Què podem fer per reduir la contaminació lumínica amb el disseny de l'enllumenat públic?
Introducció
Els humans i les seves innovacions són sobretot els culpables de la degradació ambiental que es produeix a la Terra. Tot i que una varietat de tecnologia, com els vehicles, els plàstics i la il·luminació, han fet la vida més còmoda per a les persones. Però ara estan sorgint una varietat de problemes, com ara la causa principal del canvi climàtic són les emissions dels automòbils i la superpoblació de plàstic al nostre planeta (sòl i oceà). Tot i que la il·luminació millora la vida a la nit (els llums del carrer ens ajuden a trobar el camí a casa, la il·luminació industrial ens protegeix i la il·luminació residencial manté les nostres cases acollidores i brillants), també té un efecte perjudicial sobre el medi ambient. La salut humana, el comportament animal i el medi ambient es veuen afectats per la contaminació lumínica, que és l'ús excessiu o inadequat de la llum artificial exterior.
Un dels principals factors que contribueixen al problema de la contaminació lumínica és la resplendor del cel. La resplendor del cel, que es produeix principalment a les àrees metropolitanes, és la il·luminació del cel nocturn com a resultat de la il·luminació de vehicles, fanals, llocs de treball, indústries, publicitat exterior, aparcaments i edificis. La fotografia següent va ser capturada per un satèl·lit de la NASA el 2016. (mitjançant un mapa mundial generat per ordinador de la brillantor del cel nocturn). L'atles mostra com i on s'il·lumina el nostre món a la nit i es pot accedir en línia a l'enllaçLloc web de la NASA (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
Què és exactament la contaminació lumínica?
Quan s'introdueix llum artificial a l'entorn com a conseqüència de l'activitat humana i animal, ja sigui directa o indirectament, es genera contaminació lumínica. Com que pot posar en perill la salut de les persones, la qualitat de vida i la preservació del medi ambient, l'excés de llum artificial es classifica com a contaminació. La contaminació lumínica és el resultat del malbaratament o l'ús excessiu de la llum artificial, que inclou els següents:
1. com a conseqüència d'una il·luminació excessiva a l'objectiu
2. perquè la llum s'escampa o s'escapa directament al cel o a l'horitzó.
3. perquè la il·luminació de l'objectiu es produeix innecessàriament.
La foscor natural de la nit s'ha vist alterada per tots els factors esmentats anteriorment, la qual cosa té un impacte perjudicial per a la salut i els organismes.
Efectes de la contaminació lumínica
- Impactes sobre les persones: els cicles circadians naturals dels humans i dels animals es poden veure greument alterats per la llum artificial. Els ritmes circadians poden ser llançats per la llum a la nit. un 24-rellotge d'hores intern que regula els processos fisiològics i controla l'activitat diària de gairebé tots els éssers vius. La creació de l'hormona melatonina, que es produeix a la foscor i s'inhibeix en presència de llum, és un d'aquests processos. L'augment de la llum a la nit disminueix la síntesi de melatonina, que pot causar diversos problemes de salut com la privació del son, l'esgotament, els mals de cap, l'estrès i l'ansietat. Tot i que hi ha hagut estudis sobre els possibles perills de l'exposició a la llum nocturna, investigacions recents també han demostrat una connexió entre el risc de càncer i la disminució dels nivells de melatonina. S'ha observat que els nivells de melatonina humana disminueixen en resposta a la llum blava. Els díodes emissors de llum (LED), que són populars per a la il·luminació domèstica, industrial i urbana per la seva eficiència energètica i llarga vida, així com els telèfons mòbils i altres dispositius informàtics generen llum blava.
- Impactes en els animals: la investigació ha descobert que la llum pot marejar i confondre els animals. El comportament dels animals, inclosos els patrons migratoris, els patrons de son despert i el desenvolupament de l'hàbitat, encara es veu afectat per la contaminació lumínica. La contaminació lumínica pot provocar la pèrdua i la mort de tortugues i ocells que, d'altra manera, migrarien sota la guia de la lluna. La contaminació lumínica fa que un nombre important d'insectes siguin atrets per la llum artificial i moren, a més de tenir un impacte en els ocells i altres criatures que mengen majoritàriament aquests insectes.
Pautes per a un enllumenat públic efectiu
La il·luminació ha de servir per a una finalitat evident, és a dir
Hem de determinar si la il·luminació és realment essencial abans d'afegir nous accessoris o substituir els antics. Podem prendre una decisió a demanda si hi ha alternatives. Per exemple, podem reduir la instal·lació d'alguns sistemes d'il·luminació exterior aplicant pintura reflectant als rètols i graons.
Els llums han d'estar dirigits i tenir regions clarament definides.
Sense pertorbar la vegetació i els habitatges a banda i banda de la carretera, l'enllumenat de la carretera hauria d'il·luminar la llera de la carretera. L'estadi s'ha d'il·luminar amb llums de l'estadi sense molestar les cases circumdants. Suggerim que a l'hora de dissenyar làmpades i fanals, hem de restringir l'emissió de llum a l'hemisferi superior i el feix ha de colpejar el terra tant com sigui possible. Per fer-ho, hem d'assegurar-nos que la distribució de la llum lateral es dissenya en funció de l'amplada de la calçada i de l'alçada de la instal·lació d'enllumenat públic.
Les llums han de ser de nivell modest i no més brillants del necessari.
Per a diferents llocs, les lleis d'il·luminació tenen criteris d'il·luminació particulars. Per exemple, les normes d'il·luminació per a llocs de treball interiors (EN 12464), estadis (EN 12193) i carrers (EN 13201), entre d'altres. Hem d'utilitzar el nivell d'il·luminació més baix disponible per satisfer els requisits d'il·luminació. A més, hem d'avaluar les superfícies il·luminades, ja que algunes d'elles podrien reflectir massa llum al cel nocturn.
Els llums han d'estar regulats i tenir una hora fixada.
Per garantir que els llums s'encenen quan sigui necessari, s'apagan quan no es necessita prou llum i s'apaguen quan no cal, la il·luminació exterior hauria d'haver establert períodes d'il·luminació utilitzant tecnologies com controladors de llum, temporitzadors o detectors de moviment. El mateix passa amb la il·luminació interior; Depenent de l'hora del dia i de l'ús, podem reduir la intensitat de la il·luminació o apagar completament les llums utilitzant reguladors, sensors de moviment i controls intel·ligents.
S'ha d'utilitzar menys llum blava o il·luminació amb un CCT més càlid.
El rang de l'espectre de la llum visible abasta de 390 a 780 nanòmetres. Segons els estudis, la llum blava presenta riscos tant per a les persones com per als animals quan s'emet a longituds d'ona entre 380 i 499 nm. S'ha de reduir l'emissió de la part blava de l'espectre visible i les quantitats s'han de mantenir al mínim. Es creu que la llum blava constitueix una part més petita de l'espectre espectral d'una temperatura de color baixa. La normativa també ha començat a establir límits a la quantitat de contingut de llum blava (emissió de llum per sota de 500 nm), demanant que sigui entre un 5 i un 10 per cent més baix.
Suggeriment per millorar l'arquitectura de l'enllumenat públic per reduir la contaminació per il·luminació
Hem inclòs una llista de pautes d'il·luminació per a pràctiques d'il·luminació excel·lents que poden reduir l'impacte en persones i animals utilitzant la il·luminació exterior com a exemple. Creiem que s'han de tenir en compte els factors següents per reduir la contaminació lumínica: l'angle d'instal·lació de la làmpada, el disseny de l'espectre, el disseny de la il·luminació, la configuració de la font d'alimentació i l'ús de LED de la làmpada. A continuació analitzarem cadascun d'aquests factors individualment:
a. Il·luminació directa d'angle baix
Eviteu il·luminar el cel nocturn en un angle per sobre de l'horitzó. Per començar, trieu una opció de vidre o para-sol perquè la llum redueixi la seva emissió cap amunt o cap enrere. La possibilitat de posar llums al centre de la carretera a causa de la il·luminació pública pot ajudar a que els llums tinguin una bona distribució de la llum a la distribució lateral. Si la distribució lateral és deficient a causa d'un disseny de l'espectre inadequat, no es permet un angle d'inclinació de 0 a 15 graus per evitar que la llum s'enviï cap al cel.
b. Apliqueu llum a la superfície il·luminada tant com sigui possible.
El feix de llum del llum s'ha de centrar a la regió útil que s'ha d'il·luminar amb una distribució de la il·luminació acceptable, en lloc d'irradiar la zona propera que no ho fa. La utilització és una mètrica que pot determinar amb quina èxit es centra la sortida de llum en l'aplicació prevista. Ens pot informar de quanta llum es malgasta i contribueix a la contaminació lumínica, així com de quanta llum es projecta en zones valuoses. Recomanem un ús d'almenys el 75 per cent per a la il·luminació estàndard.
c. Eviteu utilitzar massa llums.
En primer lloc, hi ha estàndards d'il·luminació establerts per a cada tipus d'il·luminació. Heu de tenir clar el nivell d'il·luminació que necessiteu com a implementador del projecte. A l'hora de simular la il·luminació, hauríem d'utilitzar el mínim d'aparells i watts necessaris per il·luminar l'àrea requerida. Eviteu utilitzar lluminàries amb intensitats lluminoses excessivament altes i aplicar il·luminació a superfícies que no siguin imprescindibles. Els nombrosos estàndards d'il·luminació viària estan ben explicats a la norma EN12301, que es va indicar al capítol anterior. Per determinar la quantitat adequada d'il·luminació per il·luminar la carretera, hem de complir els requisits relacionats i el nivell d'il·luminació real s'ha de mantenir dins del rang del 100 al 120 per cent de la norma mínima.
d. L'ús d'un sistema de control d'il·luminació.
La disponibilitat d'opcions de control de la il·luminació coincideix amb l'adopció generalitzada de la il·luminació d'estat sòlid a la nostra vida quotidiana. Això els permet atenuar les lluminàries sense afectar el rendiment per adaptar-se a les demandes d'il·luminació de diferents hores de treball. Amb l'ús de sensors, perfils d'atenuació preprogramats o senyals sense fil, el sistema de gestió de la il·luminació pot modificar la il·luminació pública (per a caminants i cotxes) d'acord amb la densitat d'ús de carrers, places, passarel·les, zones residencials i calçada de vehicles. . Els següents són alguns dels més freqüents que es troben als fanals:
- Atenuació d'un temporitzador: aquesta funció us permet canviar la sortida del llum a la nit. Només s'ha de programar el perfil d'atenuació al controlador LED per a aquesta funció; Aleshores, el controlador LED executarà automàticament l'atenuació d'acord amb el perfil d'atenuació. Ho podem fer per enfosquir el cel després de la mitjanit.
- Sortida de lumen constant: la funció CLO s'utilitza per tenir en compte la disminució progressiva del flux lluminós durant l'ús a mesura que el lumen de la font de llum acabarà disminuint. Podem alterar el perfil d'atenuació del llum mitjançant la corba TM21 (controlador integrat). Per compensar el flux lluminós disminuït de la làmpada mentre està en funcionament, la font d'alimentació ajusta gradualment el corrent de sortida per augmentar la potència de la làmpada. Com a resultat, tot i considerar la degradació del lumen, no necessitem utilitzar bombetes amb potències més grans.
- Sensor de moviment: un sensor de moviment és un sensor d'ocupació que s'encén quan detecta moviment i roman encès durant un període de temps predeterminat. Això indica que com que el sensor de moviment està activat, només les persones que es troben sota o a prop dels llums del carrer experimentaran una il·luminació total. Per fer que l'enllumenat públic sigui més ecològic, baixarà la il·luminació o fins i tot apagarà el llum mentre no hi ha res dins del seu abast.
e. Redueix la quantitat de llum freda utilitzada.
La llum freda a la il·luminació exterior ofereix sovint als espectadors una experiència visual clara i concentrada. D'altra banda, la llum càlida fa que les persones se sentin més acollidores i redueix la visibilitat. Escollir entre llum freda i càlida sota l'enllumenat públic és un fet habitual, però tenint en compte la quantitat de llum blava present a cada temperatura de color, creiem que podreu prendre una decisió informada més ràpidament. La llum càlida té una temperatura de color entre 2700 i 4000, mentre que la llum freda normalment té una temperatura de color entre 5000 i 6500. En aquest últim, el percentatge de llum blava és considerablement menor. Avui en dia, la il·luminació ambre té una temperatura de color entre 1800 i 2000 K i conté un 10 per cent o menys de llum blava (segons el model de xips LED i la temperatura de color correlacionada). La quantitat de llum blava que emeten les llums ja es regeix per lleis a diverses nacions. Per exemple, Xile exigeix que la quantitat de radiació lumínica per sota dels 500 nm sigui inferior al 10%, mentre que la República Txeca exigeix una quantitat menor.
Resum
Hi ha una necessitat urgent d'abordar la contaminació lumínica, però algunes regions (com ara Àfrica) també requereixen una actualització urgent de la seva infraestructura. En aquest punt, la selecció, instal·lació i control de l'enllumenat públic assumeixen un paper important. Durant la reconstrucció de l'enllumenat públic a les regions desenvolupades, hem d'evitar l'ús d'una il·luminació excessiva o inadequada i, si les circumstàncies ho permeten, podem equipar-los amb sofisticats sistemes de control. L'angle d'instal·lació i l'elecció de l'espectre de l'enllumenat públic haurien de ser les consideracions principals a les regions menys desenvolupades. Intenta oferir als clients l'opció d'un temporitzador, una solució d'atenuació més convencional i útil, perquè la il·luminació es pugui atenuar a la segona meitat de la nit per reduir la contaminació lumínica i evitar que la gent torni a l'antiga pràctica de la sobreil·luminació en àrees desenvolupades. Això també pot ajudar a estalviar energia (menor despesa pública). Llegint aquest article, esperem que tothom conegui millor la contaminació lumínica i els seus riscos. També esperem que ajudi els dissenyadors, productors, compradors i usuaris d'enllumenat públic a prendre decisions que tinguin menys efectes negatius sobre el medi ambient. Quan es tracta de creixement econòmic sense afectar massa negativament el medi ambient.
A continuació es mostren els fanals solars del carrerBENWEI, si hi esteu interessats, podeu fer clic al lloc web per obtenir més informació.
