Et ainsi les conducteurs disposent d'un éclairage suffisant pour éclairer le chemin sans subir aucune gêne..
- Ils ont un coût minime puisque moins de lampadaires sont nécessaires sur de plus longues distances.
Équidistance entre les poteaux des lampadaires
Après avoir considéré la largeur de la route. Sans affecter l'effet de luminosité de l'intervalle d'installation. Déterminer l'espace qui doit être laissé entre deux poteaux adjacents est également crucial..
L'objectif est de fournir un éclairage suffisant sur la route, qui ne soit ni agressif, brillant, ou trop peu que la navigation soit impossible. Sur les routes très fréquentées de la ville, la distance entre deux poteaux de rue est comprise entre 20 à 50 mètres.
Cette distance peut se raccourcir autour des jonctions en T, carrefour, et passages piétons.
Hauteur des voitures sur la route
Certaines petites routes secondaires n'accueillent que de petites voitures tandis que d'autres routes, par exemple., autoroutes et routes d'usine, accueillir régulièrement des véhicules lourds comme des camions et des remorques. Ces routes doivent avoir des lampadaires d'une plus grande hauteur pour éviter les collisions.
La puissance des lampadaires
Différents lampadaires ont des puissances lumineuses différentes en fonction des normes de qualité et de la technologie du fabricant.. Certaines puissances de sortie typiques sont de 30 W,60O,120O, et 150W.
Si la puissance de sortie d’un lampadaire le rend trop lumineux. Ensuite, l'angle d'inclinaison doit être soigneusement étudié et modifié.. Les lampadaires doivent être orientés selon un angle tel qu’ils couvrent une plus grande surface au sol sans heurter directement les yeux du conducteur lors de la conduite..
Cela implique également que la hauteur du poteau d'éclairage public doit être supérieure à 8 mètres pour échapper au regard direct du conducteur.
Circulation sur la route
Les zones à fort trafic ont généralement des points de passage pour piétons désignés ou aucune autorisation de passage pour piétons. Les lois en vigueur sur une route donnée déterminent la limite de vitesse des conducteurs sur ces routes. En fonction de la hauteur du lampadaire, doit conserver l'angle d'inclinaison conseillé entre 15 à 30 degrés. Cette gamme d'angles permet un éclairage optimal tout en réduisant les risques d'éblouissement gênant pour les conducteurs..
Autres facteurs à prendre en compte lors de l'installation de lampadaires
L'environnement dans lequel ils sont installés
La météo et le climat sont différents selon les continents et les pays. Dans les zones venteuses, les lampadaires doivent être robustes et résister aux intempéries.
Les poteaux doivent être peints avec un revêtement spécial pour éviter la corrosion par l'eau salée dans les zones côtières.. Cela s'applique également aux endroits orageux.
Feux à un passage piéton
Les passages pour piétons attirent les accidents, et donc un soin particulier doit être apporté à l'éclairage public. Par exemple, vous ne devez pas trop écarter les lumières pour retenir l’attention du conducteur.
En fonction de l’orientation de conduite d’un pays donné, Par exemple, si le conducteur conduit à gauche. Les lampadaires doivent s’allumer en face de la route(gauche) côté pour attirer l'attention sur la route sous un angle plus large.
Coûts de maintenance
L’éclairage public creuse un trou profond dans le budget d’entretien de chaque ville. C'est précisément pour cette raison, une attention particulière doit être apportée au choix de la solution d'éclairage la plus rentable et qui entraîne moins de coûts d'exploitation.
Le monde abandonne les anciennes technologies comme les ampoules à incandescence et plaide pour des lampes solaires et LED plus respectueuses de l'environnement.. En effet, ces options créent un bon rapport qualité-prix.
En conclusion, l'éclairage public fait partie intégrante de la sécurité routière et doit être pris très au sérieux.
Les différentes exigences du schéma de placement et de conception doivent être mises en pratique car une fois mal configurées; les lampadaires peuvent devenir un danger plutôt qu'une exigence de sécurité routière.
Les professionnels agréés devraient installer des lampadaires après avoir pris en compte toutes les variables qui font partie intégrante de l'emplacement des lampadaires..
