Oświetlenie uliczne a zanieczyszczenie światłem
Czyli jak oświetlać przestrzeń, aby zapewniać bezpieczeństwo ruchu, a zarazem chronić środowisko, zdrowie i prywatność mieszkańców?
Oświetlenie drogowe umożliwia bezpieczne poruszanie się po obszarach komunikacyjnych - pozwala na prawidłowe rozpoznanie ukształtowania terenu czy geometrii drogi. Podnosi komfort mieszkańców, kierowców i rowerzystów w strefach zabudowanych. Jednak ważne jest, aby swoim działaniem lampy nie zanieczyszczały środowiska naturalnego i nie wpływały negatywnie na użytkowników. Dowiedz się czym jest współczynnik ULOR oraz jak oświetlenie przekłada się na nasze zdrowie i samopoczucie.
Lampy drogowe mogą poszczycić się długą i barwną historią. Niestety ich wpływ na środowisko naturalne przez lata wyrządzał ogromne szkody zarówno w kontekście zdrowia ludzi, dziko żyjących zwierząt, jak i roślinności. Nieprawidłowo wykonane oświetlenie, zwłaszcza z wykorzystaniem nieefektywnych technologii i sprzętu, może wywoływać niepożądane zjawiska olśnienia i zanieczyszczenia światłem. Dziś na rynku pojawiają się innowacyjne rozwiązania, które niwelują zagrożenia, takie jak wysoce energooszczędne i neutralne dla środowiska oprawy drogowe Lena Lighting, kompatybilne z inteligentnymi systemami sterowania.
Historia oświetlenia drogowego
Jeszcze 40 lat temu w branży oświetlenia drogowego wykorzystywano lampy rtęciowe. Charakteryzowały się one przeciętnymi jak na dzisiejsze czasy parametrami świetlnymi i słabym oddawaniem barw. Zawierały za to duże ilości szkodliwej dla środowiska rtęci. Lampy tego typu emitowały światło o neutralnej białej barwie, jednak ich rozkład widmowy powodował, że odzwierciedlały odcienie zieleni i niebieskiego, niemal bez czerwieni, co przez oko ludzkie było odbierane jako niskiej jakości - nie oddawało koloru skóry i powodowało uczucie dyskomfortu.
Początkowo oprawy ze źródłem rtęciowym nie posiadały kloszy, ich układy optyczne były mało skuteczne, a przez to nie zapewniały odpowiedniego ukierunkowania światła na drogę. Instalowano je na słupach energetycznych linii napowietrznej, które zazwyczaj były za niskie i zlokalizowane w zbyt dużej odległości od krawędzi jezdni. Zaczęto więc montować je na wysięgnikach o znacznych kątach wychylenia względem poziomu, z nadzieją, że zaczną kierować strumień świetlny głównie na drogę. Rozwiązania te jednak okazały się mało skuteczne, ponieważ większość światła była tracona i nie trafiała w zadaną przestrzeń, a na jej otoczenie: elewację budynków, zieleń oraz w niebo, powodując efekty zwane zaśmiecaniem światłem.
Oświetlenie sodowe
Nieefektywne systemy rtęciowe były stosowane do lat 80’ XX wieku. To właśnie wtedy nastąpiła swoista rewolucja. Zaczęto stosować dobrze znane dziś oprawy ze źródłami sodowymi. Charakteryzowały się one znacznie większą skutecznością, trwałością, intensywnością świecenia, przede wszystkim jednak ulepszyły subiektywne postrzeganie oka. Niestety, w ich skład w dalszym ciągu wchodziła szkodliwa rtęć, natomiast emitowane światło zupełnie nie oddawało barw. Co najgorsze, dłuższe przebywanie w świetle wzmagało u użytkowników uczucie zmęczenia i senności, negatywnie wpływając na poziom melatoniny w mózgu.
Oprawy sodowe, w przeciwieństwie do rtęciowych, posiadają sprawniejsze układy oraz wypukłe klosze, które emitują światło w znacznie szerszej przestrzeni – w tym niestety na boki i ku górze. Powoduje to efekt zaśmiecania światłem, a dodatkowo zjawisko olśnienia. Przy powszechnie stosowanym wychyleniu oprawy sodowe mogą oślepiać i oświetlać elewacje budynków, powodując wnikanie światła przez okna do wnętrz mieszkań. Największe problemy w tym zakresie generuje sodowe oświetlenie parkowe, w którym stosuje się mleczne, rozpraszające klosze zamiast układu odbłyśnikowego.
Lampy rtęciowe i sodowe emitują szkodliwe dla skóry promieniowanie UV, przyczyniające się do wielu poważnych schorzeń. Wytwarza też duże ilości ciepła, zużywając duże ilości energii, co ma bezpośredni wpływ na globalne ocieplenie klimatu. Światło odbijające się od nawierzchni drogi i jej otoczenia – w tym zwłaszcza jasnych budynków - trafia do chmur, powodując zjawisko zwane łuną świetlną.
Łuna świetlna
Problem łuny świetlnej występuje powszechnie na całym świecie. Zjawisko pojawia się nad oświetlonymi obszarami, nasilając się w dużych aglomeracjach miejskich. Szacuje się, że blisko 70% łuny w małych i średnich miejscowościach generuje infrastruktura oświetlenia ulicznego. Wyraźnie negatywnie oddziałuje ono na funkcjonowanie organizmów żywych, zakłócając prawidłowy cykl życia i snu, doprowadzając do trudności w zasypianiu, problemów z bezsennością i rozwoju chorób cywilizacyjnych. Rozświetlone niebo pozbawione naturalnej ciemności utrudnia także pracę w obszarze lotnictwa, astronomii i (z racji, że światło to fala elektromagnetyczna) wywołuje problemy z łącznością oraz komunikacją – w tym pomiędzy Ziemią a satelitami.
Od ponad dekady w oświetleniu drogowym, podobnie jak na pozostałych rynkach oświetlenia, wprowadzana jest stopniowo technologia LED. Nie generuje ona dużych ilości ciepła do atmosfery i nie posiadają szkodliwej rtęci. Pozwala też na niwelowanie emisji szkodliwego UV do zera. Wreszcie w porównaniu z dotychczas stosowanymi rozwiązaniami zapewniają oświetlenie o wysokiej jakości światła i oddawaniu barw.
Jak zapobiec zaśmiecaniu światłem stosując nowoczesne oświetlenie?
Dziś praktycznie wszystkie nowobudowane oraz modernizowane instalacje oświetlenia opierają się na nowoczesnych systemach LED. Modernizacje oświelenia drogowego są często wspierane przez rządowy program Rozświetlamy Polskę. Oprawy drogowe tego typu potrzebują znacznie mniej energii elektrycznej do wytworzenia wysokiej jakości światła w porównaniu do starszych technologii. Charakteryzuje je także ogromna trwałość i niska utrata parametrów świetlnych w czasie.
Nowoczesne technologie LED opierają się na zastosowaniu dużej liczby mikrodiod. Przy zastosowaniu odpowiednich układów optycznych – zwłaszcza soczewek – diody umożliwiają eliminowanie efektu zaśmiecania światłem, zapewniając oświetlenie wyłącznie pożądanej przestrzeni. Dzięki właściwie dobranemu oświetleniu, odpowiedniej konstrukcji opraw i ich ustawieniu, możliwe jest całkowite wyeliminowanie oświetlenia nieba. Istotnym parametrem, jaki należy brać pod uwagę przy wyborze opraw, jest współczynnik ULOR, który odpowiada za udział światła emitowanego w górną półprzestrzeń.
Czym jest ULOR i jak uzyskać współczynnik na poziomie 0,00%?
ULOR to wartość procentowa obrazująca odsetek światła wysyłanego w górną półsferę, a więc w nieboskłon, przy poziomym ustawieniu oprawy względem podłoża (przy braku wychylenia). Dąży się do tego, aby wartość ta była równa zeru, co oznacza, że 100% wytwarzanego światła powinno trafiać w dolną półsferę, nie powodując bezpośredniego rozświetlenia nieba. Ma to też wpływ na ochronę przed niekontrolowanym oświetleniem elewacji budynków i wnikaniem światła do mieszkań.
Aby osiągnąć ULOR na poziomie 0,00%, a dodatkowo maksymalnie ograniczyć zjawisko olśnienia, niezbędna jest odpowiednia konstrukcja opraw oświetleniowych i unikanie ich znacznego wychylenia (przyjmuje się, że maksymalne wychylenie oświetlenia drogowego względem poziomu nie powinno przekraczać 15°, w praktyce unika się wychylenia powyżej 10°). Od strony konstrukcji oprawy, dla ograniczenia wartości ULOR i olśnienia, stosuje się odpowiednie ukształtowanie korpusu opraw czy specjalistyczne układy optyczne. Producenci unikają również umieszczania elementów świecących i odbijających światło, widocznych w rzucie bocznym i górnym – między innymi wypukłych i wystających poza obudowę kloszy (zwłaszcza matowych, ryflowanych czy mlecznych).
Inteligentne oświetlenie na miarę czasów
Oświetlenie drogowe oferowane przez firmę Lena Lighting wykorzystuje zaawansowane technologie LED pozwalające na osiągnięcie wartości parametru ULOR na poziomie 0,00%. Szerokie portfolio modeli i rodzin opraw, takich jak Tiara LED zapewnia emisję świetlną odpowiadającą na potrzeby użytkowników – bez nadmiernego przewymiarowania instalacji i zanieczyszczania światłem. Niezliczony wybór opraw, pełna gama dostępnych mocy oraz nowoczesne systemy sterowania oświetleniem, takie jak ClueCity, gwarantują minimalizację zużycia energii i pozwalają na szybki zwrot kosztów inwestycji. Dzięki inteligentnym systemom sterowania, możliwe jest np. ustawianie i dopasowanie przedziału czasowego, w którym oprawy mają emitować światło oraz poziomu jego natężenia – w zależności od potrzeb i zmian natężenia ruchu w nocy.
Za sprawą możliwości wyboru z ponad 30 oferowanych różnych układów optycznych, szerokiego zakresu oferowanych barw światła oraz regulacji wychylenia opraw, możliwe jest zapewnienie oświetlenia spełniającego wszystkie wymagania normatywne. W ten sposób minimalizowany jest efekt zaśmiecania światłem oraz zjawiska olśnienia – zarówno w nowoprojektowanych, jak i istniejących, modernizowanych instalacjach.