¿Qué podemos HACER para reducir la contaminación lumínica con el diseño de alumbrado público?
Introducción
Los humanos y sus innovaciones son los principales culpables de la degradación ambiental que ocurre en la Tierra. A pesar de que una variedad de tecnologías, como vehículos, plásticos e iluminación, han hecho la vida más cómoda para las personas. Pero ahora están surgiendo una variedad de problemas, como que la causa principal del cambio climático son las emisiones de los automóviles y la sobrepoblación de plástico en nuestro planeta (suelo y océano). Si bien la iluminación mejora la vida nocturna (las luces de la calle nos ayudan a encontrar el camino a casa, la iluminación industrial nos mantiene seguros y la iluminación residencial mantiene nuestras casas acogedoras y luminosas), también tiene un efecto perjudicial en el medio ambiente. La salud humana, el comportamiento animal y el medio ambiente se ven afectados por la contaminación lumínica, que es el uso excesivo o inadecuado de la luz artificial exterior.
Un contribuyente importante al problema de la contaminación lumínica es el brillo del cielo. El brillo del cielo, que ocurre principalmente en áreas metropolitanas, es el brillo del cielo nocturno como resultado de la iluminación de vehículos, farolas, lugares de trabajo, industrias, publicidad exterior, estacionamientos y edificios. La fotografía a continuación fue capturada por un satélite de la NASA en 2016 (a través de un mapa mundial generado por computadora del brillo del cielo nocturno). El atlas muestra cómo y dónde se ilumina nuestro mundo por la noche y se puede acceder a él en línea en el enlacesitio web de la NASA (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
¿Qué es exactamente la contaminación lumínica?
Cuando la luz artificial se introduce en el medio ambiente como resultado de la actividad humana y animal, ya sea directa o indirectamente, se crea contaminación lumínica. Dado que puede poner en peligro la salud de las personas, la calidad de vida y la preservación del medio ambiente, la luz artificial excesiva se clasifica como una contaminación. La contaminación lumínica es el resultado del desperdicio o uso excesivo de luz artificial, que incluye lo siguiente:
1. como resultado de una iluminación excesiva en el objetivo
2. porque la luz se dispersa o escapa directamente al cielo o al horizonte.
3. porque la iluminación del blanco ocurre innecesariamente.
La oscuridad natural de la noche se ha visto alterada por todos los factores mencionados, lo que repercute negativamente en la salud y los organismos.
Los efectos de la contaminación lumínica
- Impactos en las personas: la luz artificial puede alterar gravemente los ciclos circadianos naturales de los humanos y los animales. Los ritmos circadianos pueden verse alterados por la luz durante la noche. un reloj interno de 24-horas que regula los procesos fisiológicos y controla la actividad diaria en casi todos los seres vivos. La creación de la hormona melatonina, que se produce en la oscuridad y se inhibe en presencia de luz, es uno de estos procesos. El aumento de la luz en la noche disminuye la síntesis de melatonina, lo que puede causar varios problemas de salud, como la falta de sueño, el agotamiento, los dolores de cabeza, el estrés y la ansiedad. Si bien se han realizado estudios sobre los posibles peligros de la exposición a la luz nocturna, investigaciones recientes también han demostrado una conexión entre el riesgo de cáncer y la disminución de los niveles de melatonina. Se ha observado que los niveles de melatonina humana disminuyen en respuesta a la luz azul. Los diodos emisores de luz (LED), que son populares para la iluminación doméstica, industrial y urbana debido a su eficiencia energética y larga vida útil, así como los teléfonos móviles y otros dispositivos informáticos, generan luz azul.
- Impactos en los animales: La investigación ha encontrado que la luz puede marear y confundir a los animales. El comportamiento animal, incluidos los patrones migratorios, los patrones de sueño despierto y el desarrollo del hábitat, todavía se ve afectado por la contaminación lumínica. La contaminación lumínica puede resultar en la pérdida y muerte de tortugas y aves que de otro modo migrarían bajo la guía de la luna. La contaminación lumínica hace que un número significativo de insectos se sientan atraídos por la luz artificial y mueran, además de tener un impacto en las aves y otras criaturas que en su mayoría comen estos insectos.
Directrices para un alumbrado público eficaz
La iluminación debe tener un propósito que sea obvio, es decir,
Debemos determinar si la iluminación es realmente esencial antes de agregar nuevos accesorios o reemplazar los antiguos. Podemos tomar una decisión a pedido si hay alternativas. Por ejemplo, podemos disminuir la instalación de algunos sistemas de iluminación exterior aplicando pintura reflectante en letreros y escalones.
Las luces deben estar dirigidas y tener regiones claramente definidas.
Sin perturbar la vegetación y las casas a ambos lados de la carretera, el alumbrado público debe iluminar el lecho de la carretera. El estadio debe estar iluminado por las luces del estadio sin perturbar las casas circundantes. Sugerimos que al diseñar lámparas y linternas, debemos restringir la emisión de luz al hemisferio superior y el haz debe golpear el suelo tanto como sea posible. Para ello, debemos asegurarnos de que la distribución de la luz lateral se diseñe en función del ancho de la calzada y la altura de la instalación de alumbrado público.
Las luces deben ser de nivel moderado y no más brillantes de lo necesario.
Para diferentes lugares, las leyes de iluminación tienen criterios de iluminancia particulares. Por ejemplo, las normas de iluminación para lugares de trabajo interiores (EN 12464), estadios (EN 12193) y calles (EN 13201), entre otros. Debemos emplear el nivel de iluminación más bajo disponible para satisfacer los requisitos de iluminación. Además, debemos evaluar las superficies iluminadas, ya que algunas de ellas podrían reflejar demasiada luz hacia el cielo nocturno.
Las luces deben ser reguladas y tener un tiempo establecido.
Para garantizar que las luces se enciendan cuando sea necesario, se silencien cuando no se necesite suficiente luz y se apaguen cuando no se necesite, la iluminación exterior debe tener períodos de iluminación establecidos utilizando tecnologías como controladores de luz, temporizadores o detectores de movimiento. Lo mismo ocurre con la iluminación interior; Según la hora del día y el uso, podemos reducir la intensidad de la iluminación o apagar las luces por completo mediante el uso de atenuadores, sensores de movimiento y controles inteligentes.
Se debe usar menos luz azul o iluminación con un CCT más cálido.
El rango del espectro de la luz visible abarca de 390 a 780 nanómetros. Según los estudios, la luz azul presenta riesgos tanto para las personas como para los animales cuando se emite en longitudes de onda entre 380 y 499 nm. La emisión de la porción azul del espectro visible debe reducirse y las cantidades deben mantenerse al mínimo. Se cree que la luz azul constituye una porción más pequeña del espectro espectral de una temperatura de color baja. Las regulaciones también han comenzado a establecer límites en la cantidad de contenido de luz azul (salida de luz por debajo de 500 nm), exigiendo que sea entre un 5 y un 10 por ciento más bajo.
Sugerencia para mejorar la arquitectura del alumbrado público para disminuir la contaminación lumínica
Hemos incluido una lista de pautas de iluminación para prácticas de iluminación excelentes que pueden reducir el impacto en las personas y los animales utilizando la iluminación exterior como ejemplo. Creemos que se deben tener en cuenta los siguientes factores para reducir la contaminación lumínica: el ángulo de instalación de la lámpara, el diseño del espectro, el diseño de iluminación, la configuración de la fuente de alimentación y el uso de lámparas LED. Vamos a repasar cada uno de estos factores individualmente a continuación:
a. Iluminación directa de ángulo bajo
Evite iluminar el cielo nocturno en un ángulo sobre el horizonte. Para comenzar, elija una opción de vidrio o parasol para que la luz disminuya su emisión hacia arriba o hacia atrás. La capacidad de colocar luces en el centro de la calle debido a la iluminación pública puede ayudar a que las lámparas tengan una buena distribución de la luz en la distribución lateral. Si la distribución lateral es pobre debido a un diseño inadecuado del espectro, no se permite un ángulo de inclinación de 0 a 15 grados para evitar que la luz se proyecte hacia el cielo.
b. Aplique luz a la superficie iluminada tanto como sea posible.
El haz de luz de la lámpara debe enfocarse en la región útil que necesita ser iluminada en una distribución de iluminación aceptable, en lugar de irradiar el área cercana que no la necesita. La utilización es una métrica que puede determinar con qué éxito se enfoca la salida de luz en la aplicación prevista. Puede informarnos de cuánta luz se desperdicia y contribuye a la contaminación lumínica, así como cuánta luz se proyecta en áreas valiosas. Recomendamos un uso de al menos el 75 por ciento para iluminación estándar.
C. Evite usar demasiadas luces.
En primer lugar, existen estándares de iluminación establecidos para cada tipo de iluminación. Debe tener claro el nivel de iluminación que necesita como implementador del proyecto. Al simular la iluminación, debemos utilizar la menor cantidad de luminarias y vatios necesarios para iluminar el área requerida. Evita utilizar luminarias con intensidades luminosas excesivamente altas y aplicar iluminación en superficies que no sean imprescindibles. Los numerosos estándares de iluminación vial están bien explicados en EN12301, que se indicó en el capítulo anterior. Para determinar la cantidad adecuada de iluminación para iluminar la carretera, debemos cumplir con los requisitos relacionados, y el nivel de iluminación real debe mantenerse dentro del rango de 100 a 120 por ciento de la norma mínima.
d. El uso de un sistema de control de iluminación.
La disponibilidad de opciones de control de iluminación coincide con la adopción generalizada de iluminación de estado sólido en nuestra vida diaria. Esto les permite atenuar las luminarias sin afectar el rendimiento para adaptarse a las diversas demandas de iluminación de las horas de trabajo. Con el uso de sensores, perfiles de atenuación preprogramados o señales inalámbricas, el sistema de gestión de iluminación puede modificar la iluminación pública (para peatones y automóviles) de acuerdo con la densidad de uso de calles, plazas, aceras, áreas residenciales y calzadas de vehículos. . Los siguientes son algunos de los más frecuentes que se encuentran en las farolas:
- Atenuación con temporizador: esta función le permite cambiar la salida de la lámpara por la noche. Solo el perfil de atenuación debe programarse en el controlador LED para esta función; el controlador LED ejecutará automáticamente la atenuación de acuerdo con el perfil de atenuación. Podemos hacer esto para oscurecer el cielo después de la medianoche.
- Salida de lúmenes constante: la función CLO se utiliza para tener en cuenta la disminución progresiva del flujo luminoso a lo largo del uso, ya que el lumen de la fuente de luz finalmente disminuirá. Podemos alterar el perfil de atenuación de la lámpara utilizando la curva TM21 (controlador incorporado). Para compensar la disminución del flujo luminoso de la lámpara mientras está en funcionamiento, la fuente de alimentación ajusta gradualmente la corriente de salida para aumentar la potencia de la lámpara. Como resultado, al considerar la degradación del lumen, no necesitamos utilizar bombillas con mayor potencia.
- Sensor de movimiento: un sensor de movimiento es un sensor de ocupación que se enciende cuando detecta movimiento y permanece encendido durante un período de tiempo predeterminado. Esto indica que debido a que el sensor de movimiento está activado, solo las personas que están debajo o cerca de las luces de la calle experimentarán la iluminación completa. Para que la farola sea más respetuosa con el medio ambiente, bajará la iluminación o incluso apagará la lámpara cuando no haya nada dentro de su alcance.
mi. Reduzca la cantidad de luz fría utilizada.
La luz fría en la iluminación exterior proporciona con frecuencia a los espectadores una experiencia visual clara y concentrada. Por otro lado, la luz cálida hace que las personas se sientan más cómodas y reduce la visibilidad. Elegir entre luz fría y cálida bajo el alumbrado público es algo común, pero al tener en cuenta la cantidad de luz azul presente en cada temperatura de color, creemos que podrá tomar una decisión informada más rápidamente. La luz cálida tiene una temperatura de color entre 2700 y 4000, mientras que la luz fría suele tener una temperatura de color entre 5000 y 6500. En esta última, el porcentaje de luz azul es considerablemente menor. Hoy en día, la iluminación ámbar tiene una temperatura de color entre 1800 y 2000 K y contiene un 10 por ciento o menos de luz azul (según el modelo de chips LED y la temperatura de color correlacionada). La cantidad de luz azul que emiten las luces ya está regulada por leyes en varias naciones. Por ejemplo, Chile requiere que la cantidad de radiación de luz por debajo de 500 nm sea inferior al 10 por ciento, mientras que la República Checa exige una cantidad menor.
Resumen
Existe una necesidad urgente de abordar la contaminación lumínica, pero algunas regiones (como África) también requieren una actualización urgente de su infraestructura. En este punto, la selección, instalación y control del alumbrado público asumen un papel importante. Mientras reconstruimos el alumbrado público en regiones desarrolladas, debemos evitar el uso de iluminación excesiva o inadecuada y, si las circunstancias lo permiten, podemos equiparlas con sistemas de control sofisticados. El ángulo de instalación y la elección del espectro del alumbrado público deben ser las principales consideraciones en las regiones menos desarrolladas. Intente ofrecer a los clientes la opción de un temporizador, una solución de atenuación más convencional y útil, de modo que la iluminación se pueda atenuar en la segunda mitad de la noche para reducir la contaminación lumínica y evitar que la gente vuelva a la antigua práctica de sobreiluminación en áreas desarrolladas. Esto también puede ayudar a ahorrar energía (menor gasto público). Al leer este artículo, esperamos que todos tengan un mejor conocimiento de la contaminación lumínica y sus riesgos. También esperamos que ayude a los diseñadores, productores, compradores y usuarios del alumbrado público a tomar decisiones que tengan los menores efectos negativos sobre el medio ambiente. Cuando se trata de crecimiento económico sin impactar demasiado negativamente en el medio ambiente.
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