Cosa possiamo fare per ridurre l'inquinamento luminoso con il design dell'illuminazione stradale?
introduzione
Gli esseri umani e le loro innovazioni sono principalmente responsabili del degrado ambientale che si verifica sulla Terra. Nonostante il fatto che una varietà di tecnologia, come veicoli, plastica e illuminazione, abbia reso la vita più comoda per le persone. Ma ora stanno emergendo una serie di problemi, come la causa principale del cambiamento climatico che sono le emissioni delle automobili e la sovrappopolazione di plastica sul nostro pianeta (suolo e oceano). Sebbene l'illuminazione migliori la vita notturna (i lampioni ci aiutano a trovare la strada di casa, l'illuminazione industriale ci protegge e l'illuminazione residenziale mantiene le nostre case accoglienti e luminose), ha anche un effetto dannoso sull'ambiente. La salute umana, il comportamento degli animali e l'ambiente sono tutti influenzati dall'inquinamento luminoso, che è l'uso eccessivo o improprio della luce artificiale esterna.
Un importante contributo al problema dell'inquinamento luminoso è il bagliore del cielo. Il bagliore del cielo, che si verifica principalmente nelle aree metropolitane, è lo schiarimento del cielo notturno dovuto all'illuminazione di veicoli, lampioni, luoghi di lavoro, industrie, pubblicità esterna, parcheggi ed edifici. La fotografia qui sotto è stata scattata da un satellite della NASA nel 2016. (tramite una mappa del mondo generata al computer della luminosità del cielo notturno). L'atlante descrive come e dove il nostro mondo è illuminato di notte ed è accessibile online all'indirizzo linkatoSito web della NASA (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
Cos'è esattamente l'inquinamento luminoso?
Quando la luce artificiale viene introdotta nell'ambiente come risultato dell'attività umana e animale, direttamente o indirettamente, si crea inquinamento luminoso. Poiché può mettere in pericolo la salute delle persone, la qualità della vita e la conservazione dell'ambiente, l'eccessiva luce artificiale è classificata come inquinamento. L'inquinamento luminoso è il risultato dello spreco o dell'uso eccessivo di luce artificiale, che include quanto segue:
1. a causa di un'eccessiva illuminazione del bersaglio
2. perché la luce si disperde o sfugge direttamente al cielo o all'orizzonte.
3. perché l'illuminazione del bersaglio avviene inutilmente.
L'oscurità naturale della notte è stata alterata da tutti i suddetti fattori, che hanno un impatto dannoso sulla salute e sugli organismi.
Effetti dell'inquinamento luminoso
- Impatti sulle persone: i cicli circadiani naturali degli esseri umani e degli animali possono essere gravemente disturbati dalla luce artificiale. I ritmi circadiani possono essere espulsi dalla luce notturna. un 24-orologio interno che regola i processi fisiologici e controlla l'attività quotidiana in quasi tutti gli esseri viventi. La creazione dell'ormone melatonina, che viene prodotto al buio e inibito in presenza di luce, è uno di questi processi. L'aumento della luce notturna diminuisce la sintesi della melatonina, che può causare vari problemi di salute tra cui privazione del sonno, stanchezza, mal di testa, stress e ansia. Sebbene siano stati condotti studi sui possibili pericoli dell'esposizione alla luce notturna, recenti ricerche hanno anche dimostrato una connessione tra il rischio di cancro e la diminuzione dei livelli di melatonina. È stato osservato che i livelli di melatonina umana diminuiscono in risposta alla luce blu. I diodi a emissione di luce (LED), che sono popolari per l'illuminazione domestica, industriale e urbana a causa della loro efficienza energetica e lunga durata, così come i telefoni cellulari e altri dispositivi informatici generano tutti luce blu.
- Impatti sugli animali: la ricerca ha scoperto che la luce può provocare vertigini e confusione negli animali. Il comportamento degli animali, compresi i modelli migratori, i modelli di sonno da svegli e lo sviluppo dell'habitat, è ancora influenzato dall'inquinamento luminoso. L'inquinamento luminoso può provocare la perdita e la morte di tartarughe e uccelli che altrimenti migrerebbero sotto la guida della luna. L'inquinamento luminoso fa sì che un numero significativo di insetti sia attratto dalla luce artificiale e muoia, oltre ad avere un impatto sugli uccelli e altre creature che si nutrono principalmente di questi insetti.
Linee guida per un'illuminazione stradale efficace
L'illuminazione dovrebbe servire a uno scopo ovvio, ad es
Dobbiamo determinare se l'illuminazione è effettivamente essenziale prima di aggiungere nuovi apparecchi o sostituire quelli vecchi. Possiamo prendere una decisione su richiesta se ci sono alternative. Ad esempio, potremmo ridurre l'installazione di alcuni sistemi di illuminazione esterna applicando vernice riflettente su cartelli e gradini.
Le luci dovrebbero essere direzionate e avere aree chiaramente definite.
Senza disturbare la vegetazione e le case su entrambi i lati della strada, l'illuminazione stradale dovrebbe illuminare il fondo stradale. Lo stadio dovrebbe essere illuminato dalle luci dello stadio senza disturbare le case circostanti. Suggeriamo che durante la progettazione di lampade e lanterne, dovremmo limitare l'emissione di luce all'emisfero superiore e il raggio dovrebbe colpire il suolo il più possibile. Per fare ciò, dobbiamo assicurarci che la distribuzione della luce laterale sia progettata in base alla larghezza della strada e all'altezza dell'impianto di illuminazione stradale.
Le luci dovrebbero essere di livello modesto e non più luminose del necessario.
Per luoghi diversi, le leggi sull'illuminazione hanno criteri di illuminamento particolari. Ad esempio, gli standard di illuminazione per luoghi di lavoro interni (EN 12464), stadi (EN 12193) e strade (EN 13201), tra gli altri. Dovremmo utilizzare il livello di illuminazione più basso disponibile per soddisfare i requisiti di illuminazione. Inoltre, dobbiamo valutare le superfici illuminate poiché alcune di esse potrebbero riflettere troppa luce nel cielo notturno.
Le luci dovrebbero essere regolate e avere un tempo prestabilito.
Per garantire che le luci siano accese quando necessario, disattivate quando non è necessaria luce sufficiente e spente quando non necessario, l'illuminazione esterna dovrebbe avere periodi di illuminazione impostati utilizzando tecnologie come regolatori di luce, timer o rilevatori di movimento. Lo stesso vale per l'illuminazione interna; a seconda dell'ora del giorno e dell'utilizzo, possiamo ridurre l'intensità dell'illuminazione o spegnere completamente le luci utilizzando dimmer, sensori di movimento e controlli intelligenti.
Dovrebbe essere usata meno luce blu o illuminazione con un CCT più caldo.
La gamma dello spettro della luce visibile va da 390 a 780 nanometri. Secondo gli studi, la luce blu presenta rischi sia per le persone che per gli animali quando viene emessa a lunghezze d'onda comprese tra 380 e 499 nm. L'emissione della porzione blu dello spettro visibile deve essere ridotta e le quantità devono essere mantenute al minimo. Si pensa che la luce blu costituisca una porzione più piccola dello spettro spettrale di una temperatura di colore bassa. I regolamenti hanno anche iniziato a fissare limiti sulla quantità di contenuto di luce blu (emissione di luce inferiore a 500 nm), chiedendo che sia inferiore tra il 5% e il 10%.
Suggerimento per migliorare l'architettura dei lampioni per ridurre l'inquinamento luminoso
Abbiamo incluso un elenco di linee guida sull'illuminazione per pratiche di illuminazione eccellenti che possono ridurre l'impatto su persone e animali utilizzando l'illuminazione esterna come esempio. Riteniamo che i seguenti fattori debbano essere presi in considerazione per ridurre l'inquinamento luminoso: l'angolo di installazione della lampada, il design dello spettro, il design dell'illuminazione, la configurazione dell'alimentazione e l'uso dei LED della lampada. Esamineremo ciascuno di questi fattori individualmente di seguito:
UN. Illuminazione diretta dal basso
Evita di illuminare il cielo notturno in un angolo sopra l'orizzonte. Per iniziare, scegli un'opzione di vetro o parasole in modo che la luce riduca la sua emissione verso l'alto o all'indietro. La possibilità di mettere le luci al centro della strada grazie all'illuminazione pubblica può aiutare le lampade ad avere una buona distribuzione della luce sulla distribuzione laterale. Se la distribuzione laterale è scarsa a causa di un design dello spettro inadeguato, non è consentito un angolo di inclinazione da 0 a 15 gradi per evitare che la luce venga proiettata verso il cielo.
B. Applicare la luce sulla superficie illuminata il più possibile.
Il fascio di luce della lampada deve essere focalizzato sulla zona utile che deve essere illuminata con una distribuzione dell'illuminazione accettabile, piuttosto che irradiare l'area vicina che non lo fa. L'utilizzo è una metrica che può determinare in che modo l'emissione luminosa viene focalizzata con successo sull'applicazione prevista. Può informarci su quanta luce viene sprecata e contribuisce all'inquinamento luminoso, nonché quanta luce viene proiettata in aree di pregio. Si consiglia un utilizzo di almeno il 75 percento per l'illuminazione standard.
C. Evita di usare troppe luci.
Prima di tutto, ci sono standard di illuminazione stabiliti per ogni tipo di illuminazione. Dovresti essere chiaro sul livello di illuminazione di cui hai bisogno come implementatore del progetto. Durante la simulazione dell'illuminazione, dovremmo utilizzare il minor numero di apparecchi e watt necessari per illuminare l'area richiesta. Evitare di utilizzare apparecchi con intensità luminose eccessivamente elevate e di illuminare superfici non essenziali. I numerosi standard di illuminazione stradale sono ben spiegati nella EN12301, che è stata enunciata nel capitolo precedente. Per determinare la giusta quantità di illuminazione per illuminare la strada, dovremmo attenerci ai requisiti correlati e il livello di illuminazione reale dovrebbe essere mantenuto entro l'intervallo del 100-120 percento della norma minima.
D. L'uso di un sistema di controllo dell'illuminazione.
La disponibilità di scelte di controllo dell'illuminazione coincide con l'adozione diffusa dell'illuminazione a stato solido nella nostra vita quotidiana. Ciò consente loro di dimmerare gli apparecchi senza influire sulle prestazioni per soddisfare le diverse esigenze di illuminazione dell'orario di lavoro. Con l'uso di sensori, profili di regolazione pre-programmati o segnali wireless, il sistema di gestione dell'illuminazione può modificare l'illuminazione pubblica (per pedoni e auto) in base alla densità di utilizzo di strade, piazze, marciapiedi, aree residenziali e carreggiate . I seguenti sono alcuni dei più diffusi trovati sui lampioni:
- Dimmerazione su timer: questa funzione consente di modificare l'emissione della lampada durante la notte. Solo il profilo di regolazione deve essere programmato nel driver LED per questa funzione; il driver LED eseguirà quindi automaticamente la regolazione della luminosità in base al profilo di regolazione. Possiamo farlo per rendere il cielo più scuro dopo la mezzanotte.
- Emissione luminosa costante: la funzione CLO viene utilizzata per tenere conto della progressiva diminuzione del flusso luminoso durante l'uso, man mano che il flusso luminoso della sorgente luminosa alla fine diminuirà. Possiamo modificare il profilo di regolazione della lampada utilizzando la curva TM21 (driver integrato). Per compensare la diminuzione del flusso luminoso della lampada durante il funzionamento, l'alimentatore regola gradualmente la corrente di uscita per aumentare la potenza della lampada. Di conseguenza, pur considerando il degrado del flusso luminoso, non è necessario utilizzare lampadine con wattaggi maggiori.
- Sensore di movimento: un sensore di movimento è un sensore di presenza che si accende quando rileva un movimento e rimane acceso per un periodo di tempo predeterminato. Ciò indica che poiché il sensore di movimento è attivato, solo le persone che si trovano sotto o vicino ai lampioni vedranno l'illuminazione completa. Per rendere il lampione più ecologico, abbasserà l'illuminazione o addirittura spegnerà la lampada mentre nulla è nel suo raggio d'azione.
e. Ridurre la quantità di luce fredda utilizzata.
La luce fredda nell'illuminazione esterna fornisce spesso agli spettatori un'esperienza visiva chiara e concentrata. D'altra parte, la luce calda fa sentire più a proprio agio le persone e riduce la visibilità. Scegliere tra luce fredda e calda sotto l'illuminazione pubblica è un evento comune, ma tenendo conto della quantità di luce blu presente in ciascuna temperatura di colore, pensiamo che sarai in grado di prendere una decisione informata più rapidamente. La luce calda ha una temperatura di colore compresa tra 2700 e 4000, mentre la luce fredda ha tipicamente una temperatura di colore compresa tra 5000 e 6500. In quest'ultima la percentuale di luce blu è notevolmente inferiore. Al giorno d'oggi, l'illuminazione ambra ha una temperatura di colore compresa tra 1800 e 2000 K e contiene il 10 percento o meno di luce blu (in base al modello di chip LED e alla temperatura di colore correlata). La quantità di luce blu emessa dalle luci è già regolata da leggi in diverse nazioni. Ad esempio, il Cile richiede che la quantità di radiazione luminosa inferiore a 500 nm sia inferiore al 10%, mentre la Repubblica ceca impone una quantità inferiore.
Riepilogo
C'è un urgente bisogno di affrontare l'inquinamento luminoso, ma alcune regioni (come l'Africa) richiedono anche un aggiornamento urgente della loro infrastruttura. A questo punto, la selezione, l'installazione e il controllo dell'illuminazione stradale assumono un ruolo significativo. Durante la ricostruzione dei lampioni nelle regioni sviluppate, dobbiamo evitare di utilizzare un'illuminazione eccessiva o inadeguata e, se le circostanze lo consentono, possiamo dotarli di sofisticati sistemi di controllo. L'angolo di installazione e la scelta dello spettro dell'illuminazione stradale dovrebbero essere le considerazioni principali nelle regioni meno sviluppate. Cerca di offrire ai clienti l'opzione di un timer, una soluzione di regolazione della luminosità più convenzionale e utile, in modo che l'illuminazione possa essere attenuata nella seconda metà della notte per ridurre l'inquinamento luminoso e impedire alle persone di tornare alla vecchia pratica della sovrailluminazione in aree sviluppate. Questo può anche aiutare a risparmiare energia (minore spesa pubblica). Con la lettura di questo articolo, ci auguriamo che tutti abbiano una migliore conoscenza dell'inquinamento luminoso e dei suoi rischi. Ci auguriamo inoltre che aiuti i progettisti, i produttori, gli acquirenti e gli utenti dell'illuminazione stradale a prendere decisioni che abbiano il minor impatto negativo sull'ambiente. Quando si tratta di crescita economica senza impattare troppo negativamente sull'ambiente.
Di seguito sono riportati i lampioni solari diBENWEI, se sei interessato, puoi fare clic sul sito Web per ulteriori informazioni.
