Kaj lahko naredimo za zmanjšanje svetlobnega onesnaževanja z zasnovo ulične luči?
Uvod
Za degradacijo okolja, ki se dogaja na Zemlji, smo večinoma krivi ljudje in njihove inovacije. Kljub dejstvu, da so različne tehnologije, kot so vozila, plastika in razsvetljava, ljudem olajšale življenje. Toda zdaj se pojavljajo različna vprašanja, kot so glavni vzrok podnebnih sprememb avtomobilski izpusti in prenaseljenost plastike na našem planetu (tla in oceani). Čeprav osvetlitev izboljša življenje ponoči (ulične luči nam pomagajo najti pot domov, industrijska razsvetljava nas varuje, stanovanjska razsvetljava pa ohranja naše hiše udobne in svetle), ima tudi škodljiv učinek na okolje. Na zdravje ljudi, vedenje živali in okolje vpliva svetlobno onesnaženje, ki je prekomerna ali nepravilna uporaba zunanje umetne svetlobe.
K problemu svetlobnega onesnaženja največ prispeva sij neba. Sijaj neba, ki se pojavlja predvsem v metropolitanskih območjih, je osvetlitev nočnega neba kot posledica osvetlitve vozil, uličnih luči, delovnih mest, industrije, zunanjega oglaševanja, parkirišč in zgradb. Spodnjo fotografijo je leta 2016 posnel Nasin satelit (prek računalniško ustvarjenega svetovnega zemljevida svetlosti nočnega neba). Atlas prikazuje, kako in kje je ponoči osvetljen naš svet in je dostopen na spletu na povezaviNasina spletna stran (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
Kaj pravzaprav je svetlobno onesnaženje?
Ko se umetna svetloba vnaša v okolje kot posledica dejavnosti ljudi in živali, bodisi neposredno ali posredno, nastane svetlobno onesnaženje. Ker lahko ogrozi zdravje ljudi, kakovost življenja in ohranjanje okolja, uvrščamo prekomerno umetno svetlobo med onesnaževanje. Svetlobno onesnaženje je posledica potrate ali prekomerne umetne svetlobe, kar vključuje naslednje:
1. kot posledica premočne osvetlitve tarče
2. ker se svetloba razprši ali uide neposredno proti nebu ali obzorju.
3. ker pride do osvetlitve tarče po nepotrebnem.
Vsi našteti dejavniki spreminjajo naravno nočno temo, kar škodljivo vpliva na zdravje in organizem.
Učinki svetlobnega onesnaženja
- Vplivi na ljudi: Umetna svetloba lahko resno zmoti naravne cirkadiane cikle ljudi in živali. Svetloba ponoči lahko zmoti cirkadiane ritme. notranja 24-urna ura, ki uravnava fiziološke procese in nadzira dnevno aktivnost skoraj vseh živih bitij. Eden od teh procesov je nastajanje hormona melatonina, ki nastaja v temi in zavre ob prisotnosti svetlobe. Več svetlobe ponoči zmanjša sintezo melatonina, kar lahko povzroči različne zdravstvene težave, vključno s pomanjkanjem spanja, izčrpanostjo, glavoboli, stresom in tesnobo. Medtem ko obstajajo študije o možnih nevarnostih izpostavljenosti nočni svetlobi, so nedavne raziskave pokazale tudi povezavo med tveganjem za nastanek raka in znižanimi ravnmi melatonina. Opazili so, da se ravni človeškega melatonina zmanjšajo kot odziv na modro svetlobo. Svetleče diode (LED), ki so zaradi svoje energijske učinkovitosti in dolge življenjske dobe priljubljene za razsvetljavo v gospodinjstvih, industriji in mestih, pa tudi mobilni telefoni in druge računalniške naprave ustvarjajo modro svetlobo.
- Vplivi na živali: Raziskave so pokazale, da lahko svetloba pri živalih povzroči vrtoglavico in zmedenost. Svetlobno onesnaženje še vedno vpliva na vedenje živali, vključno z migracijskimi vzorci, budnimi vzorci spanja in razvojem habitatov. Svetlobno onesnaženje lahko povzroči izgubo in smrt želv in ptic, ki bi se sicer selile pod vodstvom lune. Svetlobno onesnaženje povzroči, da veliko število žuželk pritegne umetna svetloba in pogine, vpliva pa tudi na ptice in druga bitja, ki te žuželke večinoma jedo.
Smernice za učinkovito ulično razsvetljavo
Osvetlitev mora služiti očitnemu namenu, tj
Preden dodamo nove napeljave ali zamenjamo stare, moramo ugotoviti, ali je osvetlitev dejansko bistvena. Lahko se odločimo na zahtevo, če obstajajo alternative. Na primer, lahko zmanjšamo namestitev nekaterih sistemov zunanje razsvetljave z nanašanjem odsevne barve na znake in stopnice.
Luči morajo biti usmerjene in imeti jasno opredeljene regije.
Ne da bi motili vegetacijo in domove na obeh straneh ceste, mora cestna razsvetljava osvetljevati cestno podlago. Stadion mora biti osvetljen s stadionskimi lučmi, ne da bi motili okoliške domove. Predlagamo, da pri oblikovanju svetilk in lampijonov omejimo oddajanje svetlobe na zgornjo poloblo in da žarek čim bolj udarja ob tla. Za to moramo zagotoviti, da je stranska razporeditev svetlobe zasnovana glede na širino ceste in višino napeljave cestne razsvetljave.
Luči naj bodo zmerne in ne svetlejše, kot je potrebno.
Za različne kraje imajo zakoni o razsvetljavi posebna merila za osvetlitev. Na primer standardi za osvetlitev notranjih delovnih mest (EN 12464), stadionov (EN 12193) in ulic (EN 13201) med drugim. Uporabiti moramo najnižjo razpoložljivo raven osvetlitve, da bi zadostili svetlobnim zahtevam. Prav tako moramo oceniti osvetljene površine, saj lahko nekatere od njih odbijejo preveč svetlobe nazaj v nočno nebo.
Luči morajo biti regulirane in imeti nastavljen čas.
Da bi zagotovili, da se luči prižgejo, ko je potrebno, utišajo, ko ni potrebne dovolj svetlobe, in izklopijo, ko niso potrebne, bi morala imeti zunanja razsvetljava nastavljena obdobja osvetlitve z uporabo tehnologij, kot so krmilniki svetlobe, časovniki ali detektorji gibanja. Enako velja za notranjo razsvetljavo; odvisno od časa dneva in uporabe lahko z zatemnilniki, senzorji gibanja in pametnim upravljanjem zmanjšamo jakost osvetlitve ali popolnoma izklopimo luči.
Uporabiti je treba manj modre svetlobe ali osvetlitev s toplejšo CCT.
Spekter vidne svetlobe sega od 390 do 780 nanometrov. Študije kažejo, da modra svetloba predstavlja tveganje za ljudi in živali, če se oddaja pri valovnih dolžinah med 380 in 499 nm. Emisijo modrega dela vidnega spektra je treba zmanjšati, količine pa morajo biti čim manjše. Menijo, da modra svetloba predstavlja manjši del spektra nizke barvne temperature. Predpisi so prav tako začeli postavljati omejitve količine modre svetlobe (svetlobni izhod pod 500 nm), pri čemer zahtevajo, da je med 5 in 10 odstotki nižja.
Predlog za izboljšanje arhitekture uličnih luči za zmanjšanje svetlobnega onesnaževanja
Vključili smo seznam smernic za razsvetljavo za odlične prakse razsvetljave, ki lahko zmanjšajo vpliv na ljudi in živali z uporabo zunanje razsvetljave kot primera. Menimo, da je treba za zmanjšanje svetlobnega onesnaževanja upoštevati naslednje dejavnike: kot namestitve sijalke, zasnova spektra, zasnova razsvetljave, konfiguracija napajanja in uporaba LED sijalke. Spodaj bomo obravnavali vsakega od teh dejavnikov posebej:
a. Neposredna osvetlitev pod nizkim kotom
Izogibajte se osvetlitvi nočnega neba pod kotom nad obzorjem. Za začetek izberite možnost stekla ali senčnika za svetlobo, da zmanjšate njeno sevanje navzgor ali nazaj. Možnost postavitve luči na sredino ceste zaradi javne razsvetljave lahko pomaga, da imajo svetilke dobro porazdelitev svetlobe na stranski porazdelitvi. Če je bočna porazdelitev slaba zaradi neustrezne zasnove spektra, kot nagiba od 0 do 15 stopinj ni dovoljen, da preprečite oddajanje svetlobe v nebo.
b. Na osvetljeno površino nanesite čim več svetlobe.
Svetlobni žarek svetilke mora biti usmerjen na uporabno območje, ki ga je treba osvetliti s sprejemljivo porazdelitvijo svetlobe, namesto da obseva bližnje območje, ki tega ne potrebuje. Izkoriščenost je metrika, ki lahko določa, kako uspešno je izhod svetlobe osredotočen na predvideno uporabo. Lahko nam pove, koliko svetlobe se izgubi in prispeva k svetlobnemu onesnaženju ter koliko svetlobe se projicira na dragocena območja. Svetujemo uporabo vsaj 75 odstotkov za standardno osvetlitev.
c. Izogibajte se uporabi preveč luči.
Prvič, za vsako vrsto osvetlitve obstajajo določeni standardi osvetlitve. Kot izvajalec projekta morate biti jasni glede ravni osvetlitve, ki jo potrebujete. Pri simulaciji razsvetljave moramo uporabiti najmanj napeljav in vatov, potrebnih za osvetlitev zahtevanega območja. Izogibajte se uporabi svetilk s pretirano visokimi svetlobnimi jakostmi in osvetlitvi površin, ki niso bistvene. Številni standardi za razsvetljavo cest so dobro razloženi v EN12301, ki je bil naveden v prejšnjem poglavju. Da bi določili ustrezno količino osvetlitve za osvetlitev ceste, se moramo držati povezanih zahtev, realna raven osvetljenosti pa mora biti v območju 100–120 odstotkov minimalne norme.
d. Uporaba sistema za nadzor razsvetljave.
Razpoložljivost izbire nadzora osvetlitve sovpada z razširjeno uporabo polprevodniške razsvetljave v našem vsakdanjem življenju. To jim omogoča, da zatemnijo svetilke, ne da bi to vplivalo na delovanje, da se prilagodijo različnim zahtevam po osvetlitvi delovnega časa. Z uporabo senzorjev, predprogramiranih zatemnitvenih profilov ali brezžičnih signalov lahko sistem za upravljanje razsvetljave prilagodi javno osvetlitev (za sprehajalce in avtomobile) glede na gostoto uporabe ulic, trgov, sprehajališč, stanovanjskih območij in vozišč vozil. . Sledi nekaj bolj razširjenih na uličnih svetilkah:
- Zatemnitev na časovniku: Ta funkcija vam omogoča spreminjanje moči svetilke ponoči. Za to funkcijo je treba v gonilnik LED programirati samo profil zatemnitve; gonilnik LED bo nato samodejno izvedel zatemnitev v skladu s profilom zatemnitve. To lahko storimo, da bo nebo po polnoči temnejše.
- Konstanten izhod svetlobnega toka: funkcija CLO se uporablja za upoštevanje postopnega zmanjševanja svetlobnega toka med uporabo, saj se bo lumen svetlobnega vira sčasoma zmanjšal. Profil zatemnitve svetilke lahko spremenimo s pomočjo krivulje TM21 (vgrajen gonilnik). Da bi nadomestil zmanjšan svetlobni tok sijalke med delovanjem, napajalnik postopoma prilagodi izhodni tok za povečanje moči sijalke. Posledično nam ob upoštevanju degradacije lumna ni treba uporabljati žarnic z večjo močjo.
- Senzor gibanja: senzor gibanja je senzor zasedenosti, ki se vklopi, ko zazna gibanje, in ostane vklopljen vnaprej določeno časovno obdobje. To pomeni, da bodo zaradi aktiviranega senzorja gibanja polno osvetljene le osebe, ki so pod ali blizu uličnih luči. Da bo ulična svetilka okolju prijaznejša, bo zmanjšala osvetlitev ali celo ugasnila svetilko, medtem ko ni ničesar v njenem dosegu.
e. Zmanjšajte količino uporabljene hladne svetlobe.
Hladna svetloba v zunanji razsvetljavi gledalcem pogosto zagotavlja jasno in koncentrirano vizualno izkušnjo. Po drugi strani pa topla svetloba naredi posameznike bolj prijetne in zmanjša vidljivost. Izbira med hladno in toplo svetlobo pri javni razsvetljavi je pogost pojav, vendar menimo, da se boste z upoštevanjem količine modre svetlobe, ki je prisotna v vsaki barvni temperaturi, hitreje odločili. Topla svetloba ima barvno temperaturo med 2700 in 4000, medtem ko ima hladna svetloba običajno barvno temperaturo med 5000 in 6500. Pri slednji je odstotek modre svetlobe precej nižji. Dandanes ima jantarna razsvetljava barvno temperaturo med 1800 in 2000 K in vsebuje 10 odstotkov ali manj modre svetlobe (na podlagi modela čipov LED in korelirane barvne temperature). Količino modre svetlobe, ki jo oddajajo luči, že urejajo zakoni v več državah. Čile na primer zahteva, da je količina svetlobnega sevanja pod 500 nm manjša od 10 odstotkov, medtem ko Češka zahteva manjšo količino.
Povzetek
Nujno je treba obravnavati svetlobno onesnaženje, vendar nekatere regije (na primer Afrika) potrebujejo tudi nujno posodobitev svoje infrastrukture. Na tej točki imajo izbira, namestitev in nadzor ulične luči pomembno vlogo. Pri obnovi uličnih svetilk v razvitih regijah se moramo izogibati uporabi premočne ali neustrezne razsvetljave, če okoliščine dopuščajo, pa jih lahko opremimo s sofisticiranimi krmilnimi sistemi. Kot namestitve in izbira spektra ulične razsvetljave bi morala biti glavna dejavnika v manj razvitih regijah. Poskusite strankam ponuditi možnost časovnika, bolj običajne in uporabne rešitve za zatemnitev, tako da je mogoče osvetlitev zatemniti v drugi polovici noči, da zmanjšate svetlobno onesnaženje in preprečite, da bi se ljudje vrnili k stari praksi prekomerne osvetlitve v razvita območja. To lahko pomaga tudi pri varčevanju z energijo (manjša poraba države). Upamo, da bodo z branjem tega članka vsi bolje spoznali svetlobno onesnaženje in njegova tveganja. Upamo tudi, da bo projektantom, proizvajalcem, kupcem in uporabnikom ulične razsvetljave pomagal pri odločitvah, ki bodo imele najmanj negativnih vplivov na okolje. Ko gre za gospodarsko rast brez prevelikega negativnega vpliva na okolje.
Spodaj so sončne ulične lučiBENWEI, če ste vključeni v to, lahko kliknete spletno mesto za več informacij.
