برای کاهش آلودگی روشنایی با طراحی نور خیابان چه کاری می توانیم انجام دهیم؟

برای کاهش آلودگی روشنایی با طراحی نور خیابان چه کاری می توانیم انجام دهیم؟

معرفی
انسان ها و نوآوری های آن ها بیشتر مقصر تخریب محیط زیستی هستند که روی زمین اتفاق می افتد. با وجود این واقعیت که انواع تکنولوژی مانند وسایل نقلیه، پلاستیک و روشنایی زندگی را برای مردم راحت‌تر کرده است. اما اکنون مسائل مختلفی در حال ظهور هستند، از جمله علت اصلی تغییرات آب و هوایی انتشار گازهای گلخانه ای خودروها و افزایش جمعیت پلاستیک در سیاره ما (خاک و اقیانوس) است. اگرچه نورپردازی زندگی در شب را بهبود می بخشد (نورهای خیابان به ما کمک می کند راه خانه را پیدا کنیم، روشنایی صنعتی ما را ایمن نگه می دارد و نورپردازی مسکونی خانه های ما را دنج و روشن نگه می دارد)، اما همچنین تأثیر مضری بر محیط زیست دارد. سلامت انسان، رفتار حیوانات و محیط زیست همگی تحت تاثیر آلودگی نوری هستند که استفاده بیش از حد یا نادرست از نور مصنوعی در فضای باز است.

یکی از عوامل مهم در موضوع آلودگی نوری، درخشش آسمان است. درخشش آسمان، که عمدتاً در کلان شهرها رخ می دهد، روشن شدن آسمان شب در نتیجه روشنایی وسایل نقلیه، چراغ های خیابان، محل کار، صنایع، تبلیغات در فضای باز، پارکینگ ها و ساختمان ها است. عکس زیر توسط یک ماهواره ناسا در سال 2016 گرفته شده است. این اطلس چگونگی و مکان جهان ما را در شب روشن می کند و به صورت آنلاین در لینک های مرتبط قابل دسترسی استوب سایت ناسا (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).

آلودگی نوری دقیقا چیست؟

هنگامی که نور مصنوعی در اثر فعالیت انسان و حیوان به طور مستقیم یا غیرمستقیم وارد محیط می شود، آلودگی نوری ایجاد می شود. از آنجایی که ممکن است سلامت، کیفیت زندگی و حفظ محیط زیست افراد را به خطر بیندازد، نور مصنوعی بیش از حد به عنوان یک آلودگی طبقه بندی می شود. آلودگی نوری نتیجه اتلاف نور مصنوعی یا استفاده بیش از حد است که شامل موارد زیر است:

1. در نتیجه روشنایی بیش از حد روی هدف

2. زیرا نور مستقیماً به آسمان یا افق پراکنده می شود یا می گریزد.

3. زیرا روشن شدن هدف به صورت غیر ضروری اتفاق می افتد.

تاریکی طبیعی شب توسط همه عوامل ذکر شده تغییر یافته است که تأثیر مخربی بر سلامتی و موجودات زنده دارد.

اثرات آلودگی نوری

• تأثیرات بر افراد: چرخه طبیعی شبانه روزی انسان و حیوانات می تواند به شدت توسط نور مصنوعی مختل شود. ریتم های شبانه روزی را می توان با نور در شب پرتاب کرد. یک ساعت داخلی 24-ساعتی که فرآیندهای فیزیولوژیکی را تنظیم می‌کند و فعالیت روزانه را در تقریباً همه موجودات زنده کنترل می‌کند. ایجاد هورمون ملاتونین که در تاریکی تولید می شود و در حضور نور مهار می شود، یکی از این فرآیندها است. افزایش نور در شب باعث کاهش سنتز ملاتونین می شود که می تواند باعث مشکلات سلامتی مختلفی از جمله کم خوابی، خستگی، سردرد، استرس و اضطراب شود. در حالی که مطالعاتی در مورد خطرات احتمالی قرار گرفتن در معرض نور شبانه انجام شده است، تحقیقات اخیر همچنین ارتباط بین خطر سرطان و کاهش سطح ملاتونین را نشان داده است. مشاهده شده است که سطح ملاتونین انسانی در پاسخ به نور آبی کاهش می یابد. دیودهای ساطع نور (LED) که به دلیل کارایی انرژی و عمر طولانی برای روشنایی خانگی، صنعتی و شهری محبوب هستند و همچنین تلفن های همراه و سایر دستگاه های کامپیوتری همگی نور آبی تولید می کنند.

• تأثیرات بر حیوانات: تحقیقات نشان داده است که نور ممکن است حیوانات را سرگیجه و گیج کند. رفتار حیوانات، از جمله الگوهای مهاجرت، الگوهای خواب بیداری، و توسعه زیستگاه، هنوز تحت تاثیر آلودگی نوری است. آلودگی نوری می تواند منجر به تلف شدن و مرگ لاک پشت ها و پرندگانی شود که در غیر این صورت تحت هدایت ماه مهاجرت می کنند. آلودگی نوری باعث می شود که تعداد قابل توجهی از حشرات به سمت نور مصنوعی کشیده شوند و بمیرند و همچنین بر پرندگان و سایر موجوداتی که بیشتر این حشرات را می خورند تأثیر بگذارد.

دستورالعمل هایی برای روشنایی موثر خیابان ها

روشنایی باید در خدمت هدفی باشد که واضح است، یعنی
ما باید قبل از اضافه کردن وسایل جدید یا جایگزینی وسایل قدیمی مشخص کنیم که آیا نور واقعا ضروری است یا خیر. در صورت وجود گزینه های جایگزین، می توانیم بر اساس تقاضا تصمیم گیری کنیم. به عنوان مثال، ما ممکن است نصب برخی از سیستم های روشنایی بیرونی را با اعمال رنگ بازتابنده بر روی علائم و پله ها کاهش دهیم.

نورها باید جهت دهی شده و دارای مناطق مشخص و مشخص باشند.
بدون ایجاد مزاحمت برای پوشش گیاهی و خانه های دو طرف جاده، روشنایی جاده باید بستر جاده را روشن کند. ورزشگاه باید بدون ایجاد مزاحمت برای خانه های اطراف توسط چراغ های ورزشگاه روشن شود. پیشنهاد ما این است که هنگام طراحی لامپ و فانوس، تابش نور را به نیمکره بالایی محدود کنیم و پرتو تا حد امکان به زمین برخورد کند. برای این کار باید دقت کنیم که توزیع نور جانبی بر اساس عرض جاده و ارتفاع نصب چراغ خیابان طراحی شود.

نورها باید سطح متوسطی داشته باشند و روشن تر از حد لازم نباشند.
برای مکان های مختلف، قوانین روشنایی معیارهای روشنایی خاصی دارند. به عنوان مثال، استانداردهای روشنایی برای مکان‌های کار داخلی (EN 12464)، استادیوم‌ها (EN 12193)، و خیابان‌ها (EN 13201) و غیره. ما باید از کمترین سطح روشنایی موجود برای برآوردن نیازهای روشنایی استفاده کنیم. همچنین، ما باید سطوح روشن را ارزیابی کنیم زیرا برخی از آنها می توانند نور زیادی را به آسمان شب منعکس کنند.

نورها باید تنظیم شده و زمان مشخصی داشته باشند.
برای تضمین روشن شدن چراغ ها در صورت نیاز، خاموش شدن در صورت عدم نیاز به نور کافی و خاموش شدن در صورت عدم نیاز، روشنایی در فضای باز باید دوره های روشنایی را با استفاده از فناوری هایی مانند کنترل کننده های نور، تایمرها یا آشکارسازهای حرکت تنظیم کرده باشد. همین امر برای روشنایی داخلی نیز صادق است. بسته به زمان روز و استفاده، ممکن است با استفاده از دیمرها، سنسورهای حرکتی و کنترل‌های هوشمند، شدت نور را کاهش دهیم یا به طور کامل چراغ‌ها را خاموش کنیم.

باید از نور آبی کمتر یا نورپردازی با CCT گرمتر استفاده شود.
محدوده طیف نور مرئی بین 390 تا 780 نانومتر است. بر اساس مطالعات، نور آبی زمانی که در طول موج های بین 380 تا 499 نانومتر ساطع شود، خطراتی را هم برای انسان و هم برای حیوانات ایجاد می کند. تابش بخش آبی طیف مرئی باید کاهش یابد و مقدار آن باید به حداقل برسد. تصور می‌شود که نور آبی بخش کوچک‌تری از طیف طیفی دمای رنگ پایین را تشکیل می‌دهد. مقررات همچنین شروع به تعیین محدودیت در مقدار محتوای نور آبی (خروجی نور کمتر از 500 نانومتر) کرده اند و خواستار آن شده است که بین 5 تا 10 درصد کمتر باشد.

پیشنهاد برای بهبود معماری چراغ های خیابانی برای کاهش آلودگی نوری
ما فهرستی از دستورالعمل‌های نورپردازی را برای شیوه‌های نورپردازی عالی قرار داده‌ایم که می‌توانند با استفاده از نورپردازی در فضای باز، تأثیر بر افراد و حیوانات را کاهش دهند. ما معتقدیم که برای کاهش آلودگی نور باید عوامل زیر را در نظر گرفت: زاویه نصب لامپ، طراحی طیف، طراحی روشنایی، پیکربندی منبع تغذیه و استفاده از LED های لامپ. در زیر به بررسی هر یک از این عوامل به صورت جداگانه خواهیم پرداخت:

آ. نور مستقیم با زاویه کم

از روشن کردن آسمان شب با زاویه ای بالاتر از افق دوری کنید. برای شروع، یک شیشه یا سایه بان برای نور انتخاب کنید تا انتشار آن به سمت بالا یا عقب کاهش یابد. قابلیت قرار دادن چراغ ها در مرکز جاده به دلیل روشنایی عمومی می تواند به لامپ ها کمک کند تا توزیع نور خوبی بر روی توزیع جانبی داشته باشند. اگر توزیع جانبی به دلیل طراحی نامناسب طیف ضعیف باشد، زاویه کج 0 تا 15 درجه مجاز نیست تا از پرتاب نور به آسمان جلوگیری شود.

ب تا حد امکان نور را روی سطح روشن بمالید.
پرتو نور لامپ باید بر روی ناحیه مفیدی متمرکز شود که باید در یک توزیع روشنایی قابل قبول روشن شود، نه اینکه ناحیه مجاور را که اینطور نیست تابش کند. Utilization معیاری است که ممکن است تعیین کند خروجی نور با موفقیت بر روی برنامه مورد نظر متمرکز شده است. این می تواند به ما اطلاع دهد که چه مقدار نور هدر می رود و به آلودگی نوری کمک می کند و همچنین چه مقدار نور در مناطق ارزشمند پخش می شود. ما استفاده حداقل 75 درصد را برای روشنایی استاندارد توصیه می کنیم.

ج از استفاده زیاد از چراغ ها خودداری کنید.
اول از همه، استانداردهای روشنایی مشخص برای هر نوع روشنایی وجود دارد. شما باید سطح روشنایی مورد نیاز خود را به عنوان مجری پروژه روشن کنید. هنگام شبیه سازی روشنایی، باید از کمترین وسایل و وات لازم برای روشنایی فضای مورد نیاز استفاده کنیم. از استفاده از لامپ هایی با شدت نور بیش از حد بالا و اعمال نور بر روی سطوحی که ضروری نیستند خودداری کنید. استانداردهای متعدد روشنایی جاده به خوبی در EN12301 توضیح داده شده است که در فصل قبل بیان شد. برای تعیین میزان روشنایی مناسب برای روشنایی جاده، باید الزامات مربوطه را رعایت کنیم و سطح روشنایی واقعی باید در محدوده 100 تا 120 درصد از حداقل نرمال نگه داشته شود.

د استفاده از سیستم کنترل روشنایی
در دسترس بودن گزینه های کنترل روشنایی همزمان با پذیرش گسترده روشنایی حالت جامد در زندگی روزمره ما است. این به آنها امکان می دهد تا نور لامپ ها را بدون تأثیر بر عملکرد برای پاسخگویی به نیازهای مختلف روشنایی ساعات کاری کم کنند. با استفاده از سنسورها، نمایه‌های کاهش نور از پیش برنامه‌ریزی‌شده یا سیگنال‌های بی‌سیم، سیستم مدیریت روشنایی ممکن است نور عمومی (برای پیاده‌روها و اتومبیل‌ها) را مطابق با تراکم استفاده از خیابان‌ها، میادین، پیاده‌روها، مناطق مسکونی و جاده‌های خودرو تغییر دهد. . موارد زیر برخی از رایج‌ترین موارد موجود در لامپ‌های خیابانی هستند:

• کم نور در تایمر: این ویژگی به شما امکان می دهد خروجی لامپ را در شب تغییر دهید. برای این ویژگی، فقط نمایه کم نور باید در درایور LED برنامه ریزی شود. سپس درایور LED به طور خودکار کاهش نور را مطابق با نمایه کم نور اجرا می کند. ما می توانیم این کار را انجام دهیم تا آسمان بعد از نیمه شب تاریک تر شود.

• خروجی لومن ثابت: تابع CLO برای محاسبه کاهش تدریجی شار نور در طول استفاده استفاده می شود زیرا لومن منبع نور در نهایت کاهش می یابد. ممکن است نمایه کم نور لامپ را با استفاده از منحنی TM21 (درایور داخلی) تغییر دهیم. به منظور جبران کاهش شار نوری لامپ در حین کار، منبع تغذیه به تدریج جریان خروجی را تنظیم می کند تا توان لامپ را افزایش دهد. در نتیجه، با در نظر گرفتن تخریب لومن، نیازی به استفاده از لامپ هایی با وات بیشتر نداریم.

• سنسور حرکت: سنسور حرکت یک حسگر اشغال است که با تشخیص حرکت روشن می شود و برای مدت زمان از پیش تعیین شده روشن می ماند. این نشان می دهد که به دلیل فعال شدن سنسور حرکت، تنها افرادی که زیر یا نزدیک به چراغ های خیابان هستند، نور کامل را تجربه خواهند کرد. برای اینکه نور خیابان از نظر زیست محیطی سازگارتر باشد، نور را کاهش می دهد یا حتی لامپ را خاموش می کند در حالی که هیچ چیزی در محدوده آن نیست.

ه. میزان استفاده از نور سرد را کاهش دهید.
نور سرد در نورپردازی فضای باز اغلب تجربه بصری واضح و متمرکزی را در اختیار بینندگان قرار می دهد. از سوی دیگر، نور گرم باعث می‌شود افراد احساس راحتی کنند و دید را کاهش می‌دهند. انتخاب بین نور سرد و گرم در نور عمومی یک اتفاق رایج است، اما با در نظر گرفتن مقدار نور آبی موجود در هر دمای رنگ، فکر می‌کنیم می‌توانید سریع‌تر تصمیم‌گیری آگاهانه بگیرید. نور گرم دمای رنگی بین 2700 تا 4000 دارد، در حالی که نور سرد معمولاً دمای رنگی بین 5000 تا 6500 دارد. در دومی، درصد نور آبی به طور قابل توجهی کمتر است. امروزه نور کهربایی دارای دمای رنگی بین 1800 تا 2000 کلوین است و 10 درصد یا کمتر نور آبی دارد (بر اساس مدل تراشه های LED و دمای رنگ مرتبط). میزان نور آبی که نورها ساطع می کنند قبلاً توسط قوانین در چندین کشور کنترل می شود. به عنوان مثال، شیلی نیاز دارد که مقدار تابش نور زیر 500 نانومتر کمتر از 10 درصد باشد، در حالی که جمهوری چک مقدار کمتری را الزامی می کند.

خلاصه

نیاز فوری برای رسیدگی به آلودگی نوری وجود دارد، اما برخی از مناطق (مانند آفریقا) نیز نیاز به به روز رسانی فوری زیرساخت های خود دارند. در این مرحله، انتخاب، نصب و کنترل نور خیابان نقش مهمی را ایفا می کند. هنگام بازسازی چراغ‌های خیابانی در مناطق توسعه‌یافته، باید از استفاده از روشنایی بیش از حد یا نامناسب خودداری کنیم و اگر شرایط اجازه دهد، می‌توانیم آن‌ها را با سیستم‌های کنترلی پیچیده تجهیز کنیم. زاویه نصب و طیف انتخاب روشنایی خیابان باید ملاحظات اولیه در مناطق کمتر توسعه یافته باشد. سعی کنید گزینه تایمر را به مشتریان ارائه دهید، یک راه حل معمولی تر و مفیدتر برای کاهش نور، به طوری که می توان نور را در نیمه دوم شب کم کرد تا آلودگی نوری کاهش یابد و مردم از بازگشت به روش قدیمی نورپردازی بیش از حد در محیط جلوگیری کنند. مناطق توسعه یافته این همچنین می تواند به صرفه جویی در انرژی (کاهش هزینه های دولت) کمک کند. با مطالعه این مقاله امیدواریم که همگان شناخت بهتری از آلودگی نوری و خطرات آن داشته باشند. همچنین امیدواریم که به طراحان، تولیدکنندگان، خریداران و کاربران روشنایی خیابان کمک کند تا تصمیماتی را اتخاذ کنند که کمترین تأثیرات منفی را بر محیط زیست داشته باشد. وقتی صحبت از رشد اقتصادی بدون تأثیر منفی زیاد بر محیط زیست می شود.

در زیر چراغ های خیابان خورشیدی هستندBENWEI، اگر در آن قرار دارید، می توانید برای اطلاعات بیشتر روی وب سایت کلیک کنید.