Čo môžeme urobiť na zníženie svetelného znečistenia pomocou dizajnu pouličného osvetlenia?
Úvod
Ľudia a ich inovácie sú väčšinou vinní za zhoršovanie životného prostredia, ku ktorému dochádza na Zemi. Napriek tomu, že rôzne technológie, ako sú vozidlá, plasty a osvetlenie, uľahčili život ľuďom. Teraz sa však objavujú rôzne problémy, ako napríklad primárnou príčinou zmeny klímy sú emisie automobilov a premnoženie plastov na našej planéte (pôda a oceán). Hoci osvetlenie zlepšuje život v noci (pouličné osvetlenie nám pomáha nájsť cestu domov, priemyselné osvetlenie nás udržuje v bezpečí a obytné osvetlenie udržuje naše domy útulné a svetlé), má tiež škodlivý vplyv na životné prostredie. Ľudské zdravie, správanie zvierat a životné prostredie sú ovplyvnené svetelným znečistením, čo je nadmerné alebo nesprávne používanie vonkajšieho umelého svetla.
Hlavným prispievateľom k problému svetelného znečistenia je žiara oblohy. Žiara oblohy, ktorá sa vyskytuje predovšetkým v metropolitných oblastiach, je rozjasnenie nočnej oblohy v dôsledku osvetlenia z vozidiel, pouličného osvetlenia, pracovísk, priemyselných odvetví, vonkajšej reklamy, parkovísk a budov. Fotografia nižšie bola zachytená satelitom NASA v roku 2016. (prostredníctvom počítačom vygenerovanej mapy sveta jasu nočnej oblohy). Atlas zobrazuje, ako a kde je náš svet v noci osvetlený a je prístupný online na odkazeWebová stránka NASA (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
Čo je to vlastne svetelné znečistenie?
Pri priamom alebo nepriamom zavádzaní umelého svetla do prostredia v dôsledku ľudskej a zvieracej činnosti vzniká svetelné znečistenie. Keďže môže ohroziť zdravie ľudí, kvalitu života a ochranu životného prostredia, nadmerné umelé svetlo sa klasifikuje ako znečistenie. Svetelné znečistenie je výsledkom plytvania alebo nadmerného používania umelého svetla, ktoré zahŕňa:
1. v dôsledku nadmerného osvetlenia cieľa
2. pretože svetlo sa rozptyľuje alebo uniká priamo na oblohu alebo horizont.
3. pretože k osvetleniu cieľa dochádza zbytočne.
Všetky spomenuté faktory zmenili prirodzenú nočnú tmu, čo má škodlivý vplyv na zdravie a organizmy.
Účinky svetelného znečistenia
- Vplyv na ľudí: Prirodzené cirkadiánne cykly ľudí aj zvierat môžu byť umelým svetlom vážne narušené. Cirkadiánne rytmy môžu byť v noci odhodené svetlom. vnútorné 24-hodiny, ktoré regulujú fyziologické procesy a riadia dennú aktivitu takmer všetkých živých vecí. Jedným z týchto procesov je tvorba hormónu melatonínu, ktorý sa tvorí v tme a inhibuje sa za prítomnosti svetla. Zvýšené svetlo v noci znižuje syntézu melatonínu, čo môže spôsobiť rôzne zdravotné problémy vrátane nedostatku spánku, vyčerpania, bolesti hlavy, stresu a úzkosti. Zatiaľ čo existujú štúdie o možnom nebezpečenstve vystavenia sa nočnému svetlu, nedávny výskum tiež preukázal súvislosť medzi rizikom rakoviny a zníženou hladinou melatonínu. Bolo pozorované, že hladiny ľudského melatonínu sa znižujú v reakcii na modré svetlo. Svetlo vyžarujúce diódy (LED), ktoré sú obľúbené pre osvetlenie domácností, priemyslu a miest pre svoju energetickú účinnosť a dlhú životnosť, ako aj mobilné telefóny a iné počítačové zariadenia generujú modré svetlo.
- Vplyv na zvieratá: Výskum zistil, že svetlo môže spôsobiť, že zvieratá budú mať závrat a zmätok. Správanie zvierat, vrátane migračných vzorcov, vzorcov bdelého spánku a rozvoja biotopov, je stále ovplyvnené svetelným znečistením. Svetelné znečistenie môže mať za následok stratu a smrť korytnačiek a vtákov, ktoré by inak migrovali pod vedením Mesiaca. Svetelné znečistenie spôsobuje, že značný počet hmyzu je priťahovaný k umelému svetlu a uhynie, ako aj vplyv na vtáky a iné tvory, ktoré tento hmyz väčšinou jedia.
Pokyny pre efektívne pouličné osvetlenie
Osvetlenie by malo slúžiť účelu, ktorý je zrejmý, tzn
Pred pridaním nových svietidiel alebo výmenou starých musíme určiť, či je osvetlenie skutočne nevyhnutné. Môžeme sa rozhodnúť na požiadanie, ak existujú alternatívy. Napríklad môžeme obmedziť inštaláciu niektorých systémov vonkajšieho osvetlenia nanesením reflexnej farby na značky a schodíky.
Svetlá by mali byť nasmerované a mať jasne definované oblasti.
Bez narušenia vegetácie a domov na oboch stranách cesty by osvetlenie vozovky malo osvetľovať podložie. Štadión by mal byť osvetlený štadiónovými svetlami bez toho, aby rušili okolité domácnosti. Navrhujeme, aby sme pri navrhovaní svietidiel a svietidiel obmedzili vyžarovanie svetla na hornú pologuľu a lúč by mal čo najviac dopadať na zem. Aby sme to dosiahli, musíme sa uistiť, že bočné rozloženie svetla je navrhnuté na základe šírky vozovky a výšky inštalácie pouličného osvetlenia.
Svetlá by mali byť mierne a nie jasnejšie, ako je potrebné.
Pre rôzne miesta majú zákony o osvetlení osobitné kritériá osvetlenia. Napríklad normy osvetlenia pre vnútorné pracoviská (EN 12464), štadióny (EN 12193) a ulice (EN 13201), okrem iného. Mali by sme použiť najnižšiu dostupnú úroveň osvetlenia, aby sme splnili požiadavky na osvetlenie. Musíme tiež posúdiť osvetlené povrchy, pretože niektoré z nich by mohli odrážať príliš veľa svetla späť na nočnú oblohu.
Svetlá by mali byť regulované a mali by mať nastavený čas.
Aby sa zaručilo, že svetlá sa zapnú, keď je to potrebné, stlmia sa, keď nie je potrebné dostatok svetla, a vypnú, keď nie je potrebné, vonkajšie osvetlenie by malo mať nastavené doby osvetlenia využívajúce technológie, ako sú ovládače svetla, časovače alebo detektory pohybu. To isté platí pre vnútorné osvetlenie; v závislosti od dennej doby a používania môžeme znížiť intenzitu osvetlenia alebo úplne vypnúť svetlá pomocou stmievačov, pohybových senzorov a inteligentných ovládacích prvkov.
Malo by sa použiť menej modrého svetla alebo osvetlenie s teplejším CCT.
Rozsah spektra viditeľného svetla sa pohybuje od 390 do 780 nanometrov. Podľa štúdií predstavuje modré svetlo riziko pre ľudí aj zvieratá, keď je vyžarované na vlnových dĺžkach medzi 380 a 499 nm. Emisia modrej časti viditeľného spektra sa musí znížiť a množstvá musia byť obmedzené na minimum. Predpokladá sa, že modré svetlo tvorí menšiu časť spektrálneho spektra s nízkou farebnou teplotou. Predpisy tiež začali stanovovať limity na množstvo obsahu modrého svetla (svetelný výkon pod 500 nm), pričom sa požaduje, aby bolo o 5 až 10 percent nižšie.
Návrh na zlepšenie architektúry pouličného osvetlenia na zníženie znečistenia osvetlením
Zahrnuli sme zoznam osvetľovacích smerníc pre vynikajúce postupy osvetlenia, ktoré môžu znížiť dopad na ľudí a zvieratá pri použití vonkajšieho osvetlenia ako príklad. Sme presvedčení, že na zníženie svetelného znečistenia by sa mali brať do úvahy nasledujúce faktory: uhol inštalácie svietidla, dizajn spektra, dizajn osvetlenia, konfigurácia napájacieho zdroja a použitie LED svietidiel. Nižšie sa budeme zaoberať každým z týchto faktorov jednotlivo:
a. Priame osvetlenie v nízkom uhle
Vyhnite sa osvetleniu nočnej oblohy pod uhlom nad horizontom. Ak chcete začať, vyberte si sklo alebo slnečnú clonu pre svetlo, aby ste znížili jeho vyžarovanie smerom nahor alebo dozadu. Schopnosť umiestniť svetlá do stredu vozovky kvôli verejnému osvetleniu môže pomôcť lampám mať dobré rozloženie svetla na bočnom rozvode. Ak je bočné rozloženie slabé v dôsledku nevhodného návrhu spektra, uhol naklonenia od 0 do 15 stupňov nie je povolený, aby sa zabránilo vrhaniu svetla na oblohu.
b. Aplikujte svetlo na osvetlený povrch čo najviac.
Svetelný lúč lampy by mal byť zameraný na užitočnú oblasť, ktorá musí byť osvetlená v prijateľnom rozložení osvetlenia, a nie na ožarovanie blízkej oblasti, ktorá nie. Využitie je metrika, ktorá môže určiť, ako úspešne je svetelný výkon zameraný na zamýšľanú aplikáciu. Môže nás informovať o tom, koľko svetla sa plytvá a prispieva k svetelnému znečisteniu, ako aj o tom, koľko svetla sa premieta do cenných oblastí. Pri štandardnom osvetlení odporúčame použitie aspoň 75 percent.
c. Vyhnite sa používaniu príliš veľkého množstva svetiel.
Po prvé, existujú zavedené štandardy osvetlenia pre každý typ osvetlenia. Mali by ste mať jasno v tom, akú úroveň osvetlenia požadujete ako realizátor projektu. Pri simulácii osvetlenia by sme mali použiť čo najmenej svietidiel a wattov potrebných na osvetlenie požadovanej plochy. Vyhnite sa používaniu svietidiel s príliš vysokou svietivosťou a aplikovaniu osvetlenia na povrchy, ktoré nie sú nevyhnutné. Početné normy pre osvetlenie ciest sú dobre vysvetlené v EN12301, ktorá bola uvedená v predchádzajúcej kapitole. Aby sme určili správne množstvo osvetlenia na osvetlenie cesty, mali by sme dodržiavať súvisiace požiadavky a skutočná úroveň osvetlenia by sa mala udržiavať v rozsahu 100 – 120 percent minimálnej normy.
d. Použitie systému riadenia osvetlenia.
Dostupnosť možností ovládania osvetlenia sa zhoduje s rozšíreným prijatím polovodičového osvetlenia v našom každodennom živote. To im umožňuje stmievať svietidlá bez ovplyvnenia výkonu, aby vyhovovali rôznym požiadavkám na osvetlenie počas pracovného času. Pomocou senzorov, predprogramovaných profilov stmievania alebo bezdrôtových signálov môže systém riadenia osvetlenia upravovať verejné osvetlenie (pre chodcov a autá) v súlade s hustotou využívania ulíc, námestí, chodníkov, obytných oblastí a vozoviek pre vozidlá. . Nasledujú niektoré z najbežnejších, ktoré sa nachádzajú na pouličných lampách:
- Stmievanie na časovači: Táto funkcia vám umožňuje zmeniť výkon lampy v noci. Pre túto funkciu musí byť do ovládača LED naprogramovaný iba profil stmievania; ovládač LED potom automaticky vykoná stmievanie v súlade s profilom stmievania. Môžeme to urobiť, aby bola obloha po polnoci tmavšia.
- Konštantný svetelný tok: Funkcia CLO sa používa na zohľadnenie progresívneho poklesu svetelného toku počas používania, keď sa lumen svetelného zdroja nakoniec zníži. Profil stmievania lampy môžeme zmeniť pomocou krivky TM21 (zabudovaný driver). Aby sa vykompenzoval znížený svetelný tok lampy počas jej prevádzky, napájací zdroj postupne upravuje výstupný prúd tak, aby sa zvýšil príkon lampy. Výsledkom je, že pri zvažovaní degradácie svetelného toku nemusíme používať žiarovky s vyšším príkonom.
- Snímač pohybu: Snímač pohybu je snímač obsadenia, ktorý sa zapne, keď zaznamená pohyb, a zostane zapnutý počas vopred stanoveného časového obdobia. To znamená, že keďže je aktivovaný pohybový senzor, plné osvetlenie zažijú iba osoby, ktoré sú pod alebo v blízkosti pouličného osvetlenia. Aby bolo pouličné osvetlenie ekologickejšie, zníži osvetlenie alebo dokonca vypne lampu, keď nič nie je v jeho dosahu.
e. Znížte množstvo použitého studeného svetla.
Studené svetlo vo vonkajšom osvetlení často poskytuje divákom jasný a koncentrovaný vizuálny zážitok. Na druhej strane teplé svetlo spôsobuje, že sa jednotlivci cítia útulnejšie a znižujú viditeľnosť. Voľba medzi studeným a teplým svetlom pod verejným osvetlením je bežnou záležitosťou, ale ak vezmeme do úvahy množstvo modrého svetla prítomného v každej farebnej teplote, myslíme si, že budete vedieť urobiť informované rozhodnutie rýchlejšie. Teplé svetlo má farebnú teplotu medzi 2700 a 4000, zatiaľ čo studené svetlo má zvyčajne farebnú teplotu medzi 5000 a 6500. V druhom prípade je percento modrého svetla podstatne nižšie. V súčasnosti má jantárové osvetlenie farebnú teplotu medzi 1800 a 2000 K a obsahuje 10 percent alebo menej modrého svetla (na základe modelu LED čipov a korelovanej farebnej teploty). Množstvo modrého svetla, ktoré svetlá vyžarujú, sa už vo viacerých krajinách riadi zákonmi. Napríklad Čile požaduje, aby množstvo svetelného žiarenia pod 500 nm bolo menšie ako 10 percent, zatiaľ čo Česká republika nariaďuje menšie množstvo.
Zhrnutie
Existuje naliehavá potreba riešiť znečistenie spôsobené osvetlením, ale niektoré regióny (napríklad Afrika) tiež vyžadujú naliehavú aktualizáciu svojej infraštruktúry. V tomto bode zohráva výber, inštalácia a ovládanie pouličného osvetlenia významnú úlohu. Pri rekonštrukcii pouličného osvetlenia v rozvinutých regiónoch sa musíme vyvarovať nadmerného alebo nevhodného osvetlenia a ak to okolnosti dovolia, môžeme ich vybaviť sofistikovanými riadiacimi systémami. Inštalačný uhol a výber spektra pouličného osvetlenia by mali byť hlavnými faktormi v menej rozvinutých regiónoch. Pokúste sa ponúknuť zákazníkom možnosť časovača, konvenčnejšieho a užitočnejšieho riešenia stmievania, aby bolo možné stlmiť osvetlenie v druhej polovici noci, aby sa znížilo svetelné znečistenie a ľudia sa nevracali k starej praxi nadmerného osvetlenia v rozvinutých oblastiach. To môže tiež pomôcť šetriť energiu (nižšie vládne výdavky). Prečítaním tohto článku dúfame, že každý bude mať lepšie vedomosti o svetelnom znečistení a jeho rizikách. Dúfame tiež, že pomôže projektantom pouličného osvetlenia, výrobcom, nákupcom a užívateľom pri rozhodovaní, ktoré bude mať čo najmenej negatívnych dopadov na životné prostredie. Pokiaľ ide o hospodársky rast bez prílišného negatívneho vplyvu na životné prostredie.
Nižšie sú uvedené solárne pouličné osvetlenieBENWEI, ak vás to zaujalo, môžete si kliknúť na web pre viac informácií.
