例えば、円錐の立体的な形状は角度によって変化します。三角形のように見えることもあれば、円に似ていることもあります。実際、ポール、器具、テノなど、照明を構成するすべてのコンポーネントにはそれぞれ個別のEPA評価が与えられます。そのため、照明システムを設置する際には、EPAの合計を計算する必要があります。

EPA 風力定格とは何ですか?

EPAの耐風速等級とは、ポールに取り付けられた器具が安全に耐えられる最大風速の測定値です。具体的には、特定の風速においてポールが支えられる器具の総表面積を計算します。この値から、最悪の風条件に対するポールや器具の構造的健全性を把握できます。投光照明の場合、EPAは照明ポールの強度を測定します。

例えば、アメリカのマイアミやヒューストンのような強風地帯では、時速110マイル（約110マイル）の突風が吹き荒れます。そのため、時速110マイル（約110マイル）の風にも対応できるEPA規格の街灯柱を選ぶ必要があります。

風は街灯柱にどのような影響を与えますか?

風は電柱に当たると、一次モードまたは二次モードの振動を引き起こします。突発的で高速な風が電柱の先端を揺らすと、一次モードの振動が発生します。しかし、電柱は柔軟性があるため、このタイプの振動は通常無害です。一方、二次モード、つまり風による振動は危険です。この振動では、一定した低速で高周波の風が電柱の中央部に作用します。その結果、ランプのひび割れ、応力による破損、腐食、電柱の破損など、さまざまな問題が発生する可能性があります。この影響を軽減するには、振動ダンパーを使用する必要があります。

EPA評価の重要性

危険な事故の防止

ポールに取り付ける器具は、その地域の風力に耐えられるものでなければなりません。EPAの適切な定格を考慮することで、最悪の風条件下でもポールが曲がったり倒れたりすることを防ぎます。

風速要件の理解

街灯柱を設置する前に、さまざまな場所の風況に関する正しい情報が必要です。EPAの評価は、風速要件を理解するのに役立ちます。

インストール要件の修正

照明システムの設置にどのようなタイプの機器が必要かを理解するには、ポールおよび照明器具の EPA 評価が必要です。

EPA 評価を測定するには?

1. 単一照明器具のEPAを計算する

有効投影面積（EPA）の計算式は次のとおりです。

有効投影面積（EPA）＝投影面積（A）×抗力係数（Cd）×突風係数

Aの測定: 投影面積（PA）とは、照明器具とその取り付け部を設置した際の最大断面積を指します。単位は平方フィートです。
Cdの測定: 抗力係数（Cd）とは、物体または形状が空気中でどれだけの抵抗を示すかを表します。これは無次元定数であり、空気密度、速度、および前面面積の影響を受けます。空気密度は、15℃の海面条件と一致している必要があります。また、抗力係数が高いほど、物体は風に強く抵抗できます。逆に、抗力係数が低い物体は、風に弱くなります。
突風係数: この係数は、突風による風圧の増加を表します。これは建築基準法や規格で規定されている無次元数値です。

計算例: 照明器具の前面投影面積が 0.158 平方フィート、抗力係数が 1.20、突風係数が 1 であるとします。この場合、EPA は 0.158 * 1.20 * 1 = 0.190 平方フィートになります。

2. 照明柱アセンブリの総EPAの計算

ここでは、照明柱アセンブリを構成するすべての要素のEPAが必要です。以下の式を使用して、照明柱全体のEPAを計算します。

（照明器具のEPA × 照明器具の数量）+（ブラケットのEPA × ブラケットの数量）+（付属品のEPA × 付属品の数量）

2つの照明器具のEPAが5.2平方フィートだとします。ブラケット1つのEPAは2.1平方フィート、アクセサリ1つのEPAは0.8平方フィートです。

EPA の合計は (5.2 * 2) + (2.1 * 1) + (0.8 * 1) = 13.3 平方フィートになります。

EPA チャートを使用して街灯柱を購入するにはどうすればいいですか?

まず、あなたの国の風速マップから、ライトを設置する場所の風のゾーンを調べます。
その後、ポールに取り付けられたすべてのアイテムの全体的なEPAを測定します。EPA値は製品の仕様書に記載されています。
次に、チャート上で風ゾーンの最大 EPA を調べます。
機器の合計EPAが、そのポールに許容される最大EPAの範囲内であることを確認してください。そうでない場合は、プロジェクトに適したポールを購入する必要があります。

プロジェクトの EPA 要件を理解するにはどうすればよいでしょうか?

まず、照明システムを設置する場所を決めます。
次に、ポールアセンブリの EPA と全体重量を計算します。
その後、風荷重解析を実施して風荷重要件を決定します。
最後に、ポールメーカーからの提案を受けて、計算と現地の状況を検証します。

照明柱のEPA要件に影響を与える要因

照明器具の種類と数: 照明器具は、デザイン、サイズ、形状によってEPAが異なります。また、ポールに設置する照明器具の数が多いほど、風の影響を受ける表面積も大きくなります。そのため、EPAの要件は照明器具の種類と数によって異なります。
照明器具の重量: 重量のある照明器具はポールに大きな力をかけ、ポールの耐風性能に影響を与えます。
取り付けブラケットとアクセサリ: 照明器具をポールやその他の付属品に取り付けるための取り付けブラケットにより、総表面積と抗力係数が増加し、結果としてポールの EPA 要件も増加します。
ポールの高さ： ポールの高さによってEPA要件の計算方法は変わります。例えば、ポールが高いほど風の影響を受けやすくなるため、より強度の高い素材が必要になります。
ポールの形状と断面： ポールの形状によってEPAの定格は異なります。一般的に、角柱は丸柱よりもEPAの定格が高くなります。また、ポールの断面の直径と壁の厚さも耐荷重に影響します。
材料と構造設計： ポールの製造に使用される鋼鉄やアルミニウムなどの材料と構造設計によって、ポールが風荷重に耐える能力が決まります。
現地の風の状況: 照明柱のEPA値を計算する前に、地域の最大風速を把握する必要があります。実際、風速が高かった地域ではEPAの要件が低くなります。そのため、風の強い地域では、照明柱の器具、ブラケット、付属品は小さめのものを選ぶ必要があります。
設置環境： 周囲の土地、風への露出、設置環境における潜在的な振動率は、照明柱の EPA 要件に影響します。

EPAとAASHTOガイドラインの関係

その全州道路交通当局のアメリカ協会 AASHTO（米国建築基準局）は、屋外照明構造物の設計においてEPA（環境基準）をどのように適用するかを規定するAASHTOガイドラインを策定しています。AASHTOガイドラインは、構造物にかかる風荷重の計算に役立ち、EPAの計算に直接活用されます。このように、これらの規格は、風に耐えるための照明柱の構造要件を理解するのに役立ちます。さらに、EPAの計算結果を実際のシナリオで検証します。

よくある質問

屋外照明におけるEPA定格の主な目的は、照明器具の耐風性を把握することです。これにより、照明システムの安全性と安定性が確保されます。

照明製品のEPA値は、通常、メーカーが提供する仕様書またはカットシートに記載されています。これらのシートには、すべての照明器具のEPA表が含まれています。

風荷重とは、照明器具にかかる風の力を指します。4000パスカルの風荷重は、建物に対して時速180マイル（約180マイル）または時速290キロメートル（約290キロメートル）の風速が作用することを意味します。

風圧の値は長年にわたって収集されています。そのため、アメリカ土木学会（ASCE）は米国の風速マップを作成しました。これは特定の場所の風圧を特定するのに役立ちます。ASCEによると、風速は通常70～110の範囲です。

ASCE 7-16規格は、構造物の建設時に設計荷重を決定するための最低要件を規定しています。例えば、土壌、洪水、津波、降雨、地震、風、火災など、さまざまな種類の荷重の計算が含まれます。

ボトムライン

屋外ポールライトを設置する際には、EPA定格を理解することが不可欠です。ポールに取り付けられた部品の総重量が、そのエリアにおけるEPA定格の最大重量を超えないようにする必要があります。そうしないと、照明システムの安全性と安定性が損なわれます。

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