Что мы можем сделать, чтобы уменьшить световое загрязнение с помощью дизайна уличного освещения?
Введение
Люди и их инновации в основном виноваты в деградации окружающей среды, происходящей на Земле. Несмотря на то, что различные технологии, такие как автомобили, пластик и освещение, сделали жизнь людей более удобной. Но теперь возникает множество вопросов, таких как основная причина изменения климата — автомобильные выбросы и перенаселение пластика на нашей планете (почве и океане). Хотя освещение улучшает жизнь в ночное время (уличные фонари помогают нам найти дорогу домой, промышленное освещение обеспечивает нашу безопасность, а освещение жилых помещений делает наши дома уютными и яркими), оно также оказывает пагубное воздействие на окружающую среду. На здоровье человека, поведение животных и окружающую среду влияет световое загрязнение, то есть чрезмерное или неправильное использование наружного искусственного света.
Основной причиной проблемы светового загрязнения является свечение неба. Свечение неба, которое в основном происходит в мегаполисах, представляет собой осветление ночного неба в результате освещения от транспортных средств, уличных фонарей, рабочих мест, промышленных предприятий, наружной рекламы, парковок и зданий. Фотография ниже была сделана спутником НАСА в 2016 году (с помощью компьютерной карты мира яркости ночного неба). Атлас показывает, как и где наш мир освещается ночью, и доступен онлайн по ссылке.сайт НАСА (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
Что такое световое загрязнение?
Когда искусственный свет проникает в окружающую среду в результате деятельности человека и животных прямо или косвенно, возникает световое загрязнение. Поскольку это может поставить под угрозу здоровье людей, качество жизни и сохранение окружающей среды, чрезмерное искусственное освещение классифицируется как загрязнение. Световое загрязнение является результатом нерационального или чрезмерного использования искусственного света, в том числе:
1. в результате чрезмерного освещения цели
2. потому что свет рассеивается или уходит прямо в небо или на горизонт.
3. потому что подсветка цели происходит без надобности.
Естественная темнота ночи изменена всеми вышеперечисленными факторами, что оказывает пагубное влияние на здоровье и организмы.
Последствия светового загрязнения
- Воздействие на людей: искусственный свет может серьезно нарушить естественные циркадные циклы людей и животных. Свет ночью может сбить циркадные ритмы. внутренние 24-часовые часы, которые регулируют физиологические процессы и контролируют повседневную деятельность почти всех живых существ. Одним из таких процессов является образование гормона мелатонина, который вырабатывается в темноте и подавляется при наличии света. Увеличение количества света в ночное время снижает синтез мелатонина, что может вызвать различные проблемы со здоровьем, включая недосыпание, истощение, головные боли, стресс и беспокойство. Хотя были проведены исследования возможных опасностей воздействия ночного света, недавние исследования также продемонстрировали связь между риском развития рака и снижением уровня мелатонина. Было замечено, что уровни мелатонина человека снижаются в ответ на синий свет. Светоизлучающие диоды (СИД), которые популярны для бытового, промышленного и городского освещения из-за их энергоэффективности и длительного срока службы, а также мобильные телефоны и другие компьютерные устройства, генерируют синий свет.
- Воздействие на животных: исследования показали, что свет может вызвать у животных головокружение и спутанность сознания. На поведение животных, включая модели миграции, модели сна и развитие среды обитания, по-прежнему влияет световое загрязнение. Световое загрязнение может привести к потере и смерти черепах и птиц, которые в противном случае мигрировали бы под руководством Луны. Световое загрязнение заставляет значительное количество насекомых притягиваться к искусственному свету и умирать, а также воздействует на птиц и других существ, которые в основном едят этих насекомых.
Руководство по эффективному уличному освещению
Освещение должно служить очевидной цели, т.е.
Мы должны определить, действительно ли освещение необходимо, прежде чем добавлять новые светильники или заменять старые. Мы можем принять решение по запросу, если есть альтернативы. Например, мы можем сократить установку некоторых систем наружного освещения, нанеся светоотражающую краску на знаки и ступени.
Свет должен быть направлен и иметь четко определенные области.
Не нарушая растительность и дома по обе стороны дороги, дорожное освещение должно освещать дорожное полотно. Стадион должен освещаться стадионными огнями, не мешая окружающим домам. Мы предлагаем при проектировании светильников и фонарей ограничивать излучение света верхней полусферой, а луч должен как можно больше падать на землю. Для этого мы должны убедиться, что боковое светораспределение спроектировано исходя из ширины дороги и высоты установки уличного освещения.
Свет должен быть скромного уровня и не ярче, чем необходимо.
Для разных мест законы освещения имеют определенные критерии освещенности. Например, стандарты освещения для рабочих мест в помещении (EN 12464), стадионов (EN 12193) и улиц (EN 13201), среди прочего. Мы должны использовать самый низкий доступный уровень освещения, чтобы удовлетворить требования к освещению. Кроме того, мы должны оценить освещенные поверхности, так как некоторые из них могут отражать слишком много света обратно в ночное небо.
Свет должен регулироваться и иметь установленное время.
Чтобы гарантировать, что свет включается, когда это необходимо, приглушается, когда недостаточно света, и выключается, когда он не нужен, наружное освещение должно иметь установленные периоды освещения с использованием таких технологий, как контроллеры освещения, таймеры или датчики движения. То же самое верно и для внутреннего освещения; в зависимости от времени суток и использования мы можем уменьшить интенсивность освещения или полностью выключить свет, используя диммеры, датчики движения и интеллектуальные элементы управления.
Следует использовать меньше синего света или освещение с более теплым CCT.
Диапазон спектра видимого света составляет от 390 до 780 нанометров. Согласно исследованиям, синий свет представляет опасность как для людей, так и для животных, когда он излучается с длиной волны от 380 до 499 нм. Излучение синей части видимого спектра должно быть уменьшено, а количества должны быть сведены к минимуму. Считается, что синий свет составляет меньшую часть спектрального спектра с низкой цветовой температурой. Правила также начали устанавливать ограничения на количество синего света (светоотдача ниже 500 нм), требуя, чтобы оно было на 5-10 процентов ниже.
Предложение по улучшению архитектуры уличных фонарей для уменьшения светового загрязнения.
Мы включили список рекомендаций по освещению для отличных методов освещения, которые могут уменьшить воздействие на людей и животных, используя в качестве примера наружное освещение. Мы считаем, что для уменьшения светового загрязнения необходимо учитывать следующие факторы: угол установки лампы, дизайн спектра, дизайн освещения, конфигурация блока питания, использование светодиодов в лампе. Ниже мы рассмотрим каждый из этих факторов по отдельности:
а. Прямое низкоугольное освещение
Избегайте освещения ночного неба под углом над горизонтом. Для начала выберите вариант со стеклом или солнцезащитным козырьком, чтобы свет уменьшал его восходящее или обратное излучение. Возможность разместить фонари в центре дороги благодаря общественному освещению может помочь лампам иметь хорошее светораспределение в боковом направлении. Если боковое распределение плохое из-за неадекватного дизайна спектра, угол наклона от 0 до 15 градусов не допускается, чтобы предотвратить попадание света в небо.
б. Максимально направьте свет на освещенную поверхность.
Луч света лампы должен быть сфокусирован на полезной области, которая должна быть освещена с приемлемым распределением света, а не облучать близлежащую область, которая не освещена. Использование — это показатель, который может определить, насколько успешно световой поток направлен на предполагаемое приложение. Он может сообщить нам, сколько света тратится впустую и способствует световому загрязнению, а также сколько света проецируется на ценные области. Мы рекомендуем использовать не менее 75 процентов для стандартного освещения.
в. Избегайте использования слишком большого количества света.
Во-первых, существуют установленные нормы освещения для каждого типа освещения. Вы должны иметь четкое представление об уровне освещения, который требуется вам как исполнителю проекта. При моделировании освещения мы должны использовать наименьшее количество светильников и ватт, необходимых для освещения необходимой области. Избегайте использования светильников с чрезмерно высокой силой света и освещения ненужных поверхностей. Многочисленные стандарты дорожного освещения подробно описаны в стандарте EN12301, о котором говорилось в предыдущей главе. Для определения необходимой освещенности для освещения дороги следует придерживаться соответствующих требований, а реальный уровень освещенности удерживать в пределах 100–120 процентов от минимальной нормы.
д. Использование системы управления освещением.
Доступность вариантов управления освещением совпадает с широким распространением полупроводникового освещения в нашей повседневной жизни. Это позволяет им уменьшать яркость светильников без ущерба для производительности, чтобы приспособиться к различным требованиям к освещению в течение рабочего дня. С помощью датчиков, предварительно запрограммированных профилей диммирования или беспроводных сигналов система управления освещением может изменять общественное освещение (для пешеходов и автомобилей) в соответствии с плотностью использования улиц, площадей, пешеходных дорожек, жилых районов и автомобильных дорог. . Ниже приведены некоторые из наиболее распространенных на уличных фонарях:
- Затемнение по таймеру: эта функция позволяет изменять мощность лампы в ночное время. Только профиль затемнения должен быть запрограммирован в светодиодном драйвере для этой функции; Драйвер светодиода затем автоматически выполнит диммирование в соответствии с профилем диммирования. Мы можем сделать это, чтобы сделать небо темнее после полуночи.
- Постоянный световой поток: функция CLO используется для учета постепенного уменьшения светового потока в процессе использования, поскольку световой поток источника света со временем будет уменьшаться. Мы можем изменить профиль затемнения лампы, используя кривую TM21 (встроенный драйвер). Чтобы компенсировать уменьшение светового потока лампы во время ее работы, источник питания постепенно регулирует выходной ток для повышения мощности лампы. В результате, учитывая ухудшение светового потока, нам не нужно использовать лампы большей мощности.
- Датчик движения: датчик движения — это датчик присутствия, который включается при обнаружении движения и остается включенным в течение заданного периода времени. Это указывает на то, что, поскольку датчик движения активирован, только люди, находящиеся под уличными фонарями или рядом с ними, получат полное освещение. Чтобы сделать уличный свет более экологичным, он будет приглушать освещение или даже выключать лампу, пока ничего не находится в пределах его досягаемости.
е. Уменьшите количество используемого холодного света.
Холодный свет в наружном освещении часто дает зрителям четкое и концентрированное визуальное впечатление. С другой стороны, теплый свет заставляет людей чувствовать себя уютнее и снижает видимость. Выбор между холодным и теплым светом при уличном освещении является обычным явлением, но, принимая во внимание количество синего света, присутствующего в каждой цветовой температуре, мы думаем, что вы сможете быстрее принять обоснованное решение. Теплый свет имеет цветовую температуру от 2700 до 4000, тогда как холодный свет обычно имеет цветовую температуру от 5000 до 6500. В последнем процент синего света значительно ниже. В настоящее время янтарное освещение имеет цветовую температуру от 1800 до 2000 К и содержит 10 или менее процентов синего света (на основе модели светодиодных чипов и соответствующей цветовой температуры). Количество синего света, излучаемого огнями, уже регулируется законами в нескольких странах. Например, в Чили требуется, чтобы количество светового излучения ниже 500 нм составляло менее 10 процентов, тогда как в Чешской Республике требуется меньшее количество.
Краткое содержание
Существует срочная необходимость в решении проблемы светового загрязнения, но в некоторых регионах (например, в Африке) также требуется срочное обновление инфраструктуры. На этом этапе выбор, установка и управление уличным освещением играют важную роль. При восстановлении уличных фонарей в развитых регионах мы должны избегать чрезмерного или неподходящего освещения, а если позволяют обстоятельства, то можем оснастить их сложными системами управления. Угол установки и выбор спектра уличного освещения должны быть основными соображениями в менее развитых регионах. Попробуйте предложить клиентам опцию таймера, более традиционное и полезное решение для диммирования, чтобы освещение можно было приглушать во второй половине ночи, чтобы уменьшить световое загрязнение и не дать людям вернуться к старой практике чрезмерного освещения в развитые районы. Это также может помочь сэкономить энергию (снижение государственных расходов). Мы надеемся, что, читая эту статью, все лучше узнают о световом загрязнении и связанных с ним рисках. Мы также надеемся, что это поможет дизайнерам, производителям, покупателям и пользователям уличного освещения принимать решения, которые будут иметь наименьшее негативное воздействие на окружающую среду. Когда речь идет об экономическом росте без чрезмерного негативного воздействия на окружающую среду.
Ниже представлены солнечные уличные фонари г.БЭНВЕЙ, если вы заинтересованы в этом, вы можете щелкнуть веб-сайт для получения дополнительной информации.
