أعمدة إنارة الشوارع

تاريخ أعمدة إنارة الشوارع

عصر ما قبل الصناعة

قبل المصابيح المتوهجة، تم استخدام إضاءة الشموع في المدن، في عام 1524، كان مطلوبا من أصحاب المنازل في باريس أن يكون الفوانيس مع الشموع مضاءة أمام منازلهم في الليل، ولكن كثيرا ما تجاهل القانون، بعد اختراع الفوانيس ذات النوافذ الزجاجية حسنت كثيرا من كمية الضوء، في سنة 1594 الشرطة في باريس تحملت مسؤولية تركيب الفوانيس في كل أحياء المدينة، ومع ذلك في عام 1662 كان من الممارسات الشائعة للمسافرين استئجار حامل فانوس إذا كان عليهم التحرك ليلا من خلال الشوارع المظلمة المتعرجة، و ظل حامل المصابيح شائعا في باريس حتى عام 1789، وفي 1667 وفي عهد الملك لويس الرابع عشر بدأت الحكومة الملكية في تركيب الفوانيس في جميع الشوارع، وكان هناك ثلاثة آلاف مكان بحلول عام 1669، و بحلول عام 1729 علقت الفوانيس ذات النوافذ الزجاجية من الحبل فوق منتصف الشارع على ارتفاع عشرين قدما ووضعت 20 ياردة بعيدا، تم إدخال فوانيس زيتية محسنة بشكل كبير، بين عامي 1745 و 1749، تم تركيب هذه المصابيح على قمة أعمدة الإنارة؛ وبحلول عام 1817 كان هناك 4694 مصباحا في شوارع باريس، و خلال الثورة الفرنسية (1789-1799)، وجد الثوار أن الأعمدة كانت مكانا مناسبا لتعليق الأرستقراطيين وغيرهم من المعارضين.

إضاءة مصباح الغاز

أول نظام واسع الانتشار من أعمدة إنارة الشوارع كان يستخدم غاز الفحم كوقود، كان “ستيفن هاليس” أول شخص قام بشراء سائل قابل للاشتعال من التقطير الفعلي للفحم في عام 1726، و “جون كلايتون” في عام 1735 أطلق على الغاز “روح” الفحم واكتشف قابليته للاشتعال عن طريق الصدفة.

وكان “ويليام مردوخ”  أول من استخدم القابلية للاشتعال من الغاز للتطبيق العملي للإضاءة في وقت مبكر من 1790، في حين أثناء الإشراف على استخدام محركات البخار للشركة في تعدين القصدير في “كورنوال”، بدأ “مردوخ” تجريب أنواع مختلفة من الغاز، وأخيرا استقر على الفحم باعتبارها الأكثر فعالية، في عام 1798 استخدم غازا لإضاءة المبنى الرئيسي لمسابك “سوهو”، وفي عام 1802 كانت مضاءة من الخارج في عرض عام لإضاءة الغاز، وأثارت الأضواء الدهشة للسكان.

في باريس، تم عرض إضاءة الغاز لأول مرة في نوفمبر 1800 في مسكن خاص على شارع “سانت دومينيك”، وتم تركيبه في شارع التسوق المغطى “باسيج ديس بانوراماس”، ظهرت مصابيح الغاز الأولى في شوارع باريس في يناير 1829 على مكان “دو كاروسيل” وشارع “دي ريفولي”، ثم على شارع “دي لا بيكس”؛ وبحلول عام 1857 كانت كل من “غراندس بوليفاردز” مضاءة بالغاز، أعطت الأضواء الغازية المثبتة على الشوارع والمعالم الأثرية في القرن التاسع عشر المدينة لقب “مدينة النور”.

ظهرت أول أعمدة إنارة الشوارع مع غاز في مول مال، لندن في 28 يناير 1807 من قبل “فريدريك ألبرت وينسور”، في عام 1812، منح البرلمان ميثاقا لشركة لندن  “ويستمينستر” للغاز و فحم الكوك، وأول شركة غاز في العالم ظهرت إلى حيز الوجود. بعد أقل من عامين، في 31 ديسمبر 1813، أضاءت جسر ويستمنستر بالغاز.

وبعد هذا النجاح، انتشرت إضاءة الغاز إلى بلدان أخرى، كان استخدام أضواء الغاز في متحف “ريمبراندت” بيل في “بالتيمور” في عام 1816 نجاحا كبيرا، كانت “بالتيمور” أول مدينة أمريكية يوجد بها أعمدة إنارة الشوارع بالغاز التي تقدمها شركة ضوء الغاز بيل من بالتيمور.

مصابيح القوس

أول أعمدة إنارة الشوارع الكهربائية كانت تستخدم مصابيح قوس، في البداية “الشمعة الكهربائية”، “شمعة “جابلوتشكوف” أو شمعة “يابلوشكوف” التي وضعتها الروسية “بافل يابلوشكوف” في عام 1875، و مصباح قوس الكربون يقوم بتوظيف التيار المتردد، والتي ضمنت أن استهلاك الأقطاب الكهربائية يتم بمعدلات متساوية، في عام 1876، أمر المجلس المشترك لمدينة “لوس انجليس” بوضع أربعة أضواء قوس في أماكن مختلفة في المدينة الوليدة لتكون أعمدة إنارة الشوارع.

في 30 مايو 1878، تم تركيب أول أعمدة إنارة الشوارع الكهربائية في باريس على شارع “دي أوبرا و بلاس ديتوال”، حول قوس النصر، للاحتفال بافتتاح معرض باريس العالمي، في عام 1881، لتتزامن مع معرض باريس الدولي للكهرباء، تم تركيب أعمدة إنارة الشوارع على الشوارع الرئيسية.

كانت الشوارع الأولى في لندن مضاءة بمصباح القوس الكهربائي من قبل جسر “هولبورن” وسد “التايمز” في عام 1878، أكثر من 4000 كانت قيد الاستخدام بحلول عام 1881، على الرغم من أنه بحلول ذلك الوقت تم تطوير مصباح قوس تفاضلي محسن من قبل “فريدريش فون هيفنر-ألتينيك من سيمنز ” إلا انه كانت الولايات المتحدة سريعة في اعتماد إضاءة القوس، وبحلول عام 1890 أكثر من 130،000 كانت تعمل في الولايات المتحدة، وعادة ما يتم تركيبها في الأبراج العالية بشكل استثنائي.

كان لأضواء القوس اثنين من العيوب الرئيسية

أولا، أنها تبعث الضوء الشديد والقاسي الذي على الرغم من أنه مفيدة في المواقع الصناعية مثل أحواض بناء السفن إلا أنه غير مريح في شوارع المدينة العادية.

ثانيا، أنها كثيفة الصيانة، كما أن أقطاب الكربون تحرق بسرعة، مع تطوير المصابيح المتوهجة الرخيصة و الموثوق بها انتشرت في نهاية القرن ال 19، أضواء القوس خرجت من أعمدة إنارة الشوارع، ولكن ظلت في الاستخدام الصناعي لفترة أطول.

الإضاءة المتوهجة

وكان الشارع الأول الذي يضيء من قبل المصباح المتوهجة شارع “موسلي” في “نيوكاسل أبون تاين”، وقد أضاء الشارع من قبل المصباح المتوهج “جوزيف سوان” في 3 فبراير 1879، ونتيجة لذلك، كانت “نيوكاسل” أول مدينة في العالم مضاءة بالكامل من قبل الإضاءة المتوهجة، الشارع الأول الذي يضيء مع الكهرباء الحديثة كما نعرفها هو شارع الكهربائية في “بريكستون” في لندن في عام 1880، وكانت أول مدينة في الولايات المتحدة، والثانية بعد نيوكاسل (انكلترا)، هي نظام الطرق العامة في كليفلاند ، أوهايو.

كانت “كيمبرلي”، جنوب أفريقيا ، أول مدينة في نصف الكرة الجنوبي وفي أفريقيا لديها أعمدة إنارة الشوارع الكهربائية، في أمريكا الوسطى، كانت كوستاريكا أول مدينة، حيث تم إطلاق النظام في 9 أغسطس 1884، مع 25 من المصابيح التي تعمل بمحطة كهرومائية.

تيميسوارا ، في رومانيا الحالية، كانت أول مدينة في أوروبا القارية لديها أعمدة إنارة الشوارع الكهربائية في 12 نوفمبر 1884. تم استخدام 731 المصابيح.

في عام 1886، كانت بلدة التعدين الصغيرة والمعزولة في “واراتا” في شمال غرب “تاسمانيا” أول من لديه أعمدة إنارة الشوارع الكهربائية في أستراليا.

التطورات اللاحقة

كانت المصابيح المتوهجة تستخدم في المقام الأول أعمدة إنارة الشوارع حتى ظهور مصابيح التفريغ عالية الكثافة، وكثيرا ما كانت تعمل في الدوائر ذات الجهد العالي، كانت الدوائر سلسلة شعبية منذ الجهد العالي في هذه الدوائر تنتج المزيد من الضوء لكل واط المستهلكة، وعلاوة على ذلك، قبل اختراع الضوابط الكهروضوئية، يمكن لمفتاح واحد التحكم في جميع الأضواء في منطقة بأكملها.

أعمدة إنارة الشوارع الحديثة

اليوم، أعمدة إنارة الشوارع عادة ما تستخدم مصابيح التفريغ عالية الكثافة، في كثير من الأحيان ارتفاع ضغط مصابيح الصوديوم توفر هذه المصابيح أكبر قدر من الإضاءة الضوئية لأقل استهلاك للكهرباء، ومع ذلك فقد تبين أن مصادر الضوء الأبيض لمضاعفة الرؤية الطرفية للسائق وتحسين زمن رد فعل الفرامل بنسبة 25٪ على الأقل، لتمكين المشاة من الكشف بشكل أفضل عن مخاطر الرصيف وتسهيل التقييمات البصرية للأشخاص الآخرين المرتبطين بالأحكام الشخصية، وأظهرت الدراسات التي أجريت مقارنة بين مصابيح المعادن ومصابيح الصوديوم ذات الضغط العالي أن مشهد الشارع الذي يضيء في الليل من خلال نظام إضاءة مصباح معدني يمكن مشاهدته على نحو أكثر إشراقا وأمانا من نفس المشهد الذي يضيئ نظام الصوديوم عالي الضغط.

إن تكنولوجيات أعمدة إنارة الشوارع الجديدة، مثل مصابيح ليد، تنبعث من الضوء الأبيض الذي يوفر مستويات عالية من شمعة سكوتوبيك تسمح بإضاءة الشوارع مع انخفاض القوة الكهربائية وانخفاض شمعة فوتوبيك لاستبدال أضواء الشوارع الموجودة.

إن مصابيح الإنارة ليد التي تعمل بالطاقة الضوئية تكتسب قبولا أوسع، وتظهر الاختبارات الميدانية الأولية أن بعض وحدات الإنارة ليد ذات كفاءة في استخدام الطاقة وتؤدي أداء جيدا في بيئات الاختبار.

في عام 2007، أنشأت الشفق المدني الجماعية البديل من ضوء ليد التقليدية، وهي ضوء القمر الرنانة، هذه الأضواء تزيد أو تقلل من شدة ضوء الشارع وفقا للضوء القمر، وبالتالي فإن تصميم ضوء الشارع هذا يقلل من استهلاك الطاقة وكذلك التلوث الضوئي.

القياس

وقد تم إنشاء نظامين قياسيين متشابهين جدا لربط وظائف الكفاءة الضوئية المذهلة والضوئية، مما أدى إلى إنشاء نظام موحد لقياس الضوء، وقد حظي هذا القياس الجديد بقبول جيد لأن الاعتماد على V (λ) لوحده لإضاءة الضوء الليلي يتطلب المزيد من الطاقة الكهربائية، إن إمكانات التوفير في التكاليف من استخدام طريقة جديدة لقياس سيناريوهات الإضاءة المستقيمة هائلة.

إن أداء الإضاءة في الموقع الخارجي هو وسيلة للتنبؤ وقياس ثلاثة جوانب مختلفة من التلوث الضوئي: الوهج، التعدي والوهج. وباستخدام هذه الطريقة، يمكن لمحددات الإضاءة قياس أداء تصاميم الإضاءة القائمة والمخطط لها وتطبيقاتها للحد من الضوء المفرط أو المفرط الذي يترك حدود الممتلكات.

مزايا أعمدة إنارة الشوارع

تشمل المزايا الرئيسية أعمدة إنارة الشوارع الوقاية من الحوادث وزيادة السلامة، وقد أظهرت الدراسات أن الظلام يؤدي إلى عدد كبير من الأعطال والوفيات، وخاصة تلك التي تنطوي على المشاة، فإن نسبة وفيات المشاة تزيد من 3 إلى 6.75 مرة في الظلام أكثر مما هي في ضوء النهار، قبل عدة عقود عندما كانت حوادث السيارات أكثر شيوعا، تم استخدام أعمدة إنارة الشوارع للحد من حوادث المشاة بنسبة 50٪ تقريبا.

وتستخدم المدن والقرى المواقع الفريدة التي توفرها أعمدة إنارة الشوارع لتعليق لافتات زخرفية أو تذكارية.

العديد من المجتمعات في الولايات المتحدة تستخدم أعمدة أعمدة إنارة الشوارع كأداة لجمع الأموال عن طريق برامج رعاية.

عيوب أعمدة إنارة الشوارع

الانتقادات الرئيسية أعمدة إنارة الشوارع هي أنها يمكن أن تسبب في الواقع الحوادث إذا أساء استخدامها، وتسبب التلوث الضوئي .

الصحة والسلامة

هناك نوعان من الظواهر البصرية التي تحتاج إلى الاعتراف بها في تركيبات ضوء الشارع

  • فقدان الرؤية الليلية بسبب رد فعل عيني السائقين هو أكبر خطر، كما السائقين ينبعث من منطقة غير مضيئة في مجموعة من الضوء من ضوء الشارع تلاميذها بسرعة تقتصر على التكيف مع الضوء أكثر إشراقا، ولكن لأنها تترك مجموعة من الضوء تمدد التلاميذ للتكيف مع ضوء باهتة أبطأ بكثير، لذلك هم يقودون مع ضعف الرؤية. كما يحصل على كبار السن سرعة الانتعاش العين يحصل أبطأ، لذلك القيادة الوقت والمسافة تحت ضعف الرؤية يزيد.
  • المصابيح الأمامية القادمة هي أكثر وضوحا على خلفية سوداء من واحد رمادي، التباين يخلق وعي أكبر للمركبة القادمة.
  • الجهد الضال هو أيضا مصدر قلق في العديد من المدن، يمكن للجهد الضال أن يصيب بطاريات المصابيح الكهربائية بطريق الخطأ ولديه القدرة على إصابة أو قتل أي شخص يتلامس مع هذا المنصب.

في عام 2016 اعتمدت الجمعية الطبية الأمريكية (أما) بيان سياسة رسمية عن أعمدة إنارة الشوارع: “تبريده وخافت عليه”. وجاء البيان “… ردا على صعود إضاءة الشوارع الجديدة ليد التي تجتاح البلاد”. وتقول: “البلديات تستبدل أضواء الشوارع الحالية بمصابيح ليد فعالة و طويلة الأمد لتوفير المال على الطاقة و الصيانة، إن إضاءة الشوارع ليد” البيضاء “الجديدة لها مشكلتين: الأولى هي الانزعاج و الوهج لأن ضوء ليد يتركز جدا ويحتوي على محتوى أزرق عال، فإنه يمكن أن يسبب وهج شديد، وهذا يمكن أن يسبب مشاكل رؤية واضحة للقيادة الآمنة أو المشي ليلا “.

التلوث الضوئي

في المناطق الحضرية، يمكن للتلوث الضوئي أن يخفي النجوم ويتداخل مع علم الفلك وهجرة العديد من أنواع الطيور. في الأماكن القريبة من التلسكوبات الفلكية والمراصد، يمكن استخدام مصابيح الصوديوم ذات الضغط المنخفض، هذه المصابيح مفيدة على مصابيح أخرى مثل الزئبق والمصابيح المعدنية لأن انخفاض ضغط مصابيح الصوديوم تنبعث أقل كثافة، كما أن إضاءة الشوارع الكاملة تقلل من التلوث الضوئي عن طريق تقليل كمية الضوء الموجه إلى السماء مما يحسن أيضا من كفاءة الإضاءة الضوئية.

استهلاك الطاقة

وعلى الصعيد العالمي، يتولد 70٪ من جميع الكهرباء عن طريق حرق الوقود الأحفوري، ومصدر لتلوث الهواء والغازات المسببة للاحتباس الحراري، وأيضا على الصعيد العالمي هناك حوالي 300 مليون مصباح في الشوارع باستخدام تلك الكهرباء. تستكشف المدن استخدام أكثر كفاءة للطاقة، مما يقلل من استهلاك الطاقة في ضوء الشارع من خلال أضواء التعتيم خلال ساعات الذروة، والتحول إلى مصابيح ليد ذات الكفاءة العالية، أوقف مجلس مقاطعة بريطاني 5٪ من أضواء الشوارع على أساس تجريبي. تبلغ تكلفة إنارة الطرق في جامعات ولاية نيو يورك 6400 دولار / ميل في السنة مقابل صوديوم عالي الضغط عند 8.5 كيلوواط / ميل أو 4000 دولار لإنارة الصمام الثنائي الباعث للضوء عند 5.4 كيلوواط / ميل.

أنظمة التحكم في أعمدة إنارة الشوارع

وقد تم تطوير عدد من أنظمة التحكم في أعمدة إنارة الشوارع للسيطرة على استهلاك الطاقة في نظام الإضاءة العامة في البلدة والحد منه، وقد تشمل هذه الرسالة إرسال وتلقي التعليمات عبر شبكات بيانات منفصلة، ​​على تردد عال فوق الجزء العلوي من التيار الكهربائي المنخفض أو اللاسلكي.

وحدات التحكم في أعمدة إنارة الشوارع هي إصدارات أكثر ذكاء من الموقتات الميكانيكية أو الإلكترونية المستخدمة سابقا في ضوء الشارع أون-أوف العملية، أنها تأتي مع خيارات الحفاظ على الطاقة مثل الادخار، أيضا العديد من وحدات تحكم أعمدة إنارة الشوارع تأتي مع ساعة فلكية لموقع معين أو اتصال نظام تحديد المواقع العالمي (غس) لإعطاء أفضل أون-أوف الوقت وتوفير الطاقة.

أكسسوارات أعمدة إنارة الشوارع

بعض أجهزة التحكم في ضوء الشوارع الذكية تأتي أيضا مع النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (غسم)، الترددات الراديوية (رف) أو العامة خدمة حزمة الراديو (جي بي آر إس) الاتصالات، المستخدم تعديلها وفقا لخطوط الطول والعرض (منخفضة التكلفة)، لتحسين إدارة أعمدة إنارة الشوارع والصيانة، العديد من وحدات التحكم في أعمدة إنارة الشوارع تأتي أيضا مع أجهزة استشعار حركة المرور لإدارة مستوى عالي من المصباح وفقا لحركة المرور وتوفير الطاقة، وقد بدأت أمريكا وكندا والهند والعديد من البلدان الأخرى إدخال ضوابط أعمدة إنارة الشوارع إلى إنارة الطريق للحفاظ على الطاقة، وإدارة أعمدة إنارة الشوارع وأغراض الصيانة.

أسعار أعمدة إنارة الشوارع

يمكن أن تكون وحدات التحكم في أعمدة إنارة الشوارع مكلفة بالمقارنة مع أجهزة ضبط الوقت العادية، ويمكن أن تتكلف ما بين 100 و 2500 دولار، ولكن معظمها يعود الاستثمار بين 6 أشهر و 2 سنة، كما أن عمر الجهاز هو 7 إلى 10 سنوات فإنه يوفر الطاقة والتكلفة لبعض السنوات.

التحكم في أعمدة إنارة الشوارع

وهناك عدد من الشركات تقوم الآن بتصنيع أعمدة إنارة الشوارع الذكية التي تقوم بتعديل الإنتاج الخفيف على أساس الاستخدام والإشغال، أي أتمتة تصنيف المشاة مقابل الدراج، مقابل السيارات، والاستشعار و أيضا سرعة الحركة وإلقاء الضوء على عدد معين من أعمدة إنارة الشوارع، وهذا يتوقف على سرعة الحركة، أيضا الأضواء تضبط تبعا لظروف الطريق، على سبيل المثال، الثلوج تنتج المزيد من الانعكاس وبالتالي انخفاض ضوء مطلوب.

الغرض من أعمدة إنارة الشوارع

هناك ثلاثة استخدامات رئيسية متميزة من أعمدة إنارة الشوارع.

أضواء منارة

وهناك ضوء ثابت متواضع عند تقاطع طريقين هو لمساعدة الملاحة لأنه يساعد السائق علي رؤية موقع الطريق الجانبي وبذلك يمكنه ضبط الكبح و التعرف بالضبط أين يتحول إذا كان ينوي مغادرة الطريق الرئيسي أو رؤية المركبات أو المشاة، وظيفة ضوء المنارة هو القول “أنا أنا” وحتى الضوء الخافت يوفر ما يكفي من التباين ضد ليلة مظلمة لخدمة الغرض، ولمنع الأخطار الناجمة عن قيادة السيارة من خلال مجموعة من الضوء، يجب ألا يضيء ضوء المنارة أبدا على الطريق الرئيسي، وليس على الطريق الجانبي، في المناطق السكنية عادة ما تكون هذه هي الإضاءة المناسبة فقط.

أضواء الطرق

تستخدم أعمدة إنارة الشوارع التقليدية بدلا من إضاءة الصاري عالية بالقرب من مدرج المطار بسبب الآثار السلبية التي تسببها.

بسبب المخاطر التي نوقشت أعلاه، يتم استخدام أعمدة إنارة الشوارع بشكل صحيح تماما و فقط عندما يبرر وضع معين زيادة المخاطر.

إذا كان من المرغوب فيه أن يضيء طريقا (ربما بسبب حركة المرور الثقيلة والمركبة متعددة الحارات)، لتجنب مخاطر وضع عارضة من أضواء الشوارع لا ينبغي أن تكون مضاءة بشكل متقطع، وهذا يتطلب تكرار العين إعادة التعديل الذي يعني إجهاد العين والعمى المؤقت عند دخول وترك، في هذه الحالة تم تصميم النظام للقضاء على الحاجة إلى المصابيح الأمامية، وعادة ما يتحقق هذا مع أضواء ساطعة وضعت على أقطاب عالية على فترات منتظمة وثيقة بحيث يكون هناك ضوء ثابت على طول الطريق.

أضواء مسار الدورة

وقد تم اقتراح وتنفيذ السياسات التي تشجع على ركوب الدراجات في المرافق ، وذلك لأسباب منها: تحسين الصحة العامة، وتخفيض الازدحام المروري وتلوث الهواء، وتحسين نوعية الحياة، وتحسين التنقل والشمول الاجتماعي، ومنافع لنمو الطفل.

صيانة أعمدة إنارة الشوارع

تتطلب أنظمة أعمدة إنارة الشوارع صيانة مستمرة، والتي يمكن تصنيفها إما على أنها تفاعلية أو وقائية، الصيانة التفاعلية هي استجابة مباشرة لفشل الإضاءة، مثل استبدال مصباح التفريغ بعد أن فشلت، أو استبدال وحدة إضاءة كاملة بعد أن تعرضت للضرب من قبل السيارة، و الصيانة الوقائية من مكونات الإضاءة، على سبيل المثال استبدال جميع المصابيح في منطقة من المدينة عندما وصلت إلى 85٪ من العمر المتوقع، وفي المملكة المتحدة، أصدر فريق الاتصال المعني بالطرق مدونة ممارسات توصي باتخاذ إجراءات محددة للصيانة الوقائية .

بعض أعمدة إنارة الشوارع في مدينة نيويورك لها الضوء البرتقالي أو الأحمر على رأس الإنارة أو ضوء أحمر تعلق على عمود المصباح، وهذا يشير إلى أن بالقرب من هذا القطب الإضاءة أو في نفس التقاطع، وهناك إنذار الحريق، أعمدة إنارة الشوارع الأخرى لها ضوء أحمر صغير بجوار لمبة ضوء الشارع، عندما تومض ضوء صغير، فإنه يشير إلى وجود مشكلة مع التيار الكهربائي.

1 comment

  1. Rakan

    2017-11-10 at 12:00 م -

    يوجد لدي عدة ملاحظات تقنية وعلمية كمختص على هذا المقال المفيد بعد قرائة جميع التفاصيل…
    أشكر القائمين على الموقع، وأتمنى من إدارة الموقع التواصل معي على٠٥٠٥٨٥٣١١١

Comments are closed.