Ce putem face pentru a reduce poluarea luminoasă prin proiectarea luminii stradale?
Introducere
Oamenii și inovațiile lor sunt în mare parte de vină pentru degradarea mediului care are loc pe Pământ. În ciuda faptului că o varietate de tehnologii, cum ar fi vehiculele, materialele plastice și iluminatul, au făcut viața mai convenabilă pentru oameni. Dar acum apar o varietate de probleme, cum ar fi cauza principală a schimbărilor climatice fiind emisiile de automobile și suprapopularea de plastic pe planeta noastră (sol și ocean). Deși iluminatul îmbunătățește viața pe timp de noapte (luminile stradale ne ajută să ne găsim drumul spre casă, iluminatul industrial ne menține în siguranță, iar iluminatul rezidențial menține casele confortabile și luminoase), are, de asemenea, un efect dăunător asupra mediului. Sănătatea umană, comportamentul animalelor și mediul înconjurător sunt toate afectate de poluarea luminoasă, care este utilizarea excesivă sau necorespunzătoare a luminii artificiale exterioare.
Un contributor major la problema poluării luminoase este strălucirea cerului. Strălucirea cerului, care apare în principal în zonele metropolitane, este strălucirea cerului nopții ca urmare a iluminării de la vehicule, lumini stradale, locuri de muncă, industrii, publicitate în aer liber, parcări și clădiri. Fotografia de mai jos a fost surprinsă de un satelit NASA în 2016. (prin intermediul unei hărți a lumii generată de computer a luminozității cerului nocturn). Atlasul descrie cum și unde lumea noastră este iluminată noaptea și este accesibil online la link-ulSite-ul NASA (https%3a%2f%2fearthobservatory.nasa.gov%2ffeatures%2fNightLights).
Ce este mai exact poluarea luminoasă?
Când lumina artificială este introdusă în mediu ca urmare a activității umane și animale, fie direct, fie indirect, se creează poluare luminoasă. Deoarece poate pune în pericol sănătatea oamenilor, calitatea vieții și conservarea mediului, lumina artificială excesivă este clasificată drept poluare. Poluarea luminoasă este rezultatul deșeurilor de lumină artificială sau al suprasolicitarii, care include următoarele:
1. ca urmare a luminii excesive pe tinta
2. deoarece lumina se împrăștie sau scapă direct către cer sau orizont.
3. deoarece iluminarea țintei are loc inutil.
Întunericul natural al nopții a fost alterat de toți factorii menționați mai sus, ceea ce are un impact negativ asupra sănătății și organismelor.
Efectele poluării luminoase
- Impact asupra oamenilor: atât ciclurile circadiene naturale ale oamenilor, cât și ale animalelor pot fi perturbate grav de lumina artificială. Ritmurile circadiene pot fi alungate de lumină noaptea. un ceas intern de 24-oră care reglează procesele fiziologice și controlează activitatea zilnică în aproape toate ființele vii. Crearea hormonului melatonina, care este produs în întuneric și inhibat în prezența luminii, este unul dintre aceste procese. Creșterea luminii pe timp de noapte scade sinteza melatoninei, care poate provoca diverse probleme de sănătate, inclusiv privarea de somn, epuizare, dureri de cap, stres și anxietate. Deși au existat studii privind posibilele pericole ale expunerii la lumina nocturnă, cercetările recente au demonstrat, de asemenea, o legătură între riscul de cancer și scăderea nivelului de melatonină. S-a observat că nivelul melatoninei umane scade ca răspuns la lumina albastră. Diodele emițătoare de lumină (LED-uri), care sunt populare pentru iluminatul casnic, industrial și urban datorită eficienței energetice și duratei de viață lungi, precum și telefoanele mobile și alte dispozitive computerizate generează toate lumină albastră.
- Impactul asupra animalelor: Cercetările au descoperit că lumina poate face animalele amețite și confuze. Comportamentul animalelor, inclusiv modelele migratorii, modelele de somn de veghe și dezvoltarea habitatului, este încă afectat de poluarea luminoasă. Poluarea luminoasă poate duce la pierderea și moartea țestoaselor și păsărilor care altfel ar migra sub îndrumarea lunii. Poluarea luminoasă face ca un număr semnificativ de insecte să fie atrase de lumina artificială și să moară, precum și să aibă un impact asupra păsărilor și altor creaturi care mănâncă în principal aceste insecte.
Ghid pentru iluminatul stradal eficient
Iluminatul ar trebui să servească unui scop care este evident, adică
Trebuie să stabilim dacă iluminarea este de fapt esențială înainte de a adăuga corpuri noi sau de a le înlocui pe cele vechi. Putem lua o decizie la cerere dacă există alternative. De exemplu, putem reduce instalarea unor sisteme de iluminat exterior prin aplicarea vopselei reflectorizante pe semne și trepte.
Luminile ar trebui să fie direcționate și să aibă regiuni clar definite.
Fără a deranja vegetația și casele de pe ambele părți ale drumului, iluminatul rutier ar trebui să lumineze patul drumului. Stadionul ar trebui să fie iluminat de luminile stadionului fără a deranja casele din jur. Vă sugerăm ca atunci când proiectăm lămpi și felinare, să restricționăm emisia de lumină în emisfera superioară, iar fasciculul ar trebui să lovească solul cât mai mult posibil. Pentru a face acest lucru, trebuie să ne asigurăm că distribuția laterală a luminii este proiectată în funcție de lățimea drumului și înălțimea instalației de iluminat stradal.
Luminile ar trebui să aibă un nivel modest și să nu fie mai luminoase decât este necesar.
Pentru diferite locuri, legile de iluminare au criterii speciale de iluminare. De exemplu, standardele de iluminat pentru locurile de muncă interioare (EN 12464), stadioane (EN 12193) și străzi (EN 13201), printre altele. Ar trebui să folosim cel mai scăzut nivel de iluminare disponibil pentru a satisface cerințele de iluminare. De asemenea, trebuie să evaluăm suprafețele luminate, deoarece unele dintre ele ar putea reflecta prea multă lumină înapoi pe cerul nopții.
Luminile ar trebui să fie reglate și să aibă o oră stabilită.
Pentru a garanta că luminile sunt aprinse atunci când este necesar, dezactivate atunci când nu este nevoie de suficientă lumină și oprite atunci când nu este nevoie, iluminatul exterior ar trebui să stabilească perioade de iluminare utilizând tehnologii precum controlere de lumină, temporizatoare sau detectoare de mișcare. Același lucru este valabil și pentru iluminatul interior; în funcție de ora din zi și de utilizare, putem reduce intensitatea iluminării sau putem opri complet luminile utilizând variatoare, senzori de mișcare și comenzi inteligente.
Ar trebui să se folosească mai puțină lumină albastră sau iluminare cu un CCT mai cald.
Gama spectrului luminii vizibile se întinde între 390 și 780 de nanometri. Potrivit studiilor, lumina albastră prezintă riscuri atât pentru oameni, cât și pentru animale atunci când este emisă la lungimi de undă cuprinse între 380 și 499 nm. Emisia porțiunii albastre a spectrului vizibil trebuie redusă, iar cantitățile trebuie menținute la minimum. Se crede că lumina albastră constituie o porțiune mai mică din spectrul spectral al unei temperaturi scăzute de culoare. De asemenea, reglementările au început să stabilească limite ale cantității de conținut de lumină albastră (ieșirea luminii sub 500 nm), cerând ca acesta să fie între 5 și 10 la sută mai mic.
Sugestie de îmbunătățire a arhitecturii luminilor stradale pentru a reduce poluarea luminoasă
Am inclus o listă de linii directoare de iluminat pentru practici excelente de iluminat care pot reduce impactul asupra oamenilor și animalelor folosind iluminatul exterior ca exemplu. Considerăm că trebuie luați în considerare următorii factori pentru a reduce poluarea luminoasă: unghiul de instalare al lămpii, designul spectrului, designul iluminatului, configurația sursei de alimentare și utilizarea LED-urilor lămpii. Vom analiza fiecare dintre acești factori individual mai jos:
A. Iluminare directă cu unghi mic
Feriți-vă de a ilumina cerul nopții la un unghi deasupra orizontului. Pentru a începe, alegeți o opțiune de sticlă sau parasolar pentru ca lumina să-și reducă emisia în sus sau înapoi. Capacitatea de a pune lumini în centrul drumului datorită iluminării publice poate ajuta lămpile să aibă o bună distribuție a luminii pe distribuția laterală. Dacă distribuția laterală este slabă din cauza designului inadecvat al spectrului, nu este permis un unghi de înclinare de la 0 la 15 grade pentru a preveni proiectarea luminii către cer.
b. Aplicați lumină pe suprafața luminată cât mai mult posibil.
Fasciculul luminos al lămpii ar trebui să se concentreze pe regiunea utilă care trebuie iluminată într-o distribuție acceptabilă a luminii, mai degrabă decât să iradieze zona din apropiere care nu este iluminată. Utilizarea este o măsură care poate determina cât de bine este concentrată puterea luminoasă asupra aplicației dorite. Ne poate informa despre câtă lumină este irosită și contribuie la poluarea luminoasă, precum și câtă lumină este proiectată în zone valoroase. Vă recomandăm o utilizare de cel puțin 75 la sută pentru iluminarea standard.
c. Evitați să folosiți prea multe lumini.
În primul rând, există standarde de iluminare stabilite pentru fiecare tip de iluminare. Ar trebui să fiți clar cu privire la nivelul de iluminare de care aveți nevoie ca implementator al proiectului. Când simulăm iluminarea, ar trebui să folosim cele mai puține corpuri de iluminat și wați necesari pentru a ilumina zona necesară. Evitați să folosiți corpuri de iluminat cu intensități luminoase excesiv de mari și să aplicați iluminare pe suprafețe care nu sunt esențiale. Numeroasele standarde de iluminat rutier sunt bine explicate în EN12301, care a fost menționat în capitolul precedent. Pentru a determina cantitatea adecvată de iluminare pentru a ilumina drumul, ar trebui să respectăm cerințele aferente, iar nivelul real de iluminare ar trebui să fie menținut în intervalul de 100-120 la sută din norma minimă.
d. Utilizarea unui sistem de control al luminii.
Disponibilitatea opțiunilor de control al luminii coincide cu adoptarea pe scară largă a iluminatului cu stare solidă în viața noastră de zi cu zi. Acest lucru le permite să estompeze corpurile de iluminat fără a afecta performanța pentru a se adapta la cerințele de iluminare variate ale orelor de lucru. Cu ajutorul senzorilor, profilurilor de reglare preprogramate sau semnalelor fără fir, sistemul de management al iluminatului poate modifica iluminarea publică (pentru pietoni și mașini) în conformitate cu densitatea de utilizare a străzilor, piețelor, trotuarelor, zonelor rezidențiale și drumurilor vehiculelor. . Următoarele sunt unele dintre cele mai răspândite găsite pe lămpile stradale:
- Reglarea luminii la un temporizator: această caracteristică vă permite să schimbați puterea lămpii pe timp de noapte. Doar profilul de atenuare trebuie programat în driverul LED pentru această caracteristică; driverul LED va executa automat reglarea în conformitate cu profilul de reglare. Putem face asta pentru a întuneca cerul după miezul nopții.
- Ieșire constantă a lumenului: funcția CLO este utilizată pentru a explica scăderea progresivă a fluxului luminos pe parcursul utilizării, deoarece lumenul sursei de lumină va scădea în cele din urmă. Putem modifica profilul de atenuare al lămpii folosind curba TM21 (driver încorporat). Pentru a compensa fluxul luminos diminuat al lămpii în timpul funcționării, sursa de alimentare ajustează treptat curentul de ieșire pentru a crește puterea lămpii. Ca rezultat, în timp ce luăm în considerare degradarea lumenului, nu este nevoie să folosim becuri cu puteri mai mari.
- Senzor de mișcare: un senzor de mișcare este un senzor de ocupare care se aprinde atunci când detectează mișcare și rămâne aprins pentru o perioadă de timp predeterminată. Acest lucru indică faptul că, deoarece senzorul de mișcare este activat, numai persoanele care se află sub sau aproape de luminile stradale vor experimenta iluminarea completă. Pentru a face lumina stradală mai ecologică, va reduce iluminarea sau chiar va stinge lampa în timp ce nimic nu se află în raza sa.
e. Reduceți cantitatea de lumină rece utilizată.
Lumina rece din iluminatul exterior oferă frecvent spectatorilor o experiență vizuală clară și concentrată. Pe de altă parte, lumina caldă îi face pe oameni să se simtă mai confortabili și reduce vizibilitatea. Alegerea între lumină rece și caldă la iluminatul public este o întâmplare comună, dar luând în considerare cantitatea de lumină albastră prezentă în fiecare temperatură de culoare, credem că veți putea lua o decizie informată mai rapid. Lumina caldă are o temperatură de culoare între 2700 și 4000, în timp ce lumina rece are de obicei o temperatură de culoare între 5000 și 6500. În cea din urmă, procentul de lumină albastră este considerabil mai mic. În zilele noastre, iluminatul chihlimbar are o temperatură de culoare între 1800 și 2000 K și conține 10% sau mai puțină lumină albastră (pe baza modelului de cipuri LED și a temperaturii de culoare corelate). Cantitatea de lumină albastră pe care o emit luminile este deja guvernată de legile din mai multe națiuni. De exemplu, Chile cere ca cantitatea de radiație luminoasă sub 500 nm să fie mai mică de 10%, în timp ce Republica Cehă impune o cantitate mai mică.
rezumat
Există o nevoie urgentă de a aborda poluarea luminoasă, dar unele regiuni (cum ar fi Africa) necesită și o actualizare urgentă a infrastructurii lor. În acest moment, selecția, instalarea și controlul luminii stradale își asumă un rol semnificativ. În timpul refacerii luminilor stradale în regiunile dezvoltate, trebuie să evităm utilizarea iluminatului excesiv sau nepotrivit, iar dacă circumstanțele o permit, le putem echipa cu sisteme de control sofisticate. Unghiul de instalare și alegerea spectrului de iluminat stradal ar trebui să fie considerațiile principale în regiunile mai puțin dezvoltate. Încercați să oferiți clienților opțiunea unui cronometru, o soluție mai convențională și mai utilă de reglare a luminii, astfel încât iluminarea să poată fi estompată în a doua jumătate a nopții pentru a reduce poluarea luminoasă și a împiedica oamenii să revină la vechea practică a suprailuminării în zonele dezvoltate. Acest lucru poate ajuta, de asemenea, la economisirea energiei (cheltuieli guvernamentale mai mici). Citind acest articol, sperăm ca toată lumea să cunoască mai bine poluarea luminoasă și riscurile acesteia. De asemenea, sperăm că va ajuta designerii, producătorii, cumpărătorii și utilizatorii de iluminat stradal să ia decizii care vor avea cele mai puține efecte negative asupra mediului. Când vine vorba de creștere economică fără a avea un impact negativ prea mare asupra mediului.
Mai jos sunt luminile stradale solare aleBENWEI, dacă sunteți interesat de acesta, puteți face clic pe site pentru mai multe informații.
