EN
Физика видимости дорожных знаков
Дорожный знак спасает жизни только в том случае, если его замечают водитель вовремя для реакции. При скорости 60 миль/ч транспортное средство проходит 88 футов в секунду. Разница между знаком, видимым с расстояния 800 футов, и знаком, видимым с расстояния 400 футов, составляет 4,5 секунды времени на реакцию. Светоотражающий материал на лицевой стороне знака определяет это расстояние видимости в большей степени, чем любой другой фактор.
Принцип работы световозвращающих материалов
Отражатели дорожных знаков не просто отражают свет, как зеркало. Зеркало отражает свет под углом, равным углу падения — луч возвращается только тогда, когда знак расположен перпендикулярно к фарам автомобиля. Ретрорефлекторные материалы возвращают свет непосредственно к его источнику независимо от угла падения. Благодаря этому дорожный знак выглядит ярким для водителя, фары которого служат источником света, и при этом остаётся тусклым для наблюдателя, находящегося сбоку.
Этого эффекта достигают двумя технологиями. Листовой материал со стеклянными шариками использует крошечные стеклянные сферы, частично встроенные в отражающую основу: каждая сфера действует как линза, фокусируя падающий свет на отражающей основе, которая направляет его обратно к источнику. Листовой материал с микропризмами использует массивы микроскопических трёхгранников (призм «уголкового отражателя»), возвращающих примерно 58 % падающего света по сравнению с 30–35 % для материала со стеклянными шариками.
Классы яркости и стандарты применения
Стандарт ASTM D4956 классифицирует световозвращающие пленки на типы I–XI в зависимости от яркости, измеряемой в канделах на люкс на квадратный метр. Пленка типа I (инженерного качества) обеспечивает яркость около 70 кд/лк/м² и применяется для дорожных знаков в жилых зонах. Пленка типа III (высокой интенсивности) обеспечивает яркость около 250 кд/лк/м² и используется на магистральных дорогах. Пленка типа XI (алмазного качества) обеспечивает яркость от 700 до более чем 1000 кд/лк/м² и применяется на скоростных автомагистралях и надземных знаках.
Выбор типа пленки должен соответствовать категории дороги. Надземный указательный знак на автомагистрали с ограничением скорости 113 км/ч (70 миль/ч) требует применения пленки типа IX или XI. Уличный знак с названием улицы в жилой зоне с ограничением скорости 40 км/ч (25 миль/ч) может использовать пленку типа I или III. Избыточная спецификация приводит к неоправданным затратам; недостаточная — снижает уровень безопасности.
Экологическая прочность
Стойкость к ультрафиолетовому излучению и атмосферным воздействиям
Световозвращающая пленка на дорожном знаке в течение всего срока службы подвергается воздействию прямых солнечных лучей, дождя, циклов замерзания и оттаивания, а также воздушных загрязнителей. Световозвращающий слой защищен верхним УФ-стабилизированным покрытием, как правило, акриловым или поликарбонатным: акрил обеспечивает превосходную прозрачность, тогда как поликарбонат обладает более высокой стойкостью к механическим повреждениям.
Ускоренное старение по стандарту ASTM G155 — 2000–3000 часов облучения ксеноновой дугой, моделирующее 5–7 лет эксплуатации на открытом воздухе, должно показывать сохранение световозвращающей способности выше 80 % для дорожной пленки высшего качества.
Очистка и обслуживание
Накопление грязи снижает эффективную световозвращающую способность на 10–30 % между чистками. Химические реагенты для борьбы с гололедом оставляют на поверхности солевой налет, рассеивающий свет. Ежегодная очистка продлевает эффективный срок службы пленки и гарантирует, что дорожный знак соответствует заявленным техническим характеристикам материала.
Практический пример: модернизация световозвращающей способности дорожного знака
Департамент транспорта штата провел измерение ретрорефлексии на дорожных знаках над проезжей частью на протяжении 1200 миль автомагистралей. Примерно 40 % знаков с использованием стеклянных шариков типа III, установленных 10–15 лет назад, показали значения ниже минимально допустимых.
Департамент заменил знаки, не соответствующие стандарту, на листовой материал микропризматического типа XI от компании Fujian Sanhao Technology — производителя бренда UltraReflect, который был нанесён на существующие алюминиевые заготовки. Измерения после установки подтвердили коэффициент ретрорефлексии в диапазоне от 800 до 1000 кд/лк/м²; видимость увеличилась с примерно 600 футов до более чем 1200 футов при свете ближнего света фар. Стоимость модернизации составила приблизительно 40 % стоимости полной замены знаков.
Критерии выбора
Укажите тип, соответствующий классификации дорог по стандарту ASTM D4956. Проверьте данные независимых испытаний по коэффициенту световозвращения, стойкости к атмосферным воздействиям и адгезии. Для прибрежных или промышленных зон проверьте химическую стойкость к соли и загрязняющим веществам. Укажите гарантийный срок на световозвращающую пленку в технических условиях закупки — как правило, 10–12 лет для материалов типа XI.
Часто задаваемые вопросы
В чём разница между световозвращающей пленкой со стеклянными шариками и микропризматической пленкой?
Световозвращающая пленка со стеклянными шариками отражает 30–35 % падающего света. Микропризматическая пленка отражает около 58 % и значительно ярче. Микропризматическая пленка является стандартом для дорожных знаков на автомагистралях.
Как долго световозвращающая пленка сохраняет яркость на дорожном знаке?
Световозвращающая пленка инженерного класса сохраняет достаточную яркость в течение 7–10 лет. Микропризматическая пленка алмазного класса сохраняет более 80 % исходного коэффициента световозвращения в течение 10–12 лет. Такие производители, как Fujian Sanhao Technology, предоставляют гарантии, соответствующие классу пленки.
Снижает ли дождь видимость дорожных знаков даже при использовании световозвращающей пленки?
Дождь образует водную пленку, которая рассеивает как входящий, так и отраженный свет. Микропризматический материал обеспечивает лучшую видимость в дождливую погоду, поскольку геометрия призм частично компенсирует преломление света водной пленкой.
Какой стандарт ASTM регулирует световозвращающие материалы для дорожных знаков?
Стандарт ASTM D4956 классифицирует световозвращающие материалы типов I–XI по яркости, цвету и долговечности. Указание типа должно присутствовать во всех закупочных документах и подтверждаться отчетами независимых сторон.
Можно ли наносить световозвращающие материалы на уже существующие заготовки знаков?
Существующие алюминиевые заготовки дорожных знаков в хорошем состоянии можно обновить, нанеся на них новую световозвращающую пленку после тщательной очистки и подготовки поверхности. Такой подход снижает стоимость замены на 40–60 % по сравнению с изготовлением новых знаков при обеспечении того же уровня повышения световозвращающей способности. Существующая заготовка знака должна быть свободна от коррозии, а исходная пленка должна быть полностью удалена для создания ровной поверхности для адгезии. Перед нанесением новой пленки рекомендуется визуально проверить ровность поверхности после ее очистки.
Как часто следует проводить инспекцию дорожных знаков на соответствие требованиям к световозвращающей способности?
Ежегодный визуальный ночной осмотр и измерение коэффициента обратного отражения каждые четыре–шесть лет являются стандартной практикой в рамках программ управления дорожными знаками Федерального управления автомобильных дорог США (FHWA). На автомагистралях с высокой скоростью движения интервалы между измерениями коэффициента обратного отражения для знаков с микропризматической световозвращающей пленкой могут быть увеличены до семи лет, если класс материала превышает минимальные требования, предъявляемые к данной категории дорог. Цифровые световозвращающие измерители обеспечивают калиброванные измерения без необходимости демонтажа знаков с эксплуатации.