Переходи на светлую сторону: пять главных отличий уличного света в городах

В прошлой заметке я рассказал, как мы из светотехников стали инвесторами и проект-менеджерами, меняя системы освещения в городах. Сегодня покажу основные отличия разных типов городского освещения.

Обсудить

Обычный житель не всегда замечает, какое освещение используется на улицах его города. Вот отсутствие света или его недостаток всегда видны любому человеку, и таких проблем немало, если немного отдалиться от центральных улиц даже в мегаполисе, не говоря о небольших городах. У нас с коллегами «профессиональная болезнь» — мы в первую очередь обращаем внимание на все, что касается света. Действительно, освещение в городах может быть очень разным.

Постараюсь доступным не научным языком показать и рассказать пять основных отличий современного, качественного, здорового света от того, что достался нам всем в наследство от «ламповой» эпохи «сумерек», который до сих пор используется для освещения улиц многих городов.

Старые уличные светильники в городах обычно либо натриевые, либо ртутные. Современные технологии – это, конечно же, светодиоды. Посмотрим на разницу.

Нет цели, чтобы "на улице ночью газету читать", но сегодня в городах наблюдается серьезный недостаток света. Формально говоря, есть банальное невыполнение норм освещенности, потому что освещенность нормируется – ГОСТами, Сводами Правил и СанПиН. Там прописано, на улицах каких категорий сколько требуется люкс (это единица освещенности) на поверхности дороги, и как равномерно эта самая освещенность должна быть распределена. Кстати, есть отдельные нормативы и по тому, как всё это измерять и проверять, об этом могу рассказать в другой раз.

На фото Кисловодск, освещенность после замены светильников. Оценили и водители, и пешеходы

Почему темно на улицах? Во-первых, сами светильники и лампы в них «стареют», деградируют, и их светоотдача уменьшается со временем. Буквально в первую тысячу часов работы натриевых ламп теряется более 30% света по сравнению с таким же новым светильником. Во-вторых, технологии прежнего поколения требуют серьезного обслуживания, и муниципалитетам это непросто: нужно постоянно заменять перегоревшие лампы, иногда обновлять и сами светильники. В-третьих, это недешево – как с точки зрения затрат на замену и обслуживание, так и на оплату электроэнергии, а муниципальных бюджетов, как правило, на всё не хватает. и приходится экономить.

Скрин съемки с дрона – один и тот же участок, освещенный натриевыми и светодиодными светильниками

Еще один хорошо видимый глазу параметр. Более "теплый" свет имеет желтый оттенок – часто на улицах это старые натриевые светильники. "Холодный" стремится к синему – это совсем древние ртутные светильники. К счастью, установка новых ртутных светильников в нашей стране запрещена (с лампами до 250 Вт с 2018 года, более 250 Вт – с 2020 года).

Цветовая температура измеряется в Кельвинах – чем больше число, тем холоднее свет. Есть забавная наглядная картинка на эту тему из интернета.

В светотехнике проведено множество научных исследований, определяющих оптимальную цветовую температуру для различных ситуаций (например, в июне 2016 года Американская медицинская ассоциация (АМА) выпустила документ под названием «Руководство по повышению безопасности уличного освещения»). Кажется, все уже знают, что перед сном нам следует избегать холодных оттенков освещения (к ним относятся и экраны телефонов, планшетов, мониторов), поскольку они способствуют выработке гормонов активности и в результате мешают хорошему сну.

Мы принимаем решение по цветовой температуре, выбирая лампочки в квартиру – большинство предпочитает коробочки с надписью "теплый свет", и это примерно 3000 Кельвин. Однако для рабочих зон, где нужна производительность и высокая концентрация, мы скорее выберем более холодный свет, и это обычно более 5000 К.

Аналогично есть принятые практики и для городского уличного освещения. Сегодня для городских улиц оптимальной считается цветовая температура 4000 К – "нейтрально белый" свет.

На фото город Кстово Нижегородской области – в ряде дворов светильники не подключены к муниципальным сетям и не были заменены, обратите внимание на разницу

Однако и это не догма. У нас есть опыт, когда для частного сектора и в пригородах муниципалитета для комфорта горожан администрация города посчитала нужным поставить светильники с более теплым светом. И наш завод-поставщик МГК "Световые Технологии" разработал на основе стандартных консольных светильников, которые мы используем во всех наших проектах, CORVETTE LED, светильники со специальными эффективными светодиодами с цветовой температурой 3000 К – в том проекте мы установили их более 5000 шт.

Человеческому глазу приятнее свет с тёплыми оттенками – он уютный, напоминает свет от огня. Однако в городе на основных улицах мы всё-таки не у костра сидим и не спать собираемся, здесь главное – обеспечивать безопасность, в первую очередь на проезжей части. Поэтому цветовая температура 4000 К выбрана в качестве оптимальной не случайно. Тут мы переходим к третьему важному признаку освещения.

Он обозначается как CRI, Colour Rendering Index, измеряется по шкале от 1 до100 и показывает, насколько свет от того или иного осветительного прибора позволяет человеческому глазу адекватно воспринимать цвета. "Адекватно" подразумевается близко к цветовосприятию при свете солнца. Комфортный для нашего зрения уровень цветопередачи – от 80 до 100.

Понятный всем пример – освещение в ритейле. Там профессионалы играют освещением и знают, каким светом, оттенком и уровнем цветопередачи освещать витрины с мясом, а каким – с фруктами в магазинах, чтобы товары выглядели естественнее, привлекательнее и лучше продавались.

Опять же, в городе нам также важно адекватно оценивать обстановку. А на проезжей части ошибка водителя или пешехода чревата серьезными последствиями. Привычный желтый "натрий" имеет CRI меньше 40 – один из самых плохих показателей. Ртутные светильники в этом лучше – значение цветопередачи достигает 60, они плохи другим – крайне низкой эффективностью и содержанием опасного вещества (ртути). Конечно, следует выбирать светильники с более высоким уровнем цветопередачи, на сегодня это светодиоды – их уровень в массовом применении от 70 до 90.

На фото Смоленск, и это просто красиво

У светодиодов свет более направленный, чем у той же натриевой лампы. Поэтому светотехники придумывают различные по конструкции и параметрам линзы и отражатели – чтобы свет от такого светильника не слепил глаз, и чтобы светильник не создавал просто пятно под собой, а равномерно освещал требуемую площадь.

На фото – Смоленск, вот таким должно быть светораспределение

Когда что-то не так (или плохой отражатель, или линзы выбраны некорректно под тип светодиода, или светильники расставлены неправильно с нарушением расстояния между опорами) – на дороге получается "зебра" - под светильниками светло, а между светильниками темно. Виноваты вовсе не светодиоды, виноваты те, кто так их использует.

С учетом этой особенности у светодиодного светильника более сложная задача. Если натриевый светильник на опоре освещал не только проезжую часть, но и рассеянным светом тротуар, деревья и здания вокруг себя в любом положении, то светодиодный светильник на его месте будет светить более направленно. И в случае некорректного выбора линз или неправильного выполненного светотехнического расчета, или «кривого» монтажа освещенность дороги, а заодно и тротуара станет гораздо меньше, появится «зебра» и световые пятна.

Это самый важный для бюджетных заказчиков показатель, я писал о нем в предыдущей статье. Отношение отдаваемого уровня освещенности к потреблению энергии измеряется в люменах (единица светового потока светильника) на ватт (единица мощности светильника). Тут светодиоды непревзойдённые лидеры – в 2-5 раз эффективнее основных конкурентов с показателем 130-160 лм/Вт против уровня 60-80 лм/Вт у натриевого светильника. А по сравнению со ртутным разница в эффективности еще больше!

На фото – Иваново в процессе замены освещения. Видна разница между освещенностью, ее равномеростью, цветовой температурой старого и нового света

Именно за счет высокой светоотдачи светодиодные светильники позволяют экономить на платеже за электроэнергию. И именно это дает возможность заменять городское освещение по механизму энергосервисного контракта, когда наша компания все делает без оплаты со стороны городской администрации, вкладывая серьезные суммы (по сути, используя для этого банковский кредит) в установку новых и современных светодиодных светильников в городах, а оплату получая постепенно из достигнутой экономии.

Мы уверены в своих действиях настолько, что готовы брать такие обязательства и гарантировать экономию. И при этом обеспечивать качество света с учетом всех названных выше показателей. Кто бы ни был исполнителем контракта, заказчику важно знать эти основные критерии и понимать, что спрашивать с подрядчика.

В следующий раз расскажу, как модернизация уличного освещения и светодиоды дисциплинируют Горсвет.