Решения за градско осветление

Бъдещето на града през нощта

Мислейки за днешния град и трансформирането на градската среда, е начин да се мисли за по-големия въпрос за общественото осветление. Тъй като градовете се борят със сложни проблеми като промяната на демографията, жилищното настаняване и инфраструктурата, как ще реагира осветлението? Представянето на утрешния град е отправна точка за представяне на нови форми на осветление и бъдещето на нощния облик на града. В статията се разглеждат начини за справяне с проблемите, свързани с общественото осветление и светлинната среда.

Текст: списание Инфрабилд

Почти всяко функционално осветление, което се вижда днес във всеки град, е продукт на периода след Втората световна война, инсталирано в отговор на увеличаването на броя на автомобилите в градските центрове, за да се помогне на водачите да виждат по-ясно през нощта. Това е особено важно, като се има предвид, че технологията на автомобилните фарове не е била много напреднала по това време. Всъщност, функционалното осветление, предназначено предимно за автомобилния трафик и систематично представено и разгърнато от общинските инженери, все още е една от най-често прилаганите стратегии за осветление в градовете. Тези функционални осветителни нужди доведоха до методично инсталиране на улични лампи по протежение на пътя на регулярни интервали, определени от тяхната височина, за постигане на свещеното осветление, което е предписано от инженерите по осветление. Тези принципи и доктрини са произвели всички дневни и нощни образи на улици и всички модни пейзажи в днешните градовете. Тоновете на светлината, следвайки последователните технологични разработки в нейните източници, само постепенно променят тези осеяни нощни картини.

В продължение на няколко години в повечето от гъсто населените градове в света бяха приети нови градски политики за намаляване на броя на автомобилите в града и скоростта на движение на превозните средства. От друга страна, възстановеното обществено пространство се въвежда отново, за да се насърчи общественият транспорт или личните форми за транспорт, като например велосипеди, скутери и пешеходни зони. Тези разработки трябва да насърчат да се революционизира начинът, по който се мисли за общественото осветление в градовете. Разглеждането на възможното бъдеще (независимо дали е мечтано или ужасно) на градското осветление означава проследяване и разбиране на промените, които градът преживява днес, и на свой ред как тези големи промени могат да трансформират нощния град и да доведат до различни начини за мислене как да се осветява.

Градът през нощта: приятен и тържествен за градските жители

Осветлението за превозните средства е една от първите теми, които трябва да се вземат предвид при обсъждането на нощния облик на града. Независимо дали произтича от намаляването на броя на личните автомобили, а дори и вероятно отсъствието им в дългосрочен план, постепенното изчезване на пътните ленти ще преобразува предназначението на общественото пространство. Ще видим предложения за непрекъснати пешеходни пътеки между сгради, които повече няма да се нуждаят от подредени регулярно разположени улични лампи, за да осветят пътя, който някога е бил там. 

Сегашното вече е остаряло улично осветление ще трябва да се трансформира и да се превърне в модулни осветителни структури, които могат да създават неуловими "стаи", дефинирани от светлината и нощните пространства от различен вид и с различни размери. За целта трябва да се измисли друг вид градска светлина, различни форми на осветление с различни функции, за да се отговори на тази морфология в бъдещото развитие на общественото пространство. Тези нови видове системи за осветление ще означават, че градът може да бъде осветен по различен начин, не само за да виждаме и да се движим, но и така, че той да подканва, дори да настоява хората да спрат за известно време, създавайки нови по-тесни или по-широки граници и слагайки край на регулярността и неизменността на общественото осветление от вчера.

Тези приятно осветени пространства, които също са в състояние да осигурят убежище от времето, ще бъдат посветени на благосъстоянието на жителите (среда, намаляваща стреса, внимание към биологичните ритми и светлинна терапия), за да се насърчи диалогът и срещите между хората в обществената сфера. Тези обмени и взаимодействия едни с други ще генерират нощни места, неуловими "стаи", които могат да трансформират и оформят осветената обстановка и да взаимодействат визуално с околното пространство, като допълнително разширяват употребата си. Тези нови места ще предложат на минувачите възможността и свободата да насочват и избират атмосферата си, използвайки разнообразни налични компоненти като интензивност, цвят, последователности на осветление, видове осветление, подреждане в пространството, ефекти, обеми и т. н.

Осветителни материали и светлинна архитектура

От раждането на общественото осветление (което в Европа може да се проследи до средновековието), обществените пространства - празните пространства в града - винаги са били осветени, по-специално чрез фенери, прикрепени към околните сгради. Днес систематичното засаждане на дървета по пътищата значително промени този класически подход. Историческата, модерна или съвременна архитектура понякога е осветена, украсена със светлини или понякога с осветени знаци или реклама. Но всички тези осветителни системи са зависими от сградите и практически никога не допринасят за осветлението на обществените пространства. Общественото осветление все пак е напълно безразлично към архитектурата, с която се споделя пространството, независимо дали архитектурата е осветена или не.

Тъй като градът се развива, можем да си представим ново градско бъдеще, в което има нова връзка между частното и общественото пространство, което създава нова роля за фасадите на сградите и новите форми на архитектура, които включват постройки, изпъкващи над общественото пространство, улични осветителни тела, които дават възможност за повърхности, излъчващи светлина и осветително оборудване, прикрепено към стени или вградено директно в сградните фасади, конструкциите, долната част на инфраструктурата и земята, за да осветяват съседното публично пространство отдолу, без ненужно да го заемат. Материалите, използвани за земните повърхности, заедно със строителните фасади, могат да станат светлинни повърхности през нощта, за да създадат това ново възприятие за нощното пространство.

Тази промяна е неизбежна, от осветения град до светлия град, изисква нов набор от насоки и отговорности за да бъдат определени и разпределени между собствениците на сгради и общинските власти, които трябва да осигуряват обществената безопасност през нощта. Също така е необходимо по-нататъшно обучение на архитекти и инженери, за да бъдат взети предвид осветителните нужди на съседните обществени пространства в архитектурното проектиране.Появата на светлинни материали както за хоризонтални, така и за вертикални повърхности ще доведе до дълбока промяна в начина на проектиране на архитектурата. Връзката между архитектурата/пространството и светлината, когато се разглежда първо от гледна точка на естествената светлина, ще бъде трансформирана. Архитектурата няма да бъде проектирана както е днес, единствено по отношение на нейната слънчева ориентация (и ползата от естествената светлина).

По-скоро тя ще бъде проектирана въз основа на вътрешното подреждане на светлинни вертикални структури, които генерират изкуствена светлина и които допринасят напълно за дневната композиция на сградите. Прозрачните панели ще светват през нощта. Непрозрачните стени, които ще станат изключително тънки, ще бъдат светещи, като се започне с ниски нива на осветеност през деня и се увеличава интензивно с падането на нощта. Те ще бъдат разположени в зоните на сграда, която днес се счита за вторична дневна светлина. Това ще промени дневната и нощната употреба на изградените конструкции и в крайна сметка ще разработи актуални планове за всички сгради от офиси до училища, болници, хотели и жилища.

Смята се, че до 2050 г. 40% от градските сгради ще бъдат ново строителство, за да задоволят нарастващите нужди и непрекъснатия растеж на градското население. Може да се види бъдещия размер на този нов пазар за структурно осветление, систематично включен в сградите. Новият светъл град ще установи различна връзка с общественото пространство, което все повече ще се превръща в дом за светлинни видове транспорт, светло облекло и преносими устройства за пешеходци.

Светещи аксесоари

Днес ходенето с мобилен телефон или смартфон е факт за жителите на града по целия свят. Но преди 30 години тези познати сега предмети не са съществували. Тяхната достъпност и използване е имало силно влияние върху поведение и начина, по който взаимодействат хората помежду си, със сградите и общественото пространство. Нощният градски декор на бъдещето ще бъде преобразуван и от появата на светлинни предмети и аксесоари. Светещото облекло и автономните преносими фенери например, ще дадат възможност на потребителите да управляват нощната си среда, базирана на техните собствени нужди и желания.

Въпреки че днес смартфоните вече са снабдени със система за осветление, която позволява на хората да виждат през нощта (те се превърнаха фактически в джобни фенерчета, както от осветлението на екрана, така и чрез използването на приложение за фенерче), но тяхната светлина е елементарна и не позволява създаването на качествена осветена среда. Светещото облекло и осветителни принадлежности, вградени ролкови кънки или скейтбордове, което става възможно благодарение на разработването и миниатюризирането на светодиодите, батериите и капацитета им за енергийна автономия, също осигуряват голяма степен на персонализация на градските жители и първи форми на нощната автономия.

Неотдавнашното появяване на цивилни дрони, които могат да бъдат пилотирани дистанционно или програмирани да следват човек, както и ранните експерименти с използването им за осветление, в бъдеще те ще могат да осъществяват осветление на пейзажите и архитектурните обекти, а не от наземните или осветителни тела. Тези нови летящи светлинни предмети много бързо ще бъдат включени в арсенала от опции за осветление, достъпни за дизайнерите, може би най-напред ще се създаде осветление за събития и след това със сигурност ще се разширят възможностите, предлагани за нощно осветление в градовете. Тогава можем лесно да си представим, че първоначалната функция на общественото осветление, която е да се даде възможност на хората да видят и да се видят, постепенно ще бъде променена от свободата, която ще имат градските жители да решават кога и как тяхното близко нощно пространство трябва и може да бъде осветено.

Доброволното създаване на мрежа от автономни преносими светлинни обекти ще позволи на минувачите да пресъздадат колективно светлинно пространство или да осветят архитектурен или пейзажен компонент при поискване. Тези автономни преносими фенер биха могли да се ползват по същия начин като съществуващите системи за свободен достъп или наем на велосипеди или електрически автомобили. Градското осветление вече няма да бъде обществено, а ще бъде споделено и може да функционира само когато присъстват потребителите. Тази революционна трансформация, от градското осветление, което трябва да бъде толерирано, до активна градска светлина, може да отвори пътя към преоткриването на тъмнината в града и да се експериментира със споделянето и обединяването на градската тъмнина.

Управление на тъмнината

Първото проучване на "тъмната инфраструктура" е иницииран от град Рен, Франция, през 2012 г. Когато се изготвя неговият генерален план за осветление да съпътства изпълнението на плана за климата, градската управа решава да намали потреблението на електроенергия за улично осветление с 20% до 2030 г. Това е източникът на нова стратегия за осветление, която се основава на създаването на план за опазване и запазване на тъмнината, който може да се прилага в целия град, както и за подкрепа на "зелените" и "сините" зони в града.

Този подход на елиминиране, основаващ се на тъмнината, беше изследван чрез теоретизиране на съответните роли, които общественото осветление и тъмнината трябва да играят в града. Той е разработен в отговор на жителите на град Рен, които очевидно са били изразили убеждението си на публични събрания и проучвателни нощни разходки, че е има твърде много осветление в града. Те са искали да запазят тъмнината, особено в големите естествени пространства на града. Получените "тъмни зони" в град Рен позволиха да се дефинират и очертаят географски и времеви зони на частична или временна тъмнина, където са свързани и могат да бъдат пресичани. Днес тази идея се прилага във всички големи разработки, разположени на или близо до големите природни пространства в град Рен, както и да се направи обсъждане за запазване на обикновеното нощно биологично разнообразие по отношение на замърсяването със светлина.

Запазването на тъмнината през нощта в градските зони изисква информация, сътрудничество и ясно определени процеси, които да позволят на жителите на градските райони да се движат безопасно през нощта в близост или до тъмните места. По този начин развитието на тази стратегия за тъмнина ще бъде разбрана и приета от съседните собственици на земя и жителите. Тази образователна работа трябва да се осъществява в дългосрочен план чрез експериментиране с различни видове обработка на почвата, булевардите по пътищата и механизми, които позволяват да се идентифицира средата чрез контраст при много ниски нива на светлина под 1lx. Когато тъмнината вече не е автоматично синоним на ирационални страхове или чувства за несигурност, ще могат да бъдат въплътени нови градски сценарии в отговор на енергийни кризи и глобално желание за борба с изменението на климата и намаляване на замърсяването на въздуха. Това експериментиране ще позволи преоткриването на нощта в града и изобретяването на нови начини на осветление, които позволяват тъмнина.

Разработването на екологични мрежи и зелени зони около големите градове ще послужи като двигател за промяна на нощния пейзаж в тях и в покрайнините им. После областите на тъмнината могат постепенно да се разширят, за да съдържат и очертават светлинните острови, образувани от градовете през нощта. Тези нови огромни пространства на тъмни места ще позволят на човешкото око да развие и преоткрие нови възможности за нощно виждане и това ще насърчи обитателите на града да се адаптират, умствено и психически, за да се разхождат в тъмното през нощта. Когато градските популации постепенно изоставят автономните самостоятелно носени светлини, това ще отвори пътя към ученето за нощта и новите терапии, базирани на удоволствието да бъдеш и да се движиш в дълбока тъмнина. Това постепенно преоткриване на тъмнината и на здрача също ще се осъществи чрез разработването и внедряването на биолуминисцентни материали и бъдещите поколения светодиоди.

Градското осветление като област на развитие все още е в началото, но докато осветлението се развива, съчетано с цялостен напредък в технологиите, има големи възможности и потенциал за стратегии за осветяване, които да оформят и да заемат централно място в развитието на нощната среда. Всъщност, сложността на градски свят налага по-голяма информираност от всички професионалисти в дизайна за това как се използват светлината и тъмнината при оформянето на изградената среда. Хората също трябва да придружават развитието на града до нощните му територии. Градоустройственият план за осветление, както го познаваме почти три десетилетия, все още се фокусира върху осветяването на града. Този подход обаче ще започне постепенно да изчезва и докато градовете се преобразуват и се развиват в това, което можем да наречем "нощно градоустройство".

Осветлението, като част от концепцията Smart City

В публичния сектор вече се признават възможностите при по-висока степен на свързване на различни функции в селищната инфраструктура в обща мрежа. Решенията за интелигентен град се разглеждат като ключови за намаляване на разходите за енергия и поддръжка, отговарящи на законовите изисквания за защита на климата и осигуряване на по-добри услуги за гражданите. Интелигентното улично осветление играе централна роля в това. В действителност, в много градове около 20% от всички жалби на гражданите сигнализират за повреди в уличното осветление. Интелигентните системи могат да автоматизират процеса на инвентаризация. Комбинацията на светодиодни лампи с програмируема система за управление на уличното осветление намалява градските разходи за електроенергия и поддръжка с около 70% спрямо традиционните системи.

В концепцията Smart City осветлението на градската среда е свързано не само с типичните за него функции, а изпълнява и редица други задачи, като например да уведомява службата за събиране на боклука, когато кварталните контейнери за отпадъци трябва да бъдат изпразнени, или да регистрира промени в трафика и да подава тези данни към интелигентна транспортна система (ИТС). Уличното осветление вече няма да бъде изолирана система, а част от мрежовата градска инфраструктура.

В основата на тази визия e една от най-бързо развиващите се днес технологии – Internet of Things (IoT), наричана на български Интернет на нещата или Интернет на вещите, и концепцията за свързаност в интелигентния град. Всеки възможен обект и място ще бъдат свързани: леки автомобили, товарни контейнери, улично осветление и паркинги, дори ръчни часовници, гривни, очила и други мобилни и стационарни устройства. С тях ще се измерват различни параметри в средата и ще се дигитализират ежедневни предизвикателства, като например намиране на място за паркиране и информираност за замърсяването на въздуха. В центъра на тази идея е комуникацията Machine-to-Machine (M2M), т.е. автоматичен обмен на данни между мрежови устройства и с контролен център.

Резултатите от работата на интелигентно управлявани системи за улично осветление показват, че енергийните разходи са намалени с около 35% чрез интелигентно включване, изключване и димиране на осветлението, а общите оперативни разходи се понижават с около 42% при по-обстойна поддръжка и превантивни интервенции въз основа на генерирани от системата доклади за състоянието и работата на мрежата. Тук се набляга на интелигентния контрол, пестенето на енергия и автоматичното регулиране на базата на регионалния график за изгрев и залез. Освен до намаляване на разходите, това води и до по-малко емисии CO2 и ограничаване на светлинното замърсяване.