O que podemos FAZER para reduzir a poluição luminosa com o projeto de iluminação pública?
Introdução
Os seres humanos e suas inovações são os principais culpados pela degradação ambiental que ocorre na Terra. Apesar do fato de que uma variedade de tecnologias, como veículos, plásticos e iluminação, tornou a vida mais conveniente para as pessoas. Mas agora uma variedade de questões está surgindo, como a principal causa da mudança climática sendo as emissões de automóveis e a superpopulação de plástico em nosso planeta (solo e oceano). Embora a iluminação melhore a vida à noite (as luzes da rua nos ajudam a encontrar o caminho de casa, a iluminação industrial nos mantém seguros e a iluminação residencial mantém nossas casas aconchegantes e iluminadas), ela também tem um efeito prejudicial ao meio ambiente. A saúde humana, o comportamento animal e o meio ambiente estão sendo afetados pela poluição luminosa, que é o uso excessivo ou impróprio de luz artificial externa.
Um dos principais contribuintes para a questão da poluição luminosa é o brilho do céu. O brilho do céu, que ocorre principalmente em áreas metropolitanas, é o brilho do céu noturno como resultado da iluminação de veículos, iluminação pública, locais de trabalho, indústrias, publicidade externa, estacionamentos e edifícios. A fotografia abaixo foi capturada por um satélite da NASA em 2016. (através de um mapa-múndi gerado por computador do brilho do céu noturno). O atlas descreve como e onde nosso mundo é iluminado à noite e pode ser acessado online no linksite da NASA (https://earthobservatory.nasa.gov/features/NightLights).
O que exatamente é a poluição luminosa?
Quando a luz artificial é introduzida no meio ambiente como resultado da atividade humana e animal, direta ou indiretamente, cria-se poluição luminosa. Por poder colocar em risco a saúde das pessoas, a qualidade de vida e a preservação do meio ambiente, o excesso de luz artificial é classificado como poluição. A poluição luminosa é resultado do desperdício ou uso excessivo de luz artificial, que inclui o seguinte:
1. como resultado de iluminação excessiva no alvo
2. porque a luz se espalha ou escapa diretamente para o céu ou horizonte.
3. porque a iluminação do alvo ocorre desnecessariamente.
A escuridão natural da noite foi alterada por todos os fatores acima mencionados, o que tem um impacto negativo na saúde e nos organismos.
Efeitos da poluição luminosa
- Impactos nas pessoas: Os ciclos circadianos naturais de humanos e animais podem ser severamente interrompidos pela luz artificial. Os ritmos circadianos podem ser alterados pela luz à noite. um relógio interno de 24-horas que regula os processos fisiológicos e controla a atividade diária em quase todos os seres vivos. A criação do hormônio melatonina, que é produzido no escuro e inibido na presença de luz, é um desses processos. Aumentar a luz à noite diminui a síntese de melatonina, o que pode causar vários problemas de saúde, incluindo privação do sono, exaustão, dores de cabeça, estresse e ansiedade. Embora existam estudos sobre os possíveis perigos da exposição à luz noturna, pesquisas recentes também demonstraram uma conexão entre o risco de câncer e a diminuição dos níveis de melatonina. Observou-se que os níveis de melatonina humana diminuem em resposta à luz azul. Diodos emissores de luz (LEDs), que são populares para iluminação doméstica, industrial e urbana por causa de sua eficiência energética e longa vida útil, bem como telefones celulares e outros dispositivos de computador geram luz azul.
- Impactos nos animais: pesquisas descobriram que a luz pode deixar os animais tontos e confusos. O comportamento animal, incluindo padrões migratórios, padrões de sono acordado e desenvolvimento de habitat, ainda é afetado pela poluição luminosa. A poluição luminosa pode resultar na perda e morte de tartarugas e pássaros que, de outra forma, migrariam sob a orientação da lua. A poluição luminosa faz com que um número significativo de insetos seja atraído pela luz artificial e morra, além de ter um impacto sobre os pássaros e outras criaturas que comem principalmente esses insetos.
Diretrizes para uma iluminação pública eficaz
A iluminação deve servir a um propósito óbvio, ou seja,
Devemos determinar se a iluminação é realmente essencial antes de adicionar novas luminárias ou substituir as antigas. Podemos tomar uma decisão sob demanda se houver alternativas. Por exemplo, podemos diminuir a instalação de alguns sistemas de iluminação externa aplicando tinta refletiva em placas e degraus.
As luzes devem ser direcionadas e ter regiões claramente definidas.
Sem perturbar a vegetação e as casas em ambos os lados da estrada, a iluminação da estrada deve iluminar o leito da estrada. O estádio deve ser iluminado pelas luzes do estádio sem perturbar as casas vizinhas. Sugerimos que, ao projetar lâmpadas e lanternas, restrinjamos a emissão de luz ao hemisfério superior e o feixe deve atingir o solo o máximo possível. Para fazer isso, devemos garantir que a distribuição de luz lateral seja projetada com base na largura da via e na altura da instalação da iluminação pública.
As luzes devem ser de nível modesto e não mais brilhantes do que o necessário.
Para lugares diferentes, as leis de iluminação têm critérios de iluminância específicos. Por exemplo, as normas de iluminação para locais de trabalho interiores (EN 12464), estádios (EN 12193) e ruas (EN 13201), entre outras. Devemos empregar o nível de iluminação mais baixo disponível para satisfazer os requisitos de iluminação. Além disso, devemos avaliar as superfícies iluminadas, pois algumas delas podem refletir muita luz de volta ao céu noturno.
As luzes devem ser reguladas e ter um horário definido.
Para garantir que as luzes sejam acesas quando necessário, silenciadas quando não for necessária luz suficiente e desligadas quando não forem necessárias, a iluminação externa deve ter períodos de iluminação definidos utilizando tecnologias como controladores de luz, temporizadores ou detectores de movimento. O mesmo se aplica à iluminação interior; dependendo da hora do dia e do uso, podemos reduzir a intensidade da iluminação ou desligar totalmente as luzes usando dimmers, sensores de movimento e controles inteligentes.
Deve-se usar menos luz azul ou iluminação com um CCT mais quente.
A faixa do espectro da luz visível se estende de 390 a 780 nanômetros. Segundo estudos, a luz azul apresenta riscos tanto para pessoas quanto para animais quando é emitida em comprimentos de onda entre 380 e 499 nm. A emissão da porção azul do espectro visível deve ser reduzida e as quantidades devem ser mantidas ao mínimo. Acredita-se que a luz azul componha uma porção menor do espectro espectral de uma temperatura de cor baixa. Os regulamentos também começaram a definir limites para a quantidade de conteúdo de luz azul (saída de luz abaixo de 500 nm), exigindo que seja entre 5% e 10% menor.
Sugestão de melhoria da arquitetura da iluminação pública para diminuir a poluição luminosa
Incluímos uma lista de diretrizes de iluminação para excelentes práticas de iluminação que podem reduzir o impacto sobre pessoas e animais usando iluminação externa como exemplo. Acreditamos que os seguintes fatores devem ser levados em consideração para reduzir a poluição luminosa: o ângulo de instalação da lâmpada, o design do espectro, o design da iluminação, a configuração da fonte de alimentação e o uso de LEDs nas lâmpadas. Analisaremos cada um desses fatores individualmente a seguir:
a. Iluminação direta de baixo ângulo
Evite iluminar o céu noturno em um ângulo acima do horizonte. Para começar, escolha uma opção de vidro ou guarda-sol para que a luz diminua sua emissão para cima ou para trás. A capacidade de colocar luzes no centro da via devido à iluminação pública pode ajudar as lâmpadas a terem uma boa distribuição de luz na distribuição lateral. Se a distribuição lateral for ruim devido ao design inadequado do espectro, um ângulo de inclinação de 0 a 15 graus não é permitido para evitar que a luz seja lançada no céu.
b. Aplique luz à superfície iluminada tanto quanto possível.
O feixe de luz da lâmpada deve ser focado na região útil que precisa ser iluminada em uma distribuição de iluminação aceitável, em vez de irradiar a área próxima que não precisa. A utilização é uma métrica que pode determinar com que sucesso a saída de luz é focada na aplicação pretendida. Ele pode nos informar quanta luz é desperdiçada e contribui para a poluição luminosa, bem como quanta luz é projetada em áreas valiosas. Aconselhamos um uso de pelo menos 75% para iluminação padrão.
c. Evite usar muitas luzes.
Primeiramente, existem padrões de iluminação estabelecidos para cada tipo de iluminação. Você deve ser claro sobre o nível de iluminação necessário como implementador do projeto. Ao simular a iluminação, devemos utilizar o menor número de luminárias e watts necessários para iluminar a área necessária. Evite usar luminárias com intensidades luminosas excessivamente altas e aplicar iluminação em superfícies que não são essenciais. As inúmeras normas de iluminação rodoviária estão bem explicadas na EN12301, que foi declarada no capítulo anterior. Para determinar a quantidade adequada de iluminação para iluminar a estrada, devemos aderir aos requisitos relacionados e o nível de iluminação real deve ser mantido dentro da faixa de 100 a 120 por cento da norma mínima.
d. O uso de um sistema de controle de iluminação.
A disponibilidade de opções de controle de iluminação coincide com a adoção generalizada de iluminação de estado sólido em nossas vidas diárias. Isso permite que eles diminuam as luminárias sem afetar o desempenho para acomodar as demandas de iluminação de várias horas de trabalho. Com o uso de sensores, perfis de escurecimento pré-programados ou sinais sem fio, o sistema de gerenciamento de iluminação pode modificar a iluminação pública (para pedestres e carros) de acordo com a densidade de uso de ruas, praças, calçadas, áreas residenciais e vias de veículos . A seguir estão alguns dos mais prevalentes encontrados em lâmpadas de rua:
- Escurecimento em um temporizador: Este recurso permite que você altere a saída da lâmpada à noite. Apenas o perfil de dimerização deve ser programado no driver de LED para esse recurso; o driver de LED executará automaticamente o escurecimento de acordo com o perfil de escurecimento. Podemos fazer isso para tornar o céu mais escuro depois da meia-noite.
- Saída de lúmen constante: A função CLO é usada para contabilizar a diminuição progressiva do fluxo luminoso ao longo do uso, pois o lúmen da fonte de luz acabará diminuindo. Podemos alterar o perfil de escurecimento da lâmpada usando a curva TM21 (driver embutido). Para compensar a diminuição do fluxo luminoso da lâmpada durante o funcionamento, a fonte de alimentação ajusta gradualmente a corrente de saída para aumentar a potência da lâmpada. Como resultado, considerando a degradação do lúmen, não precisamos utilizar lâmpadas com potências maiores.
- Sensor de movimento: Um sensor de movimento é um sensor de ocupação que liga quando detecta movimento e permanece ligado por um período de tempo predeterminado. Isso indica que, como o sensor de movimento está ativado, apenas as pessoas que estiverem abaixo ou próximas às luzes da rua terão iluminação total. Para tornar a iluminação pública mais amiga do ambiente, reduz a iluminação ou até desliga a lâmpada quando não há nada ao seu alcance.
e. Reduza a quantidade de luz fria usada.
A luz fria na iluminação externa frequentemente oferece aos espectadores uma experiência visual clara e concentrada. Por outro lado, a luz quente faz com que as pessoas se sintam mais confortáveis e reduz a visibilidade. Escolher entre luz fria e quente sob iluminação pública é uma ocorrência comum, mas levando em consideração a quantidade de luz azul presente em cada temperatura de cor, acreditamos que você poderá tomar uma decisão informada mais rapidamente. A luz quente tem uma temperatura de cor entre 2700 e 4000, enquanto a luz fria normalmente tem uma temperatura de cor entre 5000 e 6500. Nesta última, a porcentagem de luz azul é consideravelmente menor. Atualmente, a iluminação âmbar tem uma temperatura de cor entre 1800 e 2000 K e contém 10% ou menos de luz azul (com base no modelo de chips de LED e temperatura de cor correlacionada). A quantidade de luz azul que as luzes emitem já é regida por leis em vários países. Por exemplo, o Chile exige que a quantidade de radiação de luz abaixo de 500 nm seja inferior a 10%, enquanto a República Tcheca exige uma quantidade menor.
Resumo
Há uma necessidade urgente de lidar com a poluição luminosa, mas algumas regiões (como a África) também exigem uma atualização urgente de sua infraestrutura. Neste ponto, a seleção, instalação e controle da iluminação pública assumem um papel significativo. Ao reconstruir a iluminação pública em regiões desenvolvidas, devemos evitar o uso de iluminação excessiva ou inadequada e, se as circunstâncias permitirem, podemos equipá-la com sofisticados sistemas de controle. O ângulo de instalação e a escolha do espectro da iluminação pública devem ser as principais considerações em regiões menos desenvolvidas. Tente oferecer aos clientes a opção de um temporizador, uma solução de escurecimento mais convencional e útil, para que a iluminação possa ser reduzida na segunda metade da noite para reduzir a poluição luminosa e evitar que as pessoas voltem à velha prática de superiluminação em áreas desenvolvidas. Isso também pode ajudar a economizar energia (diminuir os gastos do governo). Com a leitura deste artigo, esperamos que todos tenham um melhor conhecimento sobre a poluição luminosa e seus riscos. Também esperamos que ajude os projetistas, produtores, compradores e usuários de iluminação pública a tomar decisões que tenham os menores efeitos negativos sobre o meio ambiente. Quando se trata de crescimento econômico sem impactar muito o meio ambiente.
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