2/2003
www.elektro.info.pl
47
kaj¹ gwiazdy i mieszkañcy miast
trac¹ naturaln¹ wiêŸ z nocnym
widokiem nieba. Czêsto trzeba
odjechaæ kilkadziesi¹t kilometrów
za miasto, aby móc podziwiaæ wi-
dok gwieŸdzistego nieba.
Sytuacja ta jest przyk³adem
nie tylko arogancji wobec wiêzi
cz³owieka z naturalnym œrodo-
wiskiem, ale jest równie¿ przyk³a-
dem wyj¹tkowego marnotrawstwa
elektrycznoœci (zatem i pieniê-
dzy) oraz nieodnawialnych energe-
tycznych zasobów Ziemi.
Istniej¹ cztery formy zanieczysz-
czeñ œwiat³em:
n
rozœwietlenie nocnego nieba,
n
olœnienie,
n
oœwietlenie z s¹siedztwa,
n
¿ó³te œwiat³o sodowe.
rozœwietlenie noc-
nego nieba
Oko³o 25% œwiat³a w o œ-
wietleniu zewnêtrznym ulega roz-
proszeniu w górnej pó³przestrze-
ni i ucieka do atmosfery. Powsta-
je efekt rozœwietlonego nieba, zni-
dr in¿. Zbigniew Turlej
Instytut Elektrotechniki
Oœwietlenie zewnêtrzne mo¿emy
uznaæ niemal za wizualny symbol
rozwoju wspó³czesnej cywilizacji.
Jednak¿e najczêœciej œwiat³a te
s¹ niew³aœciwie kontrolowane
i wówczas staj¹ siê Ÿród³em
irytuj¹cych zanieczyszczeñ
Fot. 1 Obrazy emisji œwiat³a w górn¹ pó³przestrzeñ w obrêbie Europy i œwiata
ochrona przed
zanieczyszczeniami
œwiat³em
w oœwietleniu zewnêtrznym
¿ó³te œwiat³o
sodowe
Badania porównawcze dowo-
dz¹, ¿e widzialnoœæ jest lepsza,
gdy Ÿród³a œwiat³a maj¹ bia³¹
i naturaln¹ barwê. Ostatnio
przedstawiono badania, z których
wynika, ¿e w pe³nym œwietle
ksiê¿yca widzialnoœæ na drogach
jest lepsza ni¿ przy wielu instala-
cjach z ¿ó³tym œwiat³em sodo-
wym. Dodatkowo efekt ¿ó³tego
rozœwietlania atmosfery wywo³u-
je specyficzny niepokój wywo³any
skojarzeniami z po¿arem. W tej
sytuacji to œwiat³o mo¿e byæ uz-
nane jako zanieczyszczenie i nale-
¿y d¹¿yæ do zastêpowania go
œwiat³em bia³ym, np. œwietlów-
kowym, metalohalogenkowym lub
diodowym. Obecnie systemy dio-
dowe w oœwietleniu zewnêtrz-
nym daj¹ najlepsze perspektywy
w zakresie ochrony przed emisj¹
œwiat³a w górn¹ pó³przestrzeñ.
Wprowadzenie naturalnego
i bia³ego œwiat³a w oœwietle-
niu miejskim umo¿liwi uzyska-
nie znacznych efektów energoo-
szczêdnoœci. W praktyce ocena
tych efektów polega m.in. na
u¿yciu mno¿ników korekcyj-
nych (S/P) jako modyfikatorów
strumieni œwietlnych fotopo-
wych, standardowo podawanych
w katalogach producentów Ÿró-
de³ œwiat³a. Mno¿nik korekcyj-
ny (S/P) jest stosunkiem stru-
mienia skotopowego (S) do foto-
powego (P) dla danego rozk³a-
du widmowego Ÿród³a œwiat³a.
Modyfikatory te rewolucyjnie
zmieniaj¹ dotychczasowe oceny
energooszczêdnoœci oœwietle-
nia. Lampy sodowe, ze wzglêdu
na du¿y udzia³ emisji œwiat³a
¿ó³tego, zdecydowanie ustêpu-
j¹ wartoœciami strumieniom
zmodyfikowanym w œwietlów-
kach i lampach metalohalogen-
kowych. Generalnie lampy
o rozk³adach widmowych bli¿-
szych œwiat³u naturalnemu s¹
zdecydowanie efektywniejsze od
lamp o nienaturalnych rozk³a-
olœnienie
Zjawisko olœnienia wystêpuje
wówczas, gdy w polu widzenia s¹
nadmiernie jaskrawe Ÿród³a
œwiat³a na ciemnym tle. Kontrola
tego zjawiska jest szczególnie
utrudniona w oœwietleniu zewnê-
trznym, poniewa¿ czêsto w polu
widzenia znajduj¹ siê liczne Ÿród-
³a œwiat³a o nieskoordynowa-
nym rozmieszczeniu. Dzieje siê
tak, poniewa¿ rozmieszczanie
tych Ÿróde³ odbywa siê w ró¿-
nym czasie i na terenach wielu
u¿ytkowników.
oœwietlenie z s¹-
siedztwa
Oœwietlenie z s¹siedztwa po-
wstaje wówczas, gdy Ÿród³o
œwiat³a oœwietla nie tylko wyod-
rêbnion¹, ale i s¹siedni¹ powie-
rzchniê. Typowe przyk³ady to oœ-
wietlenie posesji œwiat³em s¹sia-
da i oœwietlenie pokoju œwiat³em
z ulicy.
Rys. 1 Kierowanie œwiat³a przy iluminacji powierzchni pionowych
Rys. 2 Stosowanie odpowiedniego sprzêtu oœwietleniowego przy oœwietleniu powierzchni poziomych
Tabela 1
WSG — wskaŸnik œwiat³a w górê: maksymalnie dopuszczalny strumieñ œwietlny oprawy skierowany w niebo, wyra¿ony w procentach
OGRANICZENIA ZANIECZYSZCZEÑ ŒWIAT£EM W OŒWIETLENIU ZEWNÊTRZNYM
strefy
rozœwietlenie
œwiat³o w kierunku
œwiat³oœæ Ÿróde³ I
œrednia luminancja
œrodowiska
nieba WSG
okien EV (luksy)
(kilokandele)
obiektów L
(max. %)
(kandele/m2),
WskaŸnik
przed por¹
pora nocna
Przed por¹
pora nocna
przed por¹ nocn¹
œwiat³a w górê
nocn¹
nocn¹
S1
0
2
1
0
0
0
S2
5
5
1
50
0,5
5
S3
15
10
5
100
1,0
10
S4
25
25
10
100
2,5
25
48
www.elektro.info.pl
2/2003
oœwietlenie s¹siedztwa (AS 42
82 Control of Obtrusive Effects of
Outdoor Lighting). Ostatnio wy-
st¹piono z petycj¹ w sprawie
zanieczyszczeñ œwiat³em do Par-
lamentu Europejskiego. W CIE
(Commission Internationale de
I’Eclairage) zagadnieniami tymi
zajmuje siê komitet TC 5. 12.
Ostatnio w Czechach wprowa-
dzono ustawê maj¹c¹ ograniczyæ
zanieczyszczenia œwiat³em. An-
gielska organizacja ILE (The Insti-
tution of Lighting Engineers)
w 1994 roku opublikowa³a zale-
cenia ograniczaj¹ce zanieczysz-
czenia œwiat³em, które przedsta-
wiono poni¿ej w kolejnoœci przy-
jêtej przez ILE:
1. Wy³¹czajmy œwiat³a, gdy nie
s¹ konieczne ze wzglêdów bez-
pieczeñstwa, ochrony i rozœwiet-
lania nocnego otoczenia. Gdy do-
ceniamy znaczenie pory nocnej,
to mo¿liwe jest dalsze ogranicza-
nie poziomów oœwietlenia miê-
dach widmowych. W krajowej
praktyce oœwietlenia zewnêtrz-
nego czêsto mo¿emy mieæ do
czynienia jednoczeœnie z czte-
rema formami zanieczyszczeñ
œwiat³em, np. oprawa zewnê-
trzna z lamp¹ sodow¹ mo¿e
¿ó³to rozœwietlaæ niebo, olœnie-
waæ, oœwietlaæ s¹siedztwo oraz
sw¹ barw¹ wywo³ywaæ efekt
anonimowoœci.
ograniczanie
zanieczyszczeñ
Zanieczyszczenia œwiat³em
budz¹ coraz wiêkszy sprzeciw
opinii publicznej czu³ej na pro-
blemy ekologiczne. W 1990 roku
miêdzynarodowa organizacja ID-
SA (Internacional Dark Skies As-
sociacion) rozpoczê³a kampaniê
na rzecz gwieŸdzistego nieba.
W 1995 roku w Australii usta-
nowiono normê ograniczaj¹c¹
dzy uzgodnionymi godzinami, np.
wy³¹czanie iluminacji obiektów
architektury i reklam miêdzy go-
dzin¹ 23 i zachodem s³oñca.
2. Przy iluminacji powierzchni pio-
nowych nale¿y kierowaæ œwiat³o
z góry w dó³, a nie z do³u do
góry. Gdy konieczne staje siê oœ-
wietlanie z do³u, to nale¿y stoso-
waæ os³ony i rastry, które ograni-
czaj¹ do minimum œwiat³o roz-
proszone.
3. Przy oœwietleniu poziomych
powierzchni stosujmy sprzêt oœ-
wietleniowy, który po zainstalowa-
niu, minimalizuje rozproszenie
œwiat³a blisko lub powy¿ej hory-
zontu.
4. Ograniczajmy nadmierne oœ-
wietlenie. Minimalne poziomy oœ-
wietlenia okreœlone s¹ w odpo-
wiednich normach.
5. Ograniczajmy olœnienie do mi-
nimum upewniaj¹c siê, ¿e g³ó-
wne k¹ty wypromieniowania
wszystkich Ÿróde³ œwiat³a
w kierunku potencjalnego obser-
watora utrzymywane s¹ poni¿ej
70°.
6. Wszêdzie, gdzie jest to mo¿li-
we, stosujmy projektory z asyme-
trycznymi wi¹zkami œwiat³a, któ-
re umo¿liwiaj¹ utrzymywanie ot-
worów projektorów równolegle do
powierzchni oœwietlonej.
7. Przy oœwietleniu ochronnym
domu skuteczne s¹ dwa rozwi¹za-
nia:
– stosujmy detektory podczerwieni
z oprawami halogenowymi 150
W (2000 lm) – oprawy halogeno-
we 300/500 W daj¹ zbyt wiele
œwiat³a, bardziej olœniewaj¹
i tworz¹ zbyt ostre cienie;
– ca³onocne oœwietlenie ochronne
o niskiej jaskrawoœci jest rów-
nie¿ w³aœciwe – oprawa ze
œwietlówk¹ kompaktow¹
8 W (600 lm) jest skuteczna
w wielu miejscach.
8. W oœwietleniu drogowym
œwiat³o blisko lub powy¿ej hory-
50
www.elektro.info.pl
2/2003
zontu powinno byæ minimalizowa-
ne. W drugiej kolumnie tabeli
1 podano odpowiednie parametry.
9. Oczekuje siê, ¿e lokalne w³a-
dze okreœl¹ strefy œrodowiska
w terenie, a profesjonalni projek-
tanci uwzglêdni¹ wymagania
okreœlone w tabeli 1.
Strefy œrodowiska:
n
S1 – parki narodowe, obszary
chronionego krajobrazu i inne
„ciemne krajobrazy”,
n
S2 – miejsca niskiej jaskrawo-
œci, np. tereny wiejskie poza
stref¹ S1,
n
S3 – miejsca œredniej jaskrawo-
œci, np. tereny miejskie,
n
S4 – miejsca wysokiej jaskra-
woœci, np. centra wielkomiej-
skie z nocn¹ aktywnoœci¹.
wnioski
Technika oœwietleniowa staje
wobec rewolucji ekologicznej.
Mo¿na przypuszczaæ, ¿e w naj-
bli¿szych latach producenci, pod
wp³ywem wra¿liwego na ekologiê
od³amu opinii publicznej, skieru-
j¹ wysi³ki technologiczne w stro-
nê produkcji Ÿróde³ z bia³ym
i naturalnym œwiat³em oraz kon-
strukcji opraw umo¿liwiaj¹cych
skuteczne ograniczanie zanieczy-
szczeñ œwiat³em. W Polsce – jak
dotychczas – problem zanieczysz-
czeñ œwiat³em nie by³ przedmio-
tem programów badawczych. Je-
dynie potoczne obserwacje po-
zwalaj¹ stwierdziæ, ¿e ostatnio
nast¹pi³ znaczny wzrost poziomu
zanieczyszczeñ œwiat³em. Pun-
ktem wyjœcia bêdzie badanie po-
ziomów zanieczyszczeñ œwiat³em
w strefach krajobrazu chronione-
go (oko³o 25% powierzchni kra-
ju). Poziomy te mog¹ byæ badane
na terenie ca³ej Polski, przy u¿y-
ciu mierników luminacji, umiesz-
czonych na specjalnie przystoso-
wanym samochodzie terenowym.
Wyniki badañ pozwol¹ okreœliæ
stan poziomu zanieczyszczeñ
œwiat³em w Polsce oraz stan¹
siê podstaw¹ oceny fotometrycz-
nych parametrów zewnêtrznych
opraw oœwietleniowych, z punktu
widzenia ochrony przed zanieczy-
szczeniami œwiat³em. Oczekuje
siê, ¿e efekty ekonomiczne zwi¹-
zane bêd¹ z produkcj¹ i sprze-
da¿¹ specjalnych opraw zewnê-
trznych oraz z podniesieniem
atrakcyjnoœci turystycznej nocne-
go pejza¿u stref chronionych
w Polsce.
q
literatura
1. M. Crampton, The Ambient Energy
Streetlight. The Lighting Journal, No-
vember/December 2001.
2. Na czym polega zanieczyszczenie
œwiat³em? Focus Ekstra, 2002.
3. J. Hewett, P. Hill, LED up–date. Lig-
hting, August 2001.
4. The Institution of Lighting Engineers,
Guidance notes for the reduction of
Light pollution, 1994.
5. Z. Turlej, EfektywnoϾ ekologicznej
barwy œwiat³a, Œwiat³o i Œrodowis-
ko, 4/94.
6. Z. Turlej, Oœwietlenie miasta bli¿ej
natury, Nowoczesna Technika Oœ-
wietleniowa, Gliwice, Politechnika
Œl¹ska, Wydzia³ Elektryczny, 5–6
czerwca 1997 r.
Rys. 3 Zasada ograniczania olœnienia
Rys. 4 Stosowanie projektorów z asymetrycznymi wi¹zkami œwiat³a
Rys. 5 Dwa skuteczne rozwi¹zania oœwietlenia ochronnego domu