Борьба с нежелательным светом: международная практика

1. Обзор основных проблем и их последствий.

Термин "нежелательный свет" является обобщающим, включающим в себя любой свет, выходящий за пределы подлежащей освещению области, и охватывающим целый ряд связанных с освещением проблем:

• Световое загрязнение. Согласно принятому в Великобритании официальному определению, это «Любой искусственный свет, выходящий за пределы подлежащей освещению области, включая свет, направленный выше линии горизонта в ночное небо и вызывающий свечение неба (которое затмевает свет звёзд ночью) или создающий обусловленную блё-скостью опасность». Примеры плохо спроектированных, загрязняющих осветительных установок приведены на рис. 2.

Примеры загрязняющих осветительных установок

• Досаждающий свет. Согласно официальному определению, приведённому в принятом в Великобритании в 2005 г. «Акте о чистом соседстве и окружающей среде» (Clean Neighbourhoods & Environment Act, 2005), это «Излучаемый объектами (зданиями) искусственный свет, который вреден для здоровья или досаждает. В более общем смысле досаждающий свет - это любой «нежелательный» свет, вызывающий личный дискомфорт или бытовые неудобства. Хотя световое загрязнение и досаждающий свет могут существенным образом накладываться друг на друга, это не одно и то же.

Нарушающий право владения свет (light trespass). Это широко и ошибочно применяемый термин, не имеющий никакого технического или официального определения и не подкреплённый законодательной практикой. Люди могут нарушать право владения, тогда как такие не обладающие намерениями или волей сущности, как свет, не могут. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЭТОТ ТЕРМИН.

Свечение неба. Под этим подразумевается увеличение яркости ночного неба, вызванное диффузным рассеянием направленного вверх искусственного света на содержащихся в атмосфере пыли, загрязняющих веществах и парах воды.
Разновидности нежелательного света показаны на рис. 3.

рисунок 3

2. Основные последствия наличия светового загрязнения и свечения неба

Одним из главных последствий наличия светового загрязнения и вызываемого им свечения неба является невозможность наблюдения горящих на ночном небе звёзд. Этот эффект наблюдается в центрах городов и постепенно расширяется. Звёзды являются частью нашего природного достояния и нашего культурного наследства, и следует защищать возможность их наблюдения (рис. 4). В то же время, нежелательный досаждающий свет может воздействовать и на находящихся в домах людей посредством ухудшения их локальной среды обитания, портя им получаемое от своей собственности удовольствие и нарушая сон. Помимо воздействия на людей, этот свет нарушает процессы роста и питания большого числа объектов флоры и фауны, к которым в первую очередь относятся летучие мыши, мотыльки, птицы, некоторые амфибии, черепахи и другие морские жители.

3. Основные причины появления нежелательного света

Не поняв глубинные причины появления рассматриваемых явлений, мы никогда не сможем предложить адекватные и эффективные способы борьбы с ними. Имеются три основных типа факторов, которые в совокупности и вызывают обсуждаемую здесь проблему:
  • Социальные факторы.
  • Технические факторы.
  • Научные факторы.

3.1. Социальные факторы

Уже стало банальным утверждение, что искусственное освещение служит признаком современности, являясь естественным символом достатка и цивилизованности. В рамках нашей культуры темнота понимается исключительно в отрицательном смысле и стала олицетворять опасность, «неизвестность» и примитивную недоразвитость. Люди воспринимают освещение как источник возможности отдыхать и заниматься коммерческой деятельностью в тёмное время суток. Кроме того, они верят, что освещение способно в определённой степени защищать от преступников и несчастных случаев и они, конечно, правы. В то же время непрерывно возрастает возможность более эффективного и дешёвого получения искусственного света. Во всех слоях нашего общества широко распространено мнение, что применительно к широкому спектру деятельности «чем больше света, тем лучше».

В более отдалённой перспективе потребуется пересмотреть это мнение, чему будут способствовать мировой энергетический кризис и необходимость уменьшения выброса СО2. Однако эта культурная битва, в которой должны принять участие все, кто питает глубокое уважение как к свету, так и к темноте, к сожалению, выходит за рамки данной статьи.

3.2. Технические факторы

рисунок 4Основной причиной появления нежелательного света любого типа служит осуществляемое неспециалистами плохое проектирование или отсутствие такового: к сожалению, сегодня каждый электрик думает, что он или она является проектировщиком освещения. Наши технические возможности в части освещения обогнали возможности образования и распространения знаний в области освещения. Это усугубляется основанной на использовании типовых проектов и главенстве подрядчиков строительной практикой, принятой во многих частях Европы, Северной Америки и Азии, где сравнительно неграмотный персонал, который не имеет никакого опыта в освещении, наделён правом формировать требования к большому количеству осветительного оборудования. Неизбежным следствием этого является покупка дешёвого, плохо изготовленного оборудования с неподходящими оптическими системами: светильников с неправильно применительно к рассматриваемой задаче выбранными мощностью (слишком большая) и углом излучения (слишком широкий).

Никто не оговаривает дополнительные средства управления световым потоком, позволявшие бы формировать требуемую кривую силу света светильника. Светильники неаккуратно нацеливаются на освещаемые объекты или площадки (в качестве примера можно привести светящие вниз прожекторы заливающего света (рис. 5)). Конечно, обусловленные ветром, животными и вандалами изменения работы светильников также могут иметь место, но главную опасность представляет плохое техническое обслуживание, приводящее к тому, что даже хорошо спроектированные установки со временем могут вызывать опасность светового загрязнения.

В секторе общественного (дорожного и уличного) освещения хроническая нехватка средств также привела к наличию архаичных, технически несовершенных фонарей и источников света: например, на дорогах Великобритании всё ещё присутствуют около 3,5 млн. шт. светильников с натриевыми лампами низкого давления, некоторым из которых уже исполнилось более тридцать лет.

рисунок 5-6

3.3. Научные факторы

Создаваемый светильниками свет, рассеянный в верхнюю полусферу, может взаимодействовать с атмосферой, формируя свечение неба. Последнее вызывается рассеянием направленного в верхнюю полусферу света аэрозолями, главным образом, парами воды, а также пылью и загрязнениями. Чем длиннее путь прохождения света через самую нижнюю часть атмосферы, тем больше число встречающихся ему молекул аэрозоля, и тем сильнее он рассеивается. Направленный вертикально вверх свет имеет меньшую длину пути сквозь рассеивающие слои. Так что наибольший вклад в свечение неба вдали от источника света вносит свет, направленный под малыми углами, непосредственно над горизонтальной плоскостью (рис. 6).

Ситуация осложняется ещё и формой молекул содержащихся в воздухе воды и загрязнений. Соответствующий эффект называют рассеянием Ми. Частицы воды и загрязняющих веществ сравнительно велики, гораздо больше молекул воздуха. Чем больше молекула, тем больше света рассеивается в прямом направлении, то есть в направлении распространения света (от источника света). В результате создаваемый городским освещением свет рассеивается непосредственно над горизонтальной плоскостью и вместе с находящимися в атмосфере аэрозолями приводит к усилению свечения неба за пределами города, то есть в окружающей сельской местности (вплоть до 20 км).

3.4. Отражённый свет

Не следует забывать и о вкладе отражённого света. Все поверхности, кроме матовых чёрных, имеют некие коэффициенты отражения (от 1 до 100) и отражают обратно определённый процент падающего на них света, обычно случайным и диффузным образом. Это относится также и ко всем наружным поверхностям, таким как дороги, футбольные поля, парковки для автомобилей, теннисные корты и так далее. Так что несмотря на искусство и добросовестность проектировщика освещения или инженера-светотехника, неизбежно появление некоторого количества направленного вверх света, вносящего свой вклад в свечение неба. Мы мало что можем с этим сделать (кроме окрашивания всех поверхностей матовой чёрной краской - крайне непопулярная политика), но нам всегда следует это учитывать. Помните, что вокруг нас имеется чрезвычайно много света, и даже малая часть этого огромного количества - это ... ну, очень много. Фактически количество направленного вверх отражённого света оценивается на уровне примерно 10 % от всего количества этого света.

Подводя итоги, можно сказать, что изменение наших представлений о необходимости всё большего и большего количества искусственного освещения потребует много времени. Понимание научных причин формирования светящегося неба позволит сосредоточить наши усилия на главном виновнике светового загрязнения - свете, излучаемом в верхнюю полусферу. Досаждающий свет может, однако, представлять собой и свет, излучаемый в нижнюю полусферу, но он обычно оказывает гораздо более локальное воздействие. Рассмотрение же технических причин появления нежелательного света любого типа потребует разработки комплексной стратегии...

Таблицы 1,2

4. Международная практика

Рассмотрим теперь, как разные страны подходят к решению вышеупомянутых проблем. При этом сказанное ниже вовсе не претендует на всеохватность: например, Чили, где уже много лет действуют образцовые законы, в данный обзор не включено. Кроме того, по меньшей мере девять штатов США, равно как и минимум семь префектур Японии, имеют некие нормы и правила в этой области. А входящий в состав Канарских островов остров Ла Пальма и Каталония были первыми местами, разработавшими нормы освещения в окрестности астрономических обсерваторий (в данной работе мы рассмотрим этот подход на примере Японии).

Рассмотрению были подвергнуты следующие города и страны:
  • Великобритания.
  • Словения.
  • Чешская республика; Италия: Ломбардия + другие области.
  • Япония: Токио + Бисей (Bisei).
  • Шанхай, Китай.
  • Сидней, Австралия.
  • Нью-Йорк, США.
  • Лос-Анджелес, США.
  • Тусон, шт. Аризона, США.
  • + правила для парков с «тёмным небом».

4.1. Великобритания (кроме Шотландии)

В Великобритании имеется ряд вполне прогрессивных законодательных актов в области освещения, но они часто остаются не воплощёнными в жизнь. В законодательстве Великобритании наблюдаются три чётко выраженных подхода к освещению:

• Законодательство в области планирования, охватывающее новые осветительные установки для коммерческих, торговых, жилых и спортивных объектов.
• Законодательство в части конкретно досаждающего света, охватывающее существующие осветительные установки.
• Отдельное законодательство, охватывающее яркость вывесок и рекламы (далее - вывесок).

4.1.1. Зонирование

МКО и ILP дали определения пяти природных зон (табл. 1), в которых должны применяться различные количественные ограничения на освещение (табл. 2). К ним применимы все три вышеупомянутые области законодательства Великобритании. Но они слабо известны местным планировщикам и другим официальным лицам, недостаточно ими используются, и они не закреплены законодательно.

4.1.2. Законодательство в части планирования (с 1997 г.)

Любое освещение, предлагаемое как часть новых коммерческих, торговых, жилых и спортивных объектов, должно быть одобрено комиссиями по планированию Великобритании, а относящиеся к освещению проекты и спецификации должны входить в состав заявки на проведение строительных работ. Особые требования к освещению, включая меры по предотвращению светового загрязнения и досаждающего света, могут формулироваться планировщиками в указаниях по планированию для конкретных местностей или проектов, и их следует выполнять. Требования к освещению могут содержать необходимость обеспечения определённых уровней освещения, типы светильников (например, полностью экранированные дорожные светильники), время выключения освещения, углы излучения, средства управления, высоту подвеса и т. д. Одним из важных требований, которое может быть заложено в требованиях к проекту, является наличие программы технического обслуживания, которую можно было бы проверять на местах. Невыполнение требований к проекту может привести к демонтажу и последующей реконструкции установки.

Рисунок 7

4.1.3. Недостатки системы планирования

Применяемая в Великобритании система при правильном применении имеет много достоинств, но:

• Для осознанного применения она нуждается в участии проектировщиков освещения, что обычно имеет место только в случае крупных проектов.
• Многие планировщики не понимают особенности освещения и не знают, что спрашивать и что искать в заявках.
• Планировщиков часто интересует скорее внешний вид осветительного оборудования в дневное время, чем то, как оно выглядит ночью.
• В результате могут пройти плохие, способные привести к световому загрязнению осветительные установки.
• После монтажа проверка осветительных установок, и особенно осветительных элементов (в ночное время), проводится редко.
• Требования к проектированию не могут предъявляться задним числом, и они не имеют силы применительно к существующим установкам.

4.1.4. Законы в области «освещение как досаждающий социальный фактор»

Вторая часть законодательства Великобритании, принятая в 2005 г., является дополнением в части освещения к принятому в 19-м веке закону о «предусмотренных законом досаждающих факторах». В качестве досаждающего фактора свет определяется как «выходящий за пределы землевладений (зданий) искусственный свет, который оказывает вредное воздействие на здоровье или досаждает». Местные власти обязаны рассматривать жалобы на плохое освещение и могут рекомендовать или требовать внесения изменений (или, при необходимости, вручать повестку с требованием устранить недостатки). При неудовлетворении этих требований нарушители могут быть преданы суду. Интересно то, что даже если освещение было одобрено планировщиками, оно всё же подпадает под действие закона о досаждающем свете, так что санитарные инспекторы, обязанные следить за выполнением законов, могут столкнуться с последствиями плохого планирования.

4.1.5. Недостатки британского законодательства в области досаждающего света

• Оно применимо только к свету, попадающему внутрь помещений, не затрагивая обусловленное направленным вверх светом световое загрязнение, которое не является досаждающим.
• Хотя система зонирования МКО и ILP и рекомендована светотехническими организациями, она не имеет законной силы.
• Что касается «вреда для здоровья», то эта часть формулировки закона почти недоказуема.
• Инспекторы на местах слабо или почти не обучены в части света и освещения и испытывают затруднения при анализе жалоб.
• Имеется список типов установок, не подпадающих под действие закона, в том числе объекты транспорта, порты, тюрьмы, военные объекты и уличное освещение. А они могут оказываться одними из самых злостных нарушителей закона (рис. 7).

4.1.6. Законодательство в части освещения вывесок

В основу «условного соглашения» применительно к новым вывескам положены максимальные уровни яркости, зависящие от размеров вывесок и мест их размещения (то есть от природной зоны). В городах этот максимум составляет 1000 кд/ м2 для вывесок размером менее 10 м2 и 600 кд/ м2 для вывесок размером более 10 м2, тогда как для сельской местности и маленьких городов зон 1 и 2 он гораздо ниже. Освещение вывесок также должно проектироваться таким образом, чтобы источники света нельзя было прямо видеть под обычными углами наблюдения (например, пользователям дорог или жителям) (табл. 3).

Таблица 3

4.1.7. Недостатки законодательства в части освещения вывесок

Основным недостатком является то, что эти нормы были приняты более десяти лет тому назад для обычного освещения вывесок. С тех пор на улицах появились новые цифровые экраны на светодиодах и жидких кристаллах, гораздо более яркие, чем обычные вывески. Согласно исследованию, проведённому К.Х. Нильсеном (K.H. Nielsen), результаты которого были опубликованы в журнале Lighting Journal (June 2008, p. 23), максимальная яркость таких экранов, установленных на Times Square в Нью-Йорке (а с тех пор были разработаны новые, более яркие системы), составляла 8657 кд/ м2 (в 8,5 раз больше рекомендованного в Великобритании максимума), а средняя яркость всех этих экранов составляла 2632 кд/ м2 (в 2,6 раза больше рекомендованного максимума). Ясно, что после появления новых технических средств рекомендованные в нормативных актах пределы устарели, и нам следует переосмыслить способы контроля этих систем (рис. 8).

Рисунок 8

4.2. Словения

Словения имеет, возможно, самое строгое в мире законодательство в области освещения (с 2007 г.). Для большинства установок запрещено использование светильников мощностью более 20 Вт, если они излучают свет в верхнюю полусферу (имеется ряд исключений для госсобственности). Полностью запрещены светящие в небо прожекторы и прямое освещение фасадов жилых зданий. Имеются ограничения в части вертикальной освещённости окон светом, попадающим на них от других окружающих здание освещенных объектов. Имеются также строгие указания в части мощности установок общественного освещения, например, максимум 50 кВтч на душу населения в год для всего дорожного освещения и не более 180 Вт для установок наружного освещения в случае школ и аналогичных объектов.

В случае архитектурного освещения предельная яркость всех фасадов и памятников ограничивается 1 кд/ м2; кроме того, имеются ограничения на удельную мощность (Вт/ м2) светотехнических установок объектов рекламы: она изменяется от 17 до 80 Вт/ м2 в зависимости от размеров вывески. Освещение вывесок должно выключаться в строго оговоренное время и быть направлено сверху вниз. Различные положения этих законов вступают в силу в период 2008-2017 гг., причём штраф за их нарушение достигает €12 000.

Хотя это законодательство не имеет недостатков с точки зрения предотвращения появления нежелательного света (за возможным исключением основанного на Вт/ м2 метода оценки освещения вывесок), следует принимать во внимание тот факт, что Словения является преимущественно сельской гористой страной, большая часть территории которой относится к природным зонам 0 и 1. Большинство из этих рекомендаций слишком строги для практического применения в индустриальных странах с большой плотностью населения.

4.3. Чешская республика и Ломбардия (Италия) (+ несколько других областей Италии)

Эти страны придерживаются сходной политики в области освещения, которая была разработана примерно в 2000-2002 гг. Ни один из светильников не должен излучать свет в верхнюю полусферу, и для дорожного освещения следует использовать светильники типа «плоское стекло» ('flat glass' road lantern), а не чашевидного (dished bowl) типа. Освещение всех вывесок должно осуществляться только сверху и выключаться в 23:00, а яркость не должна превышать 300 кд/ м2 для вывесок размером до 5 м2 и 500 кд/ м2 для вывесок размером более 30 м2 (что любопытно, в Великобритании наблюдается обратная тенденция). Освещённости или яркости прочих освещённых поверхностей не должны превышать 10 лк или 1 кд/ м2 соответственно. Светильники должны допускать возможность диммирования по меньшей мере на 30 % (кроме случаев, когда они излучают менее 1500 лм). Освещение всех архитектурных и демонстрационных объектов должно выключаться на период 23:005:00, а светящие в небо прожекторы запрещены.

Существует система добровольной маркировки сертифицированных светильников, в которой должны присутствовать символ «излучение в верхнюю полусферу отсутствует» и указания по правильному монтажу. В Ломбардии действует дополнительный параграф, требующий, чтобы минимальное расстояние между уличными светильниками примерно в четыре раза превышало высоту их подвеса, выбранную так, чтобы обеспечить полное «экранирование» уличных светильников, и обязывающий все местные власти разработать к оговоренному сроку подробные планы освещения. За невыполнение этих требований предусмотрены наказания (штрафы).

4.3.1. Недостатки и комментарии

В случае Ломбардии, являющейся базой для нескольких крупных фигурантов итальянской светотехнической промышленности, большую часть законов инициировали светотехнические компании с целью вынудить муниципалитеты вложить средства в новое оборудование. Хотя в 13 других областях Италии и были приняты те или иные законы, есть сведения о том, что светотехнические компании в ряде случаев их смягчили. Ломбардия утверждает (2007 г.), что она имеет наименьшие в Италии энергозатраты на общественное освещение на душу населения. Похоже, что Чешская республика меньше преуспела в деле изменения своей культуры освещения.

4.4. Япония

Япония в целом и Токио в частности является одной из «горячих точек» светового загрязнения в Азии (рис. 9). И несмотря на это, уровень недовольства световым загрязнением там очень низок. Токио имеет уникальную культуру освещения в таких районах, как Shinjuku и Kabukicho, с их высокими, динамично освещаемыми многоцветными фасадами и вывесками. Однако все государственные указания в части светового загрязнения имеют чисто рекомендательный характер.

Рисунок 9,10

Эти указания включают в себя следующее:

• Периоды выключения наружного освещения.
• Ограничения на освещение жилья снаружи.
• Ограничения на слепящее действие на пользователей дорог.
• Ограничения на долю светового потока в верхней полусфере (ULR).

Очевидный недостаток этих рекомендательных, не обязательных к выполнению указаний состоит в том, что они «не имеют зубов» и, похоже, слабо способствуют предотвращению наихудших проявлений японского освещения.

Однако некоторые города были вынуждены бороться с этим избыточным освещением. В городе Би-сей, расположенном в центре Японии к северо-востоку от города Фу-куяма, находится одна из важнейших японских астрономических обсерваторий. Для защиты астрономических наблюдений город в 1989 г. принял свой первый указ в области светового загрязнения. Он включил:

• Запрет на наружное освещение позже 22:00.
• Субсидии в размере двух третей затрат на установку, модернизацию или замену не приводящего к световому загрязнению осветительного оборудования.
• Требование, чтобы яркость ночного неба превышала естественную не более чем на 10 %.
• Требование «Экранирование наружных светильников, с тем чтобы отсутствовало излучение в верхнюю полусферу».
• Требование «Всё освещение вывесок должно идти сверху».
• Для наружного освещения рекомендацию использовать натриевые лампы низкого давления.
• Требование «При длительном наружном использовании поисковых прожекторов, прожекторов с узкими пучками света или лазеров запрещено применять устройства, направляющие свет в верхнюю полусферу».
• Экранирование внутреннего освещения крупных торговых помещений - рекомендовано при помощи штор и жалюзи препятствовать проникновению света наружу.

С тех пор примеру города Би-сей последовали шесть префектур Японии.

4.5. Шанхай (Китай)

В 2010 г. Шанхай принимал Всемирную выставку и вложил большие средства в новое декоративное освещение города. Теоретически существует обязательный контроль соответствия установок наружного освещения стандарту на экологичное городское декоративное освещение -первому китайскому стандарту в области наружного освещения. Стандарт содержит:

• Запрет на наружное освещение позже 23:00.
• Ограничения в части направленного в сторону жилых зданий света.
• Ограничения на долю светового потока в верхней полусфере для предотвращения свечения неба.
• Ограничения на блёскость в случае дорожного освещения, основанные на допущении, что наибольшее значение средней яркости соответствует углу в 85-90° от вертикали (то есть непосредственно под горизонтальной плоскостью), и зависящие от высоты опор (до 6 м).

4.5.1. Недостатки шанхайского подхода

В случае дорожного освещения углы в 85-90о от вертикали слишком велики (современные светильники должны излучать под углами, не превышающими 70о), а рассматриваемая в стандарте высота установки светильников не превышает 6 м, что исключает освещение главных дорог. Кроме того, в стандарте отсутствуют требования к дорожным светильникам типа «плоское стекло».

К тому же в стандарте, похоже, отсутствуют какие бы то ни было ограничения в части освещения вывесок, использования цветного динамического освещения или светящих в небо прожекторов (рис. 10). Оценить эффективность этого стандарта (как и многого другого в Китае) трудно. Тем не менее, стандарт был введён в действие, и имеются признаки того, что с этого момента городским властям не поступало никаких жалоб на световое загрязнение.

4.6. Сидней (Австралия)

Сидней обеспечил сильное декоративное освещение припортовой зоны в центре города, включая Сиднейскую бухту, гавань Дарлинг, оперный театр и Сиднейский мост (рис. 11). Была принята «Стратегия наружного освещения Сиднея», содержащая нормы и правила касательно большинства разновидностей освещения. Одной из явно выраженных целей этой стратегии является «предотвращение свечения неба». Новые установки должны представляться на утверждение.

В стратегии рассматривается влияние освещения на жителей, пользователей дорог и астрономические наблюдения, и она охватывает освещение вывесок, домов, ландшафтов, автостоянок и др. Однако эта стратегия неприменима к дорожному освещению, хотя в ней и оговаривается время выключения света и ограничения на слепящее действие архитектурного освещения на пользователей дорог. В ней оговорены направленные на ограничение свечения неба предельные значения доли светового потока светильников в верхней полусфере и содержится требование о необходимости классификации светильников в соответствии с их кривыми силы света.

Рисунок 11

4.6.1. Недостатки сиднейского подхода

Двумя крупными недостатками сиднейского подхода являются следующие:

- Он применим только к новым (и неприменим к старым) осветительным установкам.
- Он не охватывает дорожное освещение, являющееся одним из крупнейших источников светового загрязнения.

Существуют несколько действующих в районе Сиднея организаций в защиту тёмного неба, которые всё ешё сообщают об интенсивных световом загрязнении и свечении неба в окрестностях города, особенно в сельской местности.

4.7. Нью-Йорк (США)

В Нью-Йорке осуществляется обязательный контроль городского освещения, в основу которого положена градация освещения зданий в соответствии со степенью его энергоэффективности, но беспокоящий свет при этом специально не рассматривается. Нормируются максимальные уровни энергопотребления (плотность расходуемой на освещение мощности) для находящихся в частном владении установок наружного освещения, причём измерения освещённости или яркости не предусмотрены. Эта схема применима только к новым установкам и задним числом не действует. Кроме того, требуется применение использующих датчики дневного света автоматических выключателей.
На местном уровне может применяться зональный контроль районов города, охватывающий освещение магазинов и вывесок. Имеет место добровольное следование указаниям Североамериканского светотехнического общества (и только его) в части наружного освещения.

Рисунок 11

4.7.1. Недостатки нью-йоркского подхода

Основанный на мощности подход не предусматривает нормирование качества освещения, равно как и проведение соответствующих измерений. Он не содержит никаких рекомендаций в части предотвращения светового загрязнения или ограничения досаждающего света. И, наконец, он не охватывает находящееся в ведении города освещение, в том числе уличное (рис. 12).

4.8. Лос-Анджелес (США)

Лос-Анджелес известен как один из наиболее загрязнённых - в том числе и светом - городов в мире. Город имеет аналогичное нью-йоркскому (с одним-двумя изменениями) законодательство в области освещения. Система также основана на энергоэффективности, но содержит зональные ограничения и рекомендации для четырёх различных типов городских районов, которые в чём-то похожи на природные зоны МКО и ILP. Законодательство оговаривает требования к светильникам для наружного освещения в части экранирования и защиты и даёт расплывчатые указания относительно ориентации светильников.

В Лос-Анджелесе в настоящее время реализуется стоящая 40 млн. долларов программа замены 27000 обычных дорожных светильников с натриевыми лампами мощностью 70 и 100 Вт на светильники со светодиодами. Интересно будет посмотреть, приведёт ли это к уменьшению светового загрязнения города.

4.8.1. Недостатки

Такие же, как и у Нью-Йорка.

4.8.2. Другие штаты США

Основанный на мощности подход к нормированию освещения типичен для всей Северной Америки, включая, например, город Онтарио в Канаде. В штатах Коннектикут и Мэн приняты постановления, требующие, чтобы все финансируемые штатом источники света со световыми потоками более 1800 лм не излучали свет в верхнюю полусферу. Штаты Аризона и Нью-Мексико распространили этот подход на всё наружное освещение.

4.9. Тусон (шт. Аризона, США)

Однако в некоторых районах США эти нормы игнорируются. Из-за своего изолированного пустынного местоположения округ Пима, штат Аризона, в котором расположен город Тусон (рис. 13), имеет законодательство в области освещения с 1972 г. Для обозначения различных типов местности используется предусматривающая пять зон система зонирования. Нормы основаны в первую очередь на громоздкой таблице типов установок, в которых приведены диапазоны приходящегося на единицу площади светового потока (лм/акр). Время отключения освещения изменяется от 22:00 до полуночи в зависимости от типа установки, а незащищённые (то есть не полностью экранированные) светильники должны иметь световые потоки, не превышающие 3000 лм.

Рисунок 13

Законодательство особо запрещает:

• Освещение вывесок снизу.
• Содержащие ртуть лампы и светильники.
• Светящие в верхнюю полусферу лазерные источники света.
• Применяемые в рекламных целях поисковые прожекторы.

4.10. Парки и заповедники с тёмным небом

Международная ассоциация тёмного неба присвоила статус «с тёмным небом» восьми паркам в мире: пяти в Северной Америке и трём в Европе (одному в Шотландии (Galloway Forest Park, создан в 2009 г.) и двум в Венгрии). Входящему в состав Нормандских островов острову Сарк, на котором действуют аналогичные ограничения в области освещения, также был присвоен статус «населённый пункт с тёмным небом». Кроме того, недавно статус «заповедник с тёмным небом» был присвоен имеющему площадь 80 км2 парку Эксмур (Exmoor Park) в Англии.

К паркам с тёмным небом предъявляются очень строгие требования, главными из которых являются следующие:

• Парк должен представлять собой официально признанную охраняемую зону и иметь площадь не менее 700 км2.
• Парк должен быть со всех сторон окружён «буферной» зоной 1 (сельская местность).
• Должна быть составлена опись всех находящихся внутри парка источников света, каждый из которых должен быть доступен. Они подлежат непрерывному контролю.
• Все светильники с лампами, излучающими более 1000 лм, должны иметь защитные устройства, исключающие излучение света в верхнюю полусферу.
• Типы ламп (цветность излучения, световая отдача, конструкция) должны тщательно выбираться исходя из соображений энергоэффективности и минимизации воздействия на дикую природу, наблюдение звёзд и ночной пейзаж.
• Должны применяться датчики движения.
• Для освещения оговоренных участков и объектов должно использоваться минимальное количество света.
• Чрезвычайно важно, чтобы муниципальные власти, жители и бизнесмены демонстрировали сильное желание сохранять и усовершенствовать все атрибуты «тёмного неба».
• Статус «тёмное небо» имеет три уровня: золотой, серебряный и бронзовый.

5. Рекомендации по выбору наилучшего решения: ряд скромных предложений

Проведённый обзор позволяет сформулировать ряд предложений, основанных на лучших особенностях реализованных в разных странах и городах мер по уменьшению количества нежелательного света. Некоторые читатели могут спросить: почему бы не пойти по простому пути принятия разработанного МКО и Международной ассоциации тёмного неба (IDA) и недавно обновлённого «Образцового законодательства в области освещения»? Во-первых, несмотря на то, что упомянутый документ включает много хороших предложений (например, зональный подход), он в значительной степени приспособлен к реалиям Северной Америки, где местные советы могут принимать свои законы. Во-вторых, значительная часть содержащихся в этом документе методик основаны на ограничении количества люменов в расчёте на один объект, что не применяется в Европе и других местах. В-третьих, уровень необходимых математических расчётов выходит за рамки возможностей неподготовленных местных властей. И наконец, это руководство ориентировано главным образом на техническую сторону проблемы, уделяя мало внимания качеству освещения.

5.1. Важность единого планирования освещения

Проектировщики освещения годами добивались разработки всеобъемлющих планов и стратегий освещения городов, которые ещё никогда не были нужны так, как сейчас. Эти планы должны быть разработаны для всех больших определённого размера городов и содержать предложения по дальнейшему развитию всех типов освещения. Они обязаны включать в себя все необходимые нормы и предложения по предотвращению светового загрязнения применительно к рассматриваемому городу. В идеале планы в части освещения должны сочетаться с прочими местными планами и нормами и иметь тот же самый правовой статус (рис. 14).

5.2. Концепция контроля новых осветительных установок

Вообще говоря, британская система планирования является хорошей исходной точкой, нуждаясь, тем не менее, в некоторых усовершенствованиях:

A. В указания по планированию следует включить тот или иной вариант таблицы природных зон МКО и ILP с соответствующими нормами освещения (см. раздел 4.1.1).

Б. Необходимо наличие требования об обязательном предоставлении фотометрически точной компьютерной визуализации ночного освещения архитектурных объектов, размеры которых превышают заданные.

B. Для всех проектов освещения больших пространств (спортивных объектов, автостоянок и т.д.) проектировщики и изготовители должны помимо графиков горизонтальной освещённости предоставлять ещё и графики вертикальной освещённости близлежащих объектов с тем, чтобы можно было оценить возможные уровни постороннего и беспокоящего света.

Г. Если специалисты в области освещения не принимали участия в разработке первоначальных предложений, то эти предложения должны в обязательном порядке направляться на отзыв профессиональным проектировщикам освещения.

Д. Должна быть разработана программа обязательного технического обслуживания смонтированных установок, являющаяся неотъемлемой частью предлагаемого плана (это условие содержится в британских указаниях по планированию, но редко применяется).

Е. Смонтированные установки в обязательном порядке следует периодически обследовать (особенно после наступления темноты).

Ж. В целях предотвращения появления нежелательного постороннего света полезно было бы, например, требовать, чтобы всё представленное на одобрение осветительное оборудование было снабжено исключающими слепящее воздействие и нежелательный свет элементами (рис. 15). Эти элементы имеются только у самого совершенного осветительного оборудования, так что упомянутое требование будет гарантировать использование только высококачественных изделий.

Рисунок 15

5.3. Концепция контроля существующих осветительных установок

Действующее британское законодательство в области досаждающего света несовершенно:

A. Оно должно перестать базироваться на праве собственности: все жалобы на плохое освещение - как в части его отрицательного воздействия на людей, так и в части светового загрязнения - должны иметь возможность ссылаться на законы.

Б. За оговоренный период времени дорожное освещение должно полностью перейти на экранированные светильники.

B. Должны быть предусмотрены установление ограничений на время выключения не имеющего решающего значения освещения и применение датчиков движения и светорегуляторов как стандартная практика организации дорожного освещения.

Г. Одно спорное предложение состоит в том, что в сельской местности (зоны 0 и 1) следует применять источники света с узким спектром излучения (натриевые лампы низкого давления (SOX)) (рис. 16). Светотехнические компании в настоящее время изымают из обращения лампы SOX -нужно ли заменять их на экологичные светодиоды?

Д. С учётом изложенного выше научного объяснения свечения неба следует уделять большее внимание излучаемому чуть выше горизонтали свету. Полный запрет на весь излучаемый в верхнюю полусферу свет очень ограничивает возможности хорошо спроектированного архитектурного освещения, в котором применяются утопленные в землю или установленные на земле и стенах светильники. Ничто не свидетельствует о том, что эти немногочисленные осветительные установки, в отличие от общественного освещения, вносят существенный вклад в свечение неба (рис. 17).

Рисунок 16-17

Е. Какие бы правила ни были приняты, они должны содержать минимальное количество исключений (например, освещение военных объектов или освещение, обеспечивающее безопасность на транспорте).

Ж. Новые правила освещения явно необходимы для контроля вывесок на светодиодах и жидких кристаллах, которые значительно ярче своих обычных предшественников.

З. Все ограничения в части освещения фасадов и памятников должны относиться к яркости или освещённости - основанная на удельной мощности американская система несовершенна.

И. Все правила освещения должны быть обязательными - как было видно, указания рекомендательного характера малоэффективны или совсем неэффективны.


Директор компании в области проектирование внутреннего и наружного городского освещения