Zanieczyszczenie światłem
W ostatnich latach coraz więcej uwagi poświęca się problemowi zanieczyszczenia światłem. Temat ten został poruszony na XXXII Krajowej Konferencji Oświetleniowej Technika Świetlna 2024 oraz 4. Forum Technologii Oświetleniowych. Oprócz wykładów, na konferencji odbyły się również warsztaty, na których omawiano różne aspekty tego zjawiska. Przyrodnicy, obserwatorzy nieba i społeczeństwo podnoszą kilka istotnych kwestii związanych z oświetleniem przestrzeni publicznej. Warto zauważyć, że perspektywa mieszkańców danej społeczności może być zupełnie inna niż innych przedstawicieli. Należy jednak poznać aspekty wszystkich grup społecznych, żeby odpowiednio zająć się problem jakim jest zanieczyszczenie światłem.
Bardzo ciekawy i dogłębny raport został opublikowany przez Light Pollution Think Tank (2023) [1], który dogłębnie zbadał problem zanieczyszczenia światłem. Według raportu zjawisko to występuje powszechnie oraz się nasila. W 2022 roku wzrosło o 6% względem lat 2012-2021. Przez zanieczyszczenie światłem autorzy raportu rozumieją sytuację, gdy światło ze źródeł antropogenicznych jest emitowane nocą w sposób nadmiarowy, tzn.: w niewłaściwym czasie, w niewłaściwym kierunku, z niewłaściwym natężeniem, w niewłaściwej temperaturze barwowej. Źródłami zanieczyszczenia światłem są zaprojektowane w sposób nieprzemyślany, wadliwie wykonane, niepoprawnie eksploatowane instalacje oświetleniowe. [1] (LPTT 2023 s.7)
Analizując wiele artykułów dotyczących zanieczyszczenia światłem można śmiało stwierdzić, że nadmierna ekspozycja na światło sztuczne w nocy wywiera negatywny wpływ na człowiek. Zaburzenia rytmu okołodobowego prowadzić mogą do bezsenności oraz innych niepotrzebnych zaburzeń. Dodatkowo nocna ekspozycja na światło sztuczne zakłóca poprawne funkcjonowanie środowiska naturalnego. To wszystko jest faktem potwierdzonym wieloma badaniami naukowymi.
Ważne jest, żeby zdawać sobie sprawę z poprawnego i przemyślanego projektowania oświetlenia, które oprócz negatywnych skutków daje nam bezpieczeństwo. Bezpieczeństwo zarówno na drogach, gdzie poruszają się pojazdy mechaniczne, ale również bezpieczeństwo mieszkańców miast i wsi. Okazuje się, że nieprzemyślane zmniejszanie oświetlenia na osiedlach, parkach itp. spotyka się ze sprzeciwem mieszkańców, którzy pomimo dużego zanieczyszczenia światłem czuli się zdecydowanie bezpieczniej. Pomimo iż często światło intruzyjne przenikało pomieszczenia mieszkalne było bardziej pożądane niż jego brak, ponieważ stwarzało poczucie bezpieczeństwa. Tak więc biorąc pod uwagę wszystkie aspekty związane z niepotrzebnym oświetleniem w nocy należy przeprowadzić zarówno wizję lokalną jak i wywiad z mieszkańcami, dla których ważniejszy może okazać się aspekt bezpieczeństwa niż aspekty związane z negatywnym wpływem na człowieka czy też światłem intruzyjnym. Podczas projektowania nowych instalacji oświetleniowych oraz modernizacji już istniejących trzeba zwrócić uwagę na poczucie bezpieczeństwa mieszkańców biorąc pod uwagę aspekty zarówno rozświetlenia nieboskłonu jak i negatywnego wpływu oddziaływania światła sztucznego w nocy.
Podczas projektowania należy uwzględnić wymagania dla określonych warunków oświetleniowych. Należy przestrzegać zapisów normy PN-EN 12464-2 [2] , PKN-CEN/TR 13201-1[3] i PKN-EN 13201-2,3,4,5 w których opisano wymagania dotyczące światła przeszkadzającego oraz zakresy odpowiedniego oświetlenia poszczególnych przestrzeni. Norma PN-EN 12464-2[2] wprowadza zapisy o konieczności ochrony nocnego środowiska, które mogą stwarzać problemy fizjologiczne jak i ekologiczne.
Granice natężenia oświetlenia zewnętrznego które ma chronić ludzi, zwierzęta, ale również florę, przedstawione zostały w Tab.1
Tab.1 Maksymalne wartości światła przeszkadzającego zgodnie z normą PN-EN 12464-2 [2]

gdzie:
E1 oznacza całkowicie ciemne strefy, jak parki narodowe lub miejsca chronione.
E2 oznacza strefy o niskiej jaskrawości, jak tereny przemysłowe lub wiejskie tereny zamieszkałe.
E3 oznacza strefy o średniej jaskrawości, jak tereny przemysłowe lub podmiejskie tereny zamieszkałe.
E4 oznacza strefy o wysokiej jaskrawości, jak centra miast i strefy komercyjne
RUL część strumienia świetlnego oprawy emitowana w górę, powyżej oprawy która jest zamontowana w swojej nominalnej pozycji.
Źródło: Polska Norma PN:EN 12464-2:2014
Można śmiało stwierdzić, że inwestorzy zdają sobie sprawę z tych zapisów i wymagają spełnienia również tych zapisów normy związanych z ze światłem przeszkadzającym.
Warto jednak wdrażać wytyczne Ministerstwa Infrastruktury, które oprócz stosowania norm zwiększają zakres bezpieczeństwa oraz prowadzą do dodatkowego obniżenia zanieczyszczenia światłem. W przypadku wytycznych z dokumentu WR-D-72-1[6] zostało dodana dodatkowa strefa środowiskowa E0 która oznacza otoczenie chronione ciemne do których możemy zaliczyć: UNESCO rezerwaty ciemnego nieba, IDA międzynarodowe i krajowe parki ciemnego nieba. [6]
Dodatkowo ważnym aspektem jest również stosowanie odpowiednich opraw oświetleniowych ze względu na ich rozsył światła. Oprawy oświetleniowe do instalacji zewnętrznych powinny być tak skonstruowane, żeby ich strumień świetlny był skierowany w dolną przestrzeń oprawy. Powinniśmy unikać stosowania opraw, które rozświetlają nieboskłon. Należy również zwracać uwagę na moc opraw oświetleniowych która to powinna być dostosowano bezpośrednio do miejsc, gdzie będą stosowane i będą spełniać wymagania norm oświetleniowych w odniesieniu do natężenia oświetlenia czy luminancji. W dokumencie WRD-D-72-2[7] przedstawiono rekomendacje dotyczące projektowania oświetlenia. Warto korzystać z przedstawionych rozwiązań w celu eliminacji marnotrawstwa niepotrzebnego oświetlenia. Oświetlenie wykorzystane wyłącznie do rozświetlenia miejsca, które tego potrzebuje przyczynia się również do oszczędności związanej z energią elektryczną. Tego typu oszczędność powoduje więc złagodzenie występowania zanieczyszczenia światłem minimalizację ubocznych skutków zdrowotnych, brak negatywnego wpływu na środowisko naturalne oraz zmniejsza ślad węglowy.
W celu ujednolicenia interpretacji danych fotometrycznych opisujących przestrzenie rozsyłu światła powstały parametry oceny projektowej zanieczyszczenia światłem, gdzie standardowymi współczynnikami są ULR (RUL) i UFR (RUF).
W celu ujednolicenia interpretacji danych fotometrycznych opisujących przestrzenie rozsyłu światła powstały parametry oceny projektowej zanieczyszczenia światłem, gdzie standardowymi współczynnikami są ULR UFR jest to współczynnik strumienia świetlnego skierowanego ku górze, który uwzględnia również strumień świetlny odbity od obszaru oświetlanego.
Autorzy publikacji naukowej „Interakcja między parametrami zanieczyszczenia światłem a efektywnością energetyczną w oświetleniu zewnętrznym” [4] doszli do ciekawych wniosków. Przeprowadzili badania związane z zanieczyszczeniem światła i efektywnością energetyczną oświetlenia zewnętrznego, stwierdzając, że rozwiązania oświetleniowe o znacznie niższej efektywności energetycznej łatwo spełniają wymagania parametrów ULR oraz UFR. Uważają oni, że nie jest to racjonalne i że kryteria dotyczące tych wskaźników powinny być bardziej rygorystyczne we wszystkich strefach środowiskowych. Ponadto, badania potwierdzają silną liniową relację między UFR a współczynnikiem efektywności energetycznej NPD, co oznacza, że zanieczyszczenie światłem można skutecznie zmniejszać.
Innymi parametrami związanymi z klasyfikacją opraw opisującymi emisję światła jest wydajność oprawy LOR( RLO) którą można podzielić na składowe ULOR (RULO) oraz DLOR (RDLO)[5]
LOR jest to stosunek strumienia świetlnego oprawy do strumienia świetlnego źródła światła działającego w oprawie. Na Rys.1 przedstawione zostały zależności między opisanymi wskaźnikami które można opisać jako:
LOR(%) = ULOR + DLOR

Bazując na danych oraz korzystając z wiedzy, która jest zawarta w wielu publikacjach należy bardzo starannie podchodzić zarówno do projektowania opraw jak również do projektowania instalacji oświetleniowych. Dobre praktyki montażu opraw oraz ich kierowanie w odpowiednim kierunku przedstawia Rys.2.

Stosując powyżej praktyki jesteśmy wstanie zminimalizować negatywne skutki zanieczyszczenia światłem, które odbijają się na całym środowisku naturalnym oraz utrudniają w dużym stopniu obserwacje nieba. Ważne jest, żeby wykonywać projekty oświetleniowe przez profesjonalistów, którzy stosują się nie tylko do norm ale również do wytycznych a dodatkowo swoim doświadczeniem są wstanie minimalizować nie pożądane oświetlenie. Kierując się dobrem ogółu zwracajmy więc uwagę na zanieczyszczenie światłem i uwzględniajmy wszystkie grupy społeczne podczas tworzenia projektów oświetleniowych.
Norbert Chrzanowski
Dyrektor Techniczny LED line
Odniesienia
[1] Light Pollution Think Tank (2023). Zanieczyszczenie światłem w Polsce. Raport 2023. Kotarba A.Z.(red) Wydawnictwo Centrum Badań Kosmicznych PAN, Warszawa, www.lptt.org.pl
[2] PN-EN 12464-2:2014; Światło i oświetlenie – Oświetlenie miejsc pracy – Część 2: Miejsca pracy na zewnątrz.
[3] PKN-CENT/TR 13201-1; Oświetlenie dróg – Część 1: Wytyczne dotyczące wyboru klas oświetlenia.
[4] Skarżyński, K. ; Rutkowska, A. The Interplay between Parameters of Light Pollution and Energy Efficiency for Outdoor Amenity Lighting. Energies 2023, 16, 3530. https://doi.org/10.3390/en16083530
[5] PN-EN 13032-2:2018-02 ; Światło i oświetlenie – Pomiar i prezentacja danych fotometrycznych lamp i opraw oświetleniowych- Część 2: Prezentacja danych dla miejsc pracy wewnątrz i na zewnątrz budynków.
[6] WR-D-72-1
Wytyczne projektowania urządzeń́ do oświetlenia dróg zamiejskich i ulic. Cześć 1: Wymagania podstawowe i szczegółowe. Ministerstwo Infrastruktury 2023.07.03
[7] WR-D-72-2
Wytyczne projektowania urządzeń́ do oświetlenia dróg zamiejskich i ulic. Cześć 2: Katalog typowych rozwiązań. 01-2022.12.21
Sprawdź podobne publikacje o tematyce „Oświetlenie”:
- Jak oszczędzać prąd?
- Jak działa dioda LED?
- Jak zbudowana jest żarówka LED?
- Ile WAT generuje żarówka LED?
Zostań
partnerem B2B
Dołącz do nas
Jeśli poszukujesz możliwości rozwoju swojego biznesu, mamy dla Ciebie konkretną propozycję: zapraszamy do dołączenia do nas jako partner współpracujący z naszymi sieciami dystrybucji.
Dlaczego LED line?
Ponieważ jesteśmy ambitną, dynamiczną firmą, która zdobywa uznanie zarówno na rynku polskim, jak i na arenie międzynarodowej. Stanowimy zespół ekspertów, którzy tworzą partnerskie, oparte na zaufaniu relacje biznesowe. Działamy w oparciu o zasadę win-win, a nasze podejście oparte na efektywności zapewnia wyższy poziom zysku.