街路灯のデザインで光害を減らすために私たちができることは?
序章
人間とその革新は、地球上で発生する環境悪化の主な原因です。 車両、プラスチック、照明などのさまざまな技術が人々の生活をより便利にしてきたにもかかわらず。 しかし現在、気候変動の主な原因は自動車の排出ガスであり、地球上 (土壌と海洋) のプラスチックの過密化など、さまざまな問題が浮上しています。 照明は夜間の生活を改善しますが (街路灯は家に帰る道を見つけやすくし、工業用照明は安全を保ち、住宅照明は家を快適で明るく保ちます)、環境にも悪影響を及ぼします。 人間の健康、動物の行動、および環境はすべて、屋外の人工照明の過剰または不適切な使用である光害の影響を受けています。
光害の問題の主な原因は空の輝きです。 主に大都市圏で発生するスカイグローは、車両、街灯、職場、産業、屋外広告、駐車場、および建物からの照明の結果として夜空が明るくなることです。 下の写真は、2016 年に NASA の衛星によって撮影されました (夜空の明るさのコンピューター生成された世界地図を介して)。 アトラスは、私たちの世界が夜に照らされる方法と場所を示しており、リンク先のオンラインでアクセスできますNASAのウェブサイト (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
光害って具体的に何？
人間や動物の活動の結果、直接的または間接的に人工光が環境に導入されると、光害が発生します。 人々の健康、生活の質、および環境の保全を危険にさらす可能性があるため、過剰な人工光は公害に分類されます。 光害は、次のような人工的な光の浪費または過剰使用の結果です。
1. ターゲットへの過度の照明の結果として
2. 光が散乱したり、空や地平線に直接逃げたりするからです。
3. ターゲットの照明が不必要に発生するため。
夜の自然な暗闇は、健康と有機体に有害な影響を与える前述のすべての要因によって変化しています。
光害の影響
- 人への影響: 人間と動物の自然な概日周期は、人工光によって大きく乱される可能性があります。 概日リズムは、夜の光によって乱れることがあります。 内部24-時間時計は、生理学的プロセスを調節し、ほぼすべての生物の日常活動を制御します。 暗闇で生成され、光の存在下で抑制されるホルモンのメラトニンの生成は、これらのプロセスの 1 つです。 夜間に光を増やすと、メラトニン合成が減少し、睡眠不足、疲労、頭痛、ストレス、不安など、さまざまな健康問題を引き起こす可能性があります. 夜間の光にさらされる危険性についての研究はありますが、最近の研究では、癌のリスクとメラトニンレベルの低下との関係も示されています. 人間のメラトニンレベルは、青色光に反応して減少することが観察されています. 発光ダイオード (LED) は、エネルギー効率と寿命が長いため、家庭用、産業用、都市用の照明として人気があり、携帯電話やその他のコンピューター デバイスもすべて青色光を生成します。
- 動物への影響: 調査によると、光が動物をめまいや混乱させる可能性があることがわかっています。 移動パターン、覚醒時の睡眠パターン、生息地の発達などの動物の行動は、依然として光害の影響を受けています。 光害は、そうでなければ月の導きの下で移動するカメや鳥の損失と死につながる可能性があります. 光害は、かなりの数の昆虫を人工光に引き寄せて死に至らしめるだけでなく、主にこれらの昆虫を食べる鳥や他の生き物に影響を与えます.
効果的な街灯のガイドライン
照明は明白な目的を果たすべきです。
新しい照明器具を追加したり、古い照明器具を交換したりする前に、照明が本当に必要かどうかを判断する必要があります。 代替案がある場合は、必要に応じて決定を下すことができます。 たとえば、看板や階段に反射塗料を塗布することで、一部の外部照明システムの設置を減らす場合があります。
ライトは方向付けられ、明確に定義された領域を持つ必要があります。
道路照明は、道路の両側の植生や住宅を乱すことなく、路盤を照らす必要があります。 スタジアムは、周囲の家を邪魔することなく、スタジアム ライトで照らされるべきです。 ランプやランタンを設計するときは、光の放出を上半球に制限し、ビームができるだけ地面に当たるようにすることをお勧めします。 これを行うには、道路の幅と街路灯の設置高さに基づいて側方配光が設計されていることを確認する必要があります。
ライトは適度なレベルで、必要以上に明るくしないでください。
さまざまな場所について、照明法には特定の照度基準があります。 たとえば、屋内作業場 (EN 12464)、競技場 (EN 12193)、道路 (EN 13201) などの照明基準です。 照明要件を満たすために、利用可能な最低の照明レベルを採用する必要があります。 また、一部の表面は光を夜空に反射しすぎる可能性があるため、照らされた表面を評価する必要があります。
ライトは調整され、設定された時間が必要です。
照明が必要なときに点灯し、十分な光が必要ないときに消音し、不要なときに消灯することを保証するために、屋外照明は、照明コントローラー、タイマー、またはモーション検出器などの技術を利用して照明期間を設定する必要があります。 同じことが室内照明にも当てはまります。 時間帯や使用状況に応じて、調光器、モーション センサー、スマート コントロールを使用して、照度を下げるか、照明を完全にオフにすることがあります。
ブルー ライトを少なくするか、CCT の温度が高い照明を使用する必要があります。
可視光のスペクトルの範囲は、390 から 780 ナノメートルに及びます。 研究によると、青色光は、380 ～ 499 nm の波長で放出されると、人にも動物にも危険をもたらします。 可視スペクトルの青色部分の発光を減らし、量を最小限に抑える必要があります。 青色光は、低色温度のスペクトル スペクトルのより小さな部分を構成すると考えられています。 規制では、青色光の含有量 (500 nm 未満の光出力) の量にも制限を設け始め、5% から 10% 削減するよう求めています。
照明公害を軽減するための街路灯のアーキテクチャの改善に関する提案
例として屋外照明を使用して、人や動物への影響を減らすことができる優れた照明実践のための照明ガイドラインのリストを含めました. 光害を減らすためには、ランプの設置角度、スペクトルの設計、照明の設計、電源の構成、ランプの LED の使用などを考慮する必要があると考えています。 以下では、これらの各要因について個別に説明します。
を。 直接ローアングル照明
夜空を地平線から斜め上に照らすことは避けてください。 まず、ガラスまたはサンシェードのオプションを選択して、光の上方または後方への放射を減らします。 公共の照明により道路の中央にライトを配置する機能は、ランプが横方向に良好な配光を持つのに役立ちます。 不適切なスペクトル設計のために横方向の分布が悪い場合、光が空に投射されるのを防ぐために、0 から 15 度までの傾斜角度は許可されません。
b. 照らされた表面にできるだけ多くの光を当てます。
ランプの光ビームは、そうでない近くの領域を照射するのではなく、許容可能な照明分布で点灯する必要がある有用な領域に集中する必要があります。 使用率は、光出力が意図したアプリケーションにどれだけうまく焦点を合わせているかを判断できる指標です。 どのくらいの光が浪費され、光害に寄与しているか、また、貴重な領域にどれだけの光が投影されているかを知ることができます。 標準照明では、少なくとも 75% の使用をお勧めします。
c. 過度のライトの使用は避けてください。
まず、照明の種類ごとに照明基準が確立されています。 プロジェクトの実装者として必要な照明レベルを明確にする必要があります。 照明をシミュレートするときは、必要な領域を照らすために必要な最小限の器具とワット数を使用する必要があります。 光度が過度に高い照明器具を使用したり、必要でない表面に照明を当てたりすることは避けてください。 前の章で述べた EN12301 では、多数の道路照明規格について詳しく説明されています。 道路を照らす適切な照度を決定するには、関連する要件を順守し、実際の照度レベルを最小基準の 100 ～ 120% の範囲内に維持する必要があります。
d. 照明制御システムの使用。
照明制御の選択肢が利用可能になったことは、私たちの日常生活における固体照明の普及と一致しています。 これにより、パフォーマンスに影響を与えることなく照明器具を調光し、さまざまな勤務時間の照明需要に対応できます。 センサー、事前にプログラムされた調光プロファイル、またはワイヤレス信号を使用して、照明管理システムは、通り、広場、歩道、住宅地、および車道の使用密度に応じて、公共の照明 (歩行者および車用) を変更する場合があります。 . 以下は、街路灯で見られるより一般的なものの一部です。
- タイマーによる調光: この機能を使用すると、夜間にランプの出力を変更できます。 この機能を使用するには、調光プロファイルだけを LED ドライバにプログラムする必要があります。 LED ドライバは、調光プロファイルに従って自動的に調光を実行します。 これにより、真夜中過ぎに空を暗くすることができます。
- 一定のルーメン出力: CLO 機能は、光源のルーメンが最終的に弱まるにつれて、使用中の光束の漸進的な減少を説明するために使用されます。 TM21 カーブ (組み込みドライバー) を使用して、ランプの調光プロファイルを変更する場合があります。 動作中のランプの光束の減少を補うために、電源装置は出力電流を徐々に調整してランプのワット数を上げます。 その結果、ルーメンの低下を考慮しながら、より大きなワット数の電球を使用する必要はありません。
- モーション センサー: モーション センサーは、モーションを検出するとオンになり、所定の時間オンのままになる人感センサーです。 これは、モーション センサーがアクティブになっているため、街灯の下または近くにいる人だけが完全に照らされることを示しています。 街路灯をより環境に優しいものにするために、範囲内に何もない間は照明を下げたり、ランプを消したりします。
e. 冷光の使用量を減らします。
屋外照明の冷光は、多くの場合、視聴者にクリアで集中した視覚体験を提供します。 一方、暖かな光は人を居心地の良いものにし、視認性を低下させます。 公共の照明の下で冷光と暖光のどちらかを選択することはよくあることですが、各色温度に存在する青色光の量を考慮することで、情報に基づいた決定をより迅速に行うことができると考えています. 暖色の光の色温度は 2700 から 4000 の間ですが、寒色の光の色温度は通常 5000 から 6500 の間です。後者では、青色光の割合がかなり低くなります。 現在、琥珀色の照明の色温度は 1800 ～ 2000 K で、含まれる青色光は 10% 以下です (LED チップ モデルと相関色温度に基づく)。 ライトが放出するブルーライトの量は、すでにいくつかの国で法律によって管理されています。 たとえば、チリでは 500 nm 未満の光放射の量を 10% 未満にする必要がありますが、チェコ共和国ではより少ない量を義務付けています。
まとめ
光害に対処する緊急の必要性がありますが、一部の地域 (アフリカなど) では、インフラストラクチャの緊急の更新も必要です。 この時点で、街路灯の選択、設置、および制御が重要な役割を果たします。 先進地域で街路灯を再建する際には、過度または不適切な照明の使用を避ける必要があり、状況が許せば高度な制御システムを装備することができます。 開発が進んでいない地域では、街灯の設置角度とスペクトルの選択を第一に考慮する必要があります。 より一般的で便利な調光ソリューションであるタイマーのオプションを顧客に提供するようにしてください。これにより、夜の後半に照明を暗くして、照明汚染を減らし、人々が過照明の古い慣行に戻らないようにすることができます。開発された地域。 これは、エネルギーの節約にも役立ちます (政府支出の削減)。 この記事を読むことで、誰もが光害とその危険性についてよりよく理解できるようになることを願っています。 また、街路照明の設計者、生産者、購入者、およびユーザーが、環境への悪影響を最小限に抑える決定を下すのに役立つことを願っています. 環境にあまり悪影響を与えずに経済成長を実現する場合。
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