Какво можем да направим, за да намалим светлинното замърсяване с дизайна на уличното осветление?
Въведение
Хората и техните иновации са най-вече виновни за влошаването на околната среда, което се случва на Земята. Въпреки факта, че различни технологии, като превозни средства, пластмаси и осветление, направиха живота по-удобен за хората. Но сега се появяват различни проблеми, като основната причина за изменението на климата са емисиите от автомобилите и пренаселването на пластмаса на нашата планета (почва и океан). Въпреки че осветлението подобрява живота през нощта (уличните лампи ни помагат да намерим пътя към дома, промишленото осветление ни предпазва, а жилищното осветление поддържа домовете ни уютни и светли), то има и пагубен ефект върху околната среда. Човешкото здраве, поведението на животните и околната среда се влияят от светлинното замърсяване, което е прекомерното или неправилно използване на външна изкуствена светлина.
Основен принос за проблема със светлинното замърсяване е сиянието на небето. Небесното сияние, което се среща предимно в градските райони, е изсветляването на нощното небе в резултат на осветяване от превозни средства, улични светлини, работни места, индустрии, външна реклама, паркинги и сгради. Снимката по-долу е заснета от сателит на НАСА през 2016 г. (чрез компютърно генерирана световна карта на яркостта на нощното небе). Атласът изобразява как и къде нашият свят е осветен през нощта и е достъпен онлайн на връзкатауебсайт на НАСА (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
Какво точно е светлинното замърсяване?
Когато изкуствената светлина се въведе в околната среда в резултат на човешка или животинска дейност, пряко или непряко, се създава светлинно замърсяване. Тъй като може да застраши здравето на хората, качеството на живот и опазването на околната среда, прекомерната изкуствена светлина се класифицира като замърсяване. Светлинното замърсяване е резултат от загуба на изкуствена светлина или прекомерна употреба, което включва следното:
1. в резултат на прекомерно осветяване на целта
2. защото светлината се разпръсква или излиза директно към небето или хоризонта.
3. тъй като осветяването на целта възниква ненужно.
Естественият мрак на нощта е променен от всички горепосочени фактори, което има пагубно въздействие върху здравето и организмите.
Ефекти от светлинното замърсяване
- Въздействие върху хората: Естествените циркадни цикли както на хората, така и на животните могат да бъдат сериозно нарушени от изкуствена светлина. Циркадните ритми могат да бъдат променени от светлина през нощта. вътрешен 24-часов часовник, който регулира физиологичните процеси и контролира ежедневната активност на почти всички живи същества. Създаването на хормона мелатонин, който се произвежда на тъмно и се инхибира при наличие на светлина, е един от тези процеси. Увеличаването на светлината през нощта намалява синтеза на мелатонин, което може да причини различни здравословни проблеми, включително лишаване от сън, изтощение, главоболие, стрес и безпокойство. Въпреки че има проучвания за възможните опасности от излагане на нощна светлина, скорошни изследвания също демонстрират връзка между риска от рак и понижените нива на мелатонин. Наблюдавано е, че нивата на човешки мелатонин намаляват в отговор на синята светлина. Светодиодите (LED), които са популярни за битово, индустриално и градско осветление поради своята енергийна ефективност и дълъг живот, както и мобилните телефони и други компютърни устройства, генерират синя светлина.
- Въздействие върху животните: Изследванията са установили, че светлината може да накара животните да се замаят и объркат. Поведението на животните, включително моделите на миграция, моделите на събуждане и развитието на местообитанията, все още се влияе от светлинното замърсяване. Светлинното замърсяване може да доведе до загуба и смърт на костенурки и птици, които иначе биха мигрирали под ръководството на Луната. Светлинното замърсяване кара значителен брой насекоми да бъдат привлечени от изкуствена светлина и да умрат, както и да има въздействие върху птици и други същества, които се хранят предимно с тези насекоми.
Насоки за ефективно улично осветление
Осветлението трябва да служи на цел, която е очевидна, т.е
Трябва да определим дали осветлението наистина е от съществено значение, преди да добавим нови тела или да заменим старите. Можем да вземем решение при поискване, ако има алтернативи. Например, можем да намалим инсталирането на някои системи за външно осветление, като нанесем отразяваща боя върху табели и стъпала.
Светлините трябва да са насочени и да имат ясно очертани области.
Без да нарушава растителността и домовете от двете страни на пътя, пътното осветление трябва да осветява пътното платно. Стадионът трябва да бъде осветен от стадионни светлини, без да се пречи на околните домове. Предлагаме, когато проектираме лампи и фенери, да ограничим излъчването на светлина до горната полусфера и лъчът да удря земята колкото е възможно повече. За да направим това, трябва да сме сигурни, че страничното разпределение на светлината е проектирано въз основа на ширината на пътя и височината на инсталацията за улично осветление.
Светлините трябва да са умерени и не по-ярки от необходимото.
За различните места законите за осветлението имат определени критерии за осветеност. Например, стандартите за осветление на вътрешни работни места (EN 12464), стадиони (EN 12193) и улици (EN 13201), между другото. Трябва да използваме най-ниското налично ниво на осветление, за да удовлетворим изискванията за осветление. Освен това трябва да оценим осветените повърхности, тъй като някои от тях могат да отразяват твърде много светлина обратно в нощното небе.
Светлините трябва да се регулират и да имат зададено време.
За да се гарантира, че светлините се включват, когато е необходимо, заглушават се, когато не е необходима достатъчно светлина, и се изключват, когато не е необходимо, външното осветление трябва да има зададени периоди на осветяване, използващи технологии като светлинни контролери, таймери или детектори за движение. Същото важи и за вътрешното осветление; в зависимост от времето на деня и употребата, можем да намалим интензитета на осветлението или напълно да изключим светлините с помощта на димери, сензори за движение и интелигентни контроли.
Трябва да се използва по-малко синя светлина или осветление с по-топъл CCT.
Обхватът на спектъра на видимата светлина обхваща 390 до 780 нанометра. Според проучвания синята светлина представлява риск както за хората, така и за животните, когато се излъчва при дължини на вълните между 380 и 499 nm. Излъчването на синята част от видимия спектър трябва да бъде намалено и количествата трябва да бъдат сведени до минимум. Смята се, че синята светлина съставлява по-малка част от спектралния спектър на ниска цветна температура. Регламентите също започнаха да определят ограничения върху количеството съдържание на синя светлина (светлинна мощност под 500 nm), изисквайки то да бъде между 5 процента и 10 процента по-ниско.
Предложение за подобряване на архитектурата на уличното осветление за намаляване на замърсяването от осветлението
Включили сме списък с насоки за осветление за отлични светлинни практики, които могат да намалят въздействието върху хората и животните, използвайки външно осветление като пример. Ние вярваме, че следните фактори трябва да бъдат взети под внимание, за да се намали светлинното замърсяване: ъгълът на монтаж на лампата, дизайнът на спектъра, дизайнът на осветлението, конфигурацията на захранването и използването на светодиоди на лампата. По-долу ще разгледаме всеки от тези фактори поотделно:
а. Директно осветление с малък ъгъл
Избягвайте осветяването на нощното небе под ъгъл над хоризонта. За да започнете, изберете опция за стъкло или сенник за светлината, за да намалите излъчването й нагоре или назад. Възможността за поставяне на светлини в центъра на пътя поради обществено осветление може да помогне на лампите да имат добро разпределение на светлината върху страничното разпределение. Ако страничното разпределение е лошо поради неподходящ дизайн на спектъра, ъгъл на накланяне от 0 до 15 градуса не е разрешен, за да се предотврати хвърлянето на светлина към небето.
b. Нанесете светлина върху осветената повърхност колкото е възможно повече.
Светлинният лъч на лампата трябва да бъде фокусиран върху полезния регион, който трябва да бъде осветен с приемливо разпределение на светлината, вместо да облъчва близката област, която не го прави. Използването е показател, който може да определи колко успешно светлинният поток е фокусиран върху предвиденото приложение. Може да ни информира колко светлина се губи и допринася за светлинното замърсяване, както и колко светлина се проектира в ценни зони. Ние препоръчваме използване на най-малко 75 процента за стандартно осветление.
° С. Избягвайте да използвате прекалено много светлини.
Първо, има установени стандарти за осветление за всеки тип осветление. Трябва да сте наясно с нивото на осветеност, от което се нуждаете като изпълнител на проекта. Когато симулираме осветление, трябва да използваме най-малкото осветителни тела и ватове, необходими за осветяване на необходимата зона. Избягвайте да използвате осветителни тела с прекалено висок интензитет на светлината и да прилагате светлина върху повърхности, които не са от съществено значение. Многобройните стандарти за пътно осветление са добре обяснени в EN12301, който беше посочен в предходната глава. За да определим правилното количество осветеност за осветяване на пътя, трябва да се придържаме към съответните изисквания и реалното ниво на осветеност трябва да се поддържа в рамките на 100–120 процента от минималната норма.
д. Използването на система за управление на осветлението.
Наличието на опции за управление на осветлението съвпада с широкото приемане на твърдотелно осветление в нашето ежедневие. Това им позволява да затъмняват осветителните тела, без да влияят на производителността, за да отговорят на изискванията за осветеност при различни работни часове. С използването на сензори, предварително програмирани профили за затъмняване или безжични сигнали, системата за управление на осветлението може да променя общественото осветление (за пешеходци и автомобили) в съответствие с плътността на използване на улици, площади, пътеки, жилищни райони и пътища за превозни средства . По-долу са някои от най-разпространените, открити на уличните лампи:
- Затъмняване на таймер: Тази функция ви позволява да променяте мощността на лампата през нощта. Само профилът за затъмняване трябва да бъде програмиран в LED драйвера за тази функция; след това LED драйверът автоматично ще изпълни димиране в съответствие с профила на димиране. Можем да направим това, за да направим небето по-тъмно след полунощ.
- Постоянен лумен: Функцията CLO се използва за отчитане на прогресивното намаляване на светлинния поток по време на употреба, тъй като луменът на светлинния източник в крайна сметка ще намалее. Можем да променим профила на затъмняване на лампата с помощта на кривата TM21 (вграден драйвер). За да компенсира намаления светлинен поток на лампата, докато тя работи, захранването постепенно регулира изходящия ток, за да повиши мощността на лампата. В резултат на това, докато отчитаме влошаването на лумена, не е необходимо да използваме крушки с по-голяма мощност.
- Сензор за движение: Сензорът за движение е сензор за присъствие, който се включва, когато открие движение и остава включен за предварително определен период от време. Това показва, че тъй като сензорът за движение е активиран, само хора, които са под или близо до уличното осветление, ще получат пълна осветеност. За да направи уличното осветление по-екологично, то ще намали осветлението или дори ще изключи лампата, докато нищо не е в неговия обхват.
д. Намалете количеството използвана студена светлина.
Студената светлина при външно осветление често осигурява на зрителите ясно и концентрирано визуално изживяване. От друга страна, топлата светлина кара хората да се чувстват по-уютни и намалява видимостта. Изборът между студена и топла светлина при обществено осветление е често срещано явление, но като вземем предвид количеството синя светлина, присъстващо във всяка цветна температура, смятаме, че ще можете да вземете информирано решение по-бързо. Топлата светлина има цветна температура между 2700 и 4000, докато студената светлина обикновено има цветна температура между 5000 и 6500. При последната процентът на синята светлина е значително по-нисък. В днешно време кехлибареното осветление има цветна температура между 1800 и 2000 K и съдържа 10 процента или по-малко синя светлина (на базата на модел на LED чипове и корелирана цветова температура). Количеството синя светлина, което светлините излъчват, вече се регулира от закони в няколко нации. Например Чили изисква количеството светлинна радиация под 500 nm да бъде по-малко от 10 процента, докато Чешката република изисква по-малко количество.
Резюме
Съществува спешна необходимост от справяне със светлинното замърсяване, но някои региони (като Африка) също изискват спешна актуализация на тяхната инфраструктура. В този момент изборът, инсталирането и контролът на уличното осветление играят важна роля. Докато възстановяваме уличното осветление в развитите региони, трябва да избягваме използването на прекомерно или неподходящо осветление и ако обстоятелствата позволяват, можем да ги оборудваме със сложни системи за управление. Ъгълът на монтаж и изборът на спектър на уличното осветление трябва да бъдат основните съображения в по-слабо развитите региони. Опитайте се да предложите на клиентите опцията за таймер, по-конвенционално и полезно решение за затъмняване, така че осветлението да може да бъде затъмнено през втората половина на нощта, за да се намали светлинното замърсяване и да се предпазят хората от връщане към старата практика на прекомерно осветяване в развити райони. Това също може да помогне за пестене на енергия (по-ниски държавни разходи). С четенето на тази статия се надяваме, че всеки ще има по-добри познания за светлинното замърсяване и неговите рискове. Надяваме се също така, че ще помогне на проектантите, производителите, купувачите и потребителите на улично осветление да вземат решения, които ще имат най-малко отрицателно въздействие върху околната среда. Когато става въпрос за икономически растеж без прекалено отрицателно въздействие върху околната среда.
По-долу са слънчевите улични светлини наBENWEI, ако сте замесени в него, можете да щракнете върху уебсайта за повече информация.
