減少室外LED照明造成的光污染

作者 : Yoelit Hiebert,EDN

這段時間是年終假期,意味著房屋和企業都將裝飾節日燈,其中許多都是LED。這些裝飾物會在晚上點亮幾週,但是全年常亮的所有永久性照明裝置又如何呢?

這段時間是年終假期,意味著房屋和企業都將裝飾節日燈,其中許多都是LED。這些裝飾物會在晚上點亮幾週,但是全年常亮的所有永久性照明裝置又如何呢?

就像曾經在夜間飛過城市的人所知道的那樣,所有這些燈光的景象令人著迷。但不幸的是,它們使得天空發光,這可能導致嚴重的負面影響,特別是對野生動植物和植被。

隨著照明產業持續從傳統光源(例如用於戶外照明的高壓鈉或金屬鹵化物)過渡到LED燈,人們越來越關注讓室外LED安裝所造成的光污染最小化的方法。

GFZ德國地球科學研究中心最近在亞利桑那州圖森(Tucson, AZ)發佈了一項關於城市街道照明的研究,深入了解了LED燈具的良好設計如何可最大程度地減少光污染。Tucson居於傳統照明朝LED過渡的最前端,因為幾乎所有路燈都已升級,並且具有無線通訊和調光功能。該研究於2019年3月和4月進行了10天,使用美國Suomi國家極地軌道合作夥伴(NPP)衛星在夜間獲取Tucson地區的影像。在某些夜晚中,將總計19,500座路燈中約14,000座的燈光設置為全亮度,而將其他夜晚設置為全亮度的30%。

這些由NASA衛星Suomi NPP擷取的影像顯示,Tucson設置為全亮度和30%亮度的路燈夜間照明。

研究小組得出結論是,Tucson夜間照明中的約20%是來自街道照明,其餘部分則由招牌/號誌和建築物的外觀、商店櫥窗、運動場等產生。這些結論(如果可以用到其他城市)可以證明LED照明設計可以潛在地解決光污染問題。

就最大限度地減少光污染或雜散光而言,照明設計師設計庫中最重要的工具被稱為「BUG」等級,代表背光、上照光和眩光。BUG評級系統是由照明工程協會(IES)與國際暗天協會(IDA)聯合開發,旨在提供一種一致的方法來評估室外照明散逸的雜散光量。

室外環境中的雜散光是不被希望出現的,不僅因為它會導致天空發光,而且還因為它會導致不必要的能耗。雜散光的例子包括侵入光(即在意想不到的位置投射出的光,例如來自路燈射入附近窗戶的光),導致天空發光的上照光和眩光(即在眼睛水平的過多光會導致不適或視覺障礙)。

BUG額定值是根據下圖所示的三個區域中,每個區域測量的流明輸出而得出。

BUG額定值是根據這些區域中每個區域測量的流明輸出而得出。

顧名思義,背光是指在照明裝置後面發出的光。背光區域進一步分為四個子區域,對應於發射角度從0度(如光向下指向地面)到90度(如光大部分與地面平行向外指向)增加。同樣地,眩光區域也分為四個子區域,分別對應於從低眩光到高眩光的發射角度增加。上照光區域僅包括兩個子區域,一個子區域用於大部分朝上的光與主要向外射出的光。

BUG等級是根據IES TM-15-11(室外燈具的燈具分類系統,Luminaire Classification System for Outdoor Luminaires)中提供的查找表中參考的上述每個分區測量的流明所確定,每個參數分配為0~5。例如,將BUG等級B0 U0 G0分配給具有高度定向的向下光輸出的照明裝置;B2 U0 G2的BUG等級將分配給大部分光輸出都向前和向後發射,但不向上發射的燈具。請注意,BUG等級只是確定照明裝置是否適合特定照明應用的因素之一,但通常,BUG等級越低,光污染的可能性就越低。

(參考原文:Minimizing light pollution caused by outdoor LED lighting,by Yoelit Hiebert,EDN Taiwan Anthea Chuang編譯)

 

 

 

 

 

 

 

加入LINE@,最新消息一手掌握!

發表評論