Co můžeme udělat pro snížení světelného znečištění pomocí designu pouličního osvětlení?
Úvod
Lidé a jejich inovace jsou většinou vinni za zhoršování životního prostředí, ke kterému na Zemi dochází. Navzdory skutečnosti, že různé technologie, jako jsou vozidla, plasty a osvětlení, učinily život lidem pohodlnějším. Nyní se však objevují různé problémy, jako je primární příčinou změny klimatu emise z automobilů a přemnožení plastů na naší planetě (půda a oceán). I když osvětlení zlepšuje bydlení v noci (pouliční osvětlení nám pomáhá najít cestu domů, průmyslové osvětlení nás udržuje v bezpečí a obytné osvětlení udržuje naše domy útulné a světlé), má také škodlivý vliv na životní prostředí. Světelné znečištění, což je nadměrné nebo nesprávné používání venkovního umělého světla, ovlivňuje lidské zdraví, chování zvířat a životní prostředí.
Hlavním přispěvatelem k problematice světelného znečištění je záře oblohy. Záře oblohy, která se vyskytuje především v metropolitních oblastech, je zjasnění noční oblohy v důsledku osvětlení z vozidel, pouličního osvětlení, pracovišť, průmyslových odvětví, venkovní reklamy, parkovišť a budov. Níže uvedená fotografie byla zachycena satelitem NASA v roce 2016. (přes počítačově vygenerovanou mapu světa jasu noční oblohy). Atlas zobrazuje, jak a kde je náš svět v noci osvětlen, a je přístupný online na odkazuwebové stránky NASA (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
Co je to vlastně světelné znečištění?
Při přímém nebo nepřímém zavádění umělého světla do prostředí v důsledku lidské a zvířecí činnosti vzniká světelné znečištění. Protože může ohrozit zdraví lidí, kvalitu života a ochranu životního prostředí, je nadměrné umělé světlo klasifikováno jako znečištění. Světelné znečištění je výsledkem plýtvání nebo nadměrného používání umělého světla, které zahrnuje následující:
1. v důsledku nadměrného osvětlení cíle
2. protože světlo se rozptyluje nebo uniká přímo na oblohu nebo horizont.
3. protože k osvětlení cíle dochází zbytečně.
Všechny výše uvedené faktory změnily přirozenou noční tmu, což má škodlivý dopad na zdraví a organismy.
Účinky světelného znečištění
- Dopady na lidi: Přirozené cirkadiánní cykly lidí i zvířat mohou být umělým světlem vážně narušeny. Cirkadiánní rytmy mohou být v noci svrženy světlem. vnitřní 24-hodinové hodiny, které regulují fyziologické procesy a řídí denní aktivitu téměř všech živých bytostí. Jedním z těchto procesů je tvorba hormonu melatoninu, který je produkován ve tmě a inhibován za přítomnosti světla. Zvýšené světlo v noci snižuje syntézu melatoninu, což může způsobit různé zdravotní problémy, včetně nedostatku spánku, vyčerpání, bolestí hlavy, stresu a úzkosti. Zatímco existují studie o možných nebezpečích vystavení nočnímu světlu, nedávný výzkum také prokázal souvislost mezi rizikem rakoviny a sníženou hladinou melatoninu. Bylo pozorováno, že hladiny lidského melatoninu se snižují v reakci na modré světlo. Světlo emitující diody (LED), které jsou oblíbené pro osvětlení domácností, průmyslu a měst pro svou energetickou účinnost a dlouhou životnost, stejně jako mobilní telefony a další počítačová zařízení generují modré světlo.
- Dopady na zvířata: Výzkum zjistil, že světlo může zvířatům způsobit závratě a zmatenost. Chování zvířat, včetně migračních vzorců, vzorců bdělého spánku a vývoje přirozeného prostředí, je stále ovlivněno světelným znečištěním. Světelné znečištění může mít za následek ztrátu a smrt želv a ptáků, kteří by jinak migrovali pod vedením Měsíce. Světelné znečištění způsobuje, že značný počet hmyzu je přitahován umělým světlem a umírá, stejně jako má dopad na ptáky a další tvory, kteří tento hmyz většinou jedí.
Pokyny pro efektivní pouliční osvětlení
Osvětlení by mělo sloužit účelu, který je zřejmý, tzn
Před přidáním nových svítidel nebo výměnou starých musíme určit, zda je osvětlení skutečně nezbytné. Můžeme se rozhodnout na vyžádání, pokud existují alternativy. Například můžeme omezit instalaci některých systémů venkovního osvětlení nanesením reflexní barvy na značky a schody.
Světla by měla být nasměrována a mít jasně definované oblasti.
Bez narušení vegetace a obydlí na obou stranách silnice by osvětlení vozovky mělo osvětlit vozovku. Stadion by měl být osvětlen stadionovými světly, aniž by rušil okolní domovy. Navrhujeme, abychom při navrhování lamp a luceren omezili vyzařování světla na horní polokouli a paprsek by měl co nejvíce dopadat na zem. K tomu musíme dbát na to, aby příčné rozložení osvětlení bylo navrženo na základě šířky komunikace a výšky instalace veřejného osvětlení.
Světla by měla být mírná a ne jasnější, než je nutné.
Pro různá místa mají zákony o osvětlení zvláštní kritéria osvětlenosti. Například normy osvětlení pro vnitřní pracoviště (EN 12464), stadiony (EN 12193) a ulice (EN 13201) a další. Měli bychom použít nejnižší dostupnou úroveň osvětlení, abychom splnili požadavky na osvětlení. Musíme také posoudit osvětlené povrchy, protože některé z nich by mohly odrážet příliš mnoho světla zpět na noční oblohu.
Světla by měla být regulována a mít nastavenou dobu.
Aby bylo zaručeno, že se světla zapnou, když je potřeba, ztlumí, když není potřeba dostatek světla, a vypnou, když není potřeba, venkovní osvětlení by mělo mít nastavené doby svícení pomocí technologií, jako jsou ovladače světla, časovače nebo detektory pohybu. Totéž platí pro vnitřní osvětlení; v závislosti na denní době a používání můžeme snížit intenzitu osvětlení nebo zcela vypnout světla pomocí stmívačů, pohybových senzorů a chytrých ovladačů.
Mělo by být použito méně modrého světla nebo osvětlení s teplejším CCT.
Rozsah spektra viditelného světla se pohybuje od 390 do 780 nanometrů. Podle studií představuje modré světlo riziko pro lidi i zvířata, když je vyzařováno na vlnových délkách mezi 380 a 499 nm. Emise modré části viditelného spektra musí být snížena a množství musí být omezeno na minimum. Předpokládá se, že modré světlo tvoří menší část spektrálního spektra s nízkou barevnou teplotou. Předpisy také začaly stanovovat limity pro množství obsahu modrého světla (světelný výkon pod 500 nm) a požadují jeho snížení o 5 až 10 procent.
Návrh na zlepšení architektury pouličního osvětlení, aby se snížilo znečištění osvětlením
Zahrnuli jsme seznam pokynů pro osvětlení pro vynikající postupy osvětlení, které mohou snížit dopad na lidi a zvířata při použití venkovního osvětlení jako příkladu. Domníváme se, že pro snížení světelného znečištění je třeba vzít v úvahu následující faktory: úhel instalace lampy, design spektra, design osvětlení, konfigurace napájecího zdroje a použití LED lampy. Níže si projdeme každý z těchto faktorů jednotlivě:
A. Přímé nízkoúhlové osvětlení
Vyhýbejte se osvětlení noční oblohy pod úhlem nad obzorem. Chcete-li začít, vyberte si skleněnou nebo sluneční clonu pro světlo, abyste snížili jeho vyzařování nahoru nebo dozadu. Možnost umístit světla do středu vozovky kvůli veřejnému osvětlení může pomoci lampám mít dobré rozložení světla na příčném rozložení. Pokud je laterální rozložení špatné kvůli nedostatečnému návrhu spektra, není povolen úhel naklonění 0 až 15 stupňů, aby se zabránilo vrhání světla na oblohu.
b. Aplikujte světlo na osvětlený povrch co nejvíce.
Světelný paprsek lampy by měl být zaměřen na užitečnou oblast, která musí být osvětlena v přijatelné distribuci osvětlení, spíše než ozařovat blízkou oblast, která tomu tak není. Využití je metrika, která může určit, jak úspěšně je světelný výkon zaměřen na zamýšlenou aplikaci. Může nás informovat o tom, kolik světla se plýtvá a přispívá ke světelnému znečištění, stejně jako kolik světla se promítá do cenných oblastí. Pro standardní osvětlení doporučujeme využití alespoň 75 procent.
C. Nepoužívejte příliš mnoho světel.
Za prvé, existují zavedené standardy osvětlení pro každý typ osvětlení. Měli byste mít jasno o úrovni osvětlení, kterou jako realizátor projektu požadujete. Při simulaci osvětlení bychom měli použít co nejméně svítidel a wattů potřebných k osvětlení požadované plochy. Vyhněte se používání svítidel s nadměrně vysokou svítivostí a nanášení osvětlení na povrchy, které nejsou nezbytné. Četné normy silničního osvětlení jsou dobře vysvětleny v EN12301, která byla uvedena v předchozí kapitole. Abychom určili správné množství osvětlení pro osvětlení vozovky, měli bychom dodržovat související požadavky a skutečná úroveň osvětlení by měla být udržována v rozmezí 100–120 procent minimální normy.
d. Použití systému řízení osvětlení.
Dostupnost možností ovládání osvětlení se shoduje s rozšířeným přijetím polovodičového osvětlení v našem každodenním životě. To jim umožňuje stmívat svítidla bez ovlivnění výkonu, aby vyhovovaly různým požadavkům na osvětlení během pracovní doby. Pomocí senzorů, předprogramovaných profilů stmívání nebo bezdrátových signálů může systém řízení osvětlení upravovat veřejné osvětlení (pro chodce a auta) v souladu s hustotou využití ulic, náměstí, chodníků, obytných oblastí a vozovek pro vozidla. . Níže jsou uvedeny některé z nejběžnějších, které se nacházejí na pouličních lampách:
- Stmívání na časovači: Tato funkce umožňuje změnit výkon lampy v noci. Pro tuto funkci musí být do ovladače LED naprogramován pouze profil stmívání; ovladač LED pak automaticky provede stmívání v souladu s profilem stmívání. Můžeme to udělat, aby obloha po půlnoci ztmavla.
- Konstantní světelný tok: Funkce CLO se používá k zohlednění progresivního poklesu světelného toku během používání, protože lumen světelného zdroje bude nakonec slábnout. Profil stmívání lampy můžeme změnit pomocí křivky TM21 (vestavěný driver). Aby se vyrovnal snížený světelný tok lampy za provozu, napájecí zdroj postupně upravuje výstupní proud tak, aby se zvýšil příkon lampy. Výsledkem je, že při zohlednění degradace lumen nemusíme používat žárovky s vyšším výkonem.
- Pohybové čidlo: Pohybové čidlo je čidlo obsazení, které se zapne, když detekuje pohyb, a zůstane zapnuté po předem stanovenou dobu. To znamená, že protože je aktivován pohybový senzor, zažijí plné osvětlení pouze osoby, které jsou pod nebo v blízkosti pouličního osvětlení. Aby bylo pouliční osvětlení ekologičtější, sníží osvětlení nebo dokonce zhasne lampu, když nic není v jeho dosahu.
E. Snižte množství použitého studeného světla.
Studené světlo ve venkovním osvětlení často poskytuje divákům jasný a koncentrovaný vizuální zážitek. Na druhou stranu teplé světlo způsobuje, že se jednotlivci cítí útulněji a snižují viditelnost. Volba mezi studeným a teplým světlem pod veřejným osvětlením je běžným jevem, ale pokud vezmete v úvahu množství modrého světla přítomného v každé barevné teplotě, myslíme si, že budete schopni učinit informované rozhodnutí rychleji. Teplé světlo má barevnou teplotu mezi 2700 a 4000, zatímco studené světlo má typicky barevnou teplotu mezi 5000 a 6500. V druhém případě je procento modrého světla podstatně nižší. V současné době má jantarové osvětlení barevnou teplotu mezi 1800 a 2000 K a obsahuje 10 procent nebo méně modrého světla (na základě modelu LED čipů a korelované barevné teploty). Množství modrého světla, které světla vyzařují, se již v několika zemích řídí zákony. Například Chile požaduje, aby množství světelného záření pod 500 nm bylo menší než 10 procent, zatímco Česká republika nařizuje menší množství.
souhrn
Existuje naléhavá potřeba řešit světelné znečištění, ale některé regiony (například Afrika) také vyžadují naléhavou aktualizaci své infrastruktury. V tomto bodě přebírá významnou roli výběr, instalace a ovládání pouličního osvětlení. Při přestavbě pouličního osvětlení ve vyspělých regionech se musíme vyvarovat nadměrného nebo nevhodného osvětlení a pokud to okolnosti dovolí, můžeme je vybavit sofistikovanými řídicími systémy. Úhel instalace a výběr spektra pouličního osvětlení by měly být primárními faktory v méně rozvinutých regionech. Pokuste se nabídnout zákazníkům možnost časovače, konvenčnější a užitečnější řešení stmívání, aby bylo možné osvětlení ztlumit ve druhé polovině noci, aby se snížilo světelné znečištění a lidé se nemuseli vracet ke staré praxi nadměrného osvětlení v rozvinuté oblasti. To může také pomoci šetřit energii (nižší vládní výdaje). Přečtením tohoto článku doufáme, že každý bude mít lepší znalosti o světelném znečištění a jeho rizicích. Doufáme také, že pomůže projektantům veřejného osvětlení, výrobcům, nákupčím a uživatelům při rozhodování, která budou mít co nejmenší negativní dopady na životní prostředí. Pokud jde o ekonomický růst bez přílišného negativního dopadu na životní prostředí.
Níže jsou solární pouliční osvětleníBENWEI, pokud vás to zaujalo, můžete kliknout na web pro více informací.
