Moderni katuvalaistus mukautuu tarpeisiin

Ulkoapäin katsottuna kaksi katuvalaisinta saattaa näyttää tismalleen samanlaisilta. Valaisimien sisään voi kuitenkin piiloutua monia merkittäviä eroja, jotka vaikuttavat sekä valaisimien soveltuvuuteen että niiden kykyyn mukautua tulevaisuuden tarpeisiin.

Katuvalaisimia voidaan räätälöidä lähes lukemattomilla eri tavoilla. Uusi teknologia mahdollistaa paljon, mutta päätöksentekijän vaakakupissa painavat myös luotettavuus ja kustannustehokkuus. Onko räätälöintiä järkevää toteuttaa? Aiheuttaako räätälöinti liikaa kuluja tai pitkät toimitusajat? Mitä valaisimien ominaisuuksia on järkevää räätälöidä? Mitkä ovat hyödyt?

Käymme tässä artikkelissa läpi eri tapoja räätälöidä katuvalaisimia sekä niitä hyötyjä, joita räätälöinnillä voidaan saavuttaa. Luettuasi artikkelin ymmärrät, miksi räätälöinti on olennainen osa katuvalaistuksen modernisointia.

Miksi räätälöinti on tärkeää katuvalaistuksessa?

On kyseessä sitten moottoritie tai tonttikatu, jokaisella kadulla on omat erityispiirteensä. Kadut eroavat toisistaan liikennetyypiltään ja liikennemääriltään sekä esimerkiksi kadun leveyden, pylväsvälin ja pylväskorkeuden suhteen. Räätälöinti vastaa juuri tähän haasteeseen: sen avulla valaisimen teho, optiset ratkaisut ja ominaisuudet optimoidaan käyttöympäristöön ja asiakkaan tarpeisiin sopiviksi.

Vielä joitain vuosia sitten riitti, että katuvalaisimet valaisivat pimeät tiet mahdollisimman hyvin ja energiatehokkaasti. Tänä päivänä katuvalaisimilta odotetaan myös paljon muuta. Katuvalaisimet eivät ainoastaan valaise, vaan ne kytkeytyvät olennaisena osana kuntien ja kaupunkien tulevaisuuden strategiaan, IoT-sovellusten hyödyntämiseen ja Smart City -ajatteluun.

Katuvalaistuksen räätälöinnillä on ostajan näkökulmasta kolme keskeistä hyötyä. Ensinnäkin, räätälöinnin avulla valaisin mukautuu käyttöympäristöön sopivaksi ja valaisee mahdollisimman hyvin, mikä taas parantaa kadun käyttäjien turvallisuutta. Toiseksi, valaisimien älykkäitä ominaisuuksia räätälöimällä säästetään enemmän energiaa, pidennetään laitteiden käyttöikää ja helpotetaan valaistuksen hallintaa. Kolmanneksi, valaisimien räätälöinnillä voidaan parantaa kuntien ja kaupunkien valmiuksia tulevaisuuden teknologian hyödyntämiseen.

4 tapaa räätälöidä

1. Valaisimen teho

Valaisimen tehoa voidaan räätälöidä paitsi lisäämällä ledien määrää, myös muuttamalla virtaa, jolla ledejä ajetaan. Näitä ominaisuuksia eri tavoin yhdistelemällä saadaan lukuisia valaisinvariaatioita, jotka soveltuvat teiden eri valaistusluokituksille.

Nostamalla virtaa saadaan enemmän valotehoa samasta määrästä ledejä. Kustannusten kannalta ratkaisu on hyvä, mutta toisaalta virran nosto vaikuttaa aina väistämättä myös valaisimen elinikään. Olennaista on ymmärtää asiakkaan tarve ja päätöksenteon motiivit kussakin katuvalaistusprojektissa; mitkä tekijät ovat tärkeimmät asiakkaalle, ja kuinka valaisintoimittaja voi vastata niihin räätälöinnillä?

Ledien elinkaaren aikana tapahtuvaa luonnollista valovirran alenemista kompensoidaan ohjelmoimalla liitäntälaitteeseen profiili, joka säätää valaisimen tehoa. Vakiovalovirta-ohjauksen eli CLO:n (Constant Light Output) avulla varmistetaan, että katuvalaisimesta ulostuleva valovirta pysyy vakiona koko elinkaaren ajan eikä valaisuteho putoa liian matalaksi tien valaistusluokkaan nähden. Käytännössä valaisimen tehoa nostetaan elinkaaren loppua kohden, jolloin valovirta pysyy vakiona koko elinkaaren ajan.

Valtion, kuntien ja kaupunkien määrittämät katuvalaistusluokat ovat työkalu, joilla varmistetaan katujen riittävä ja laadukas valaisu sekä liikenteen käyttäjien turvallisuus. Pelkät watit ja lumenit eivät kuitenkaan yksin kerro, riittääkö valaisimen teho ja valaisukyky tiettyyn valaistusluokkaan. Sen sijaan ratkaisevaa on se, kuinka hyvin valoteho saadaan jaettua valaistavalle pinnalle.

2. Optiikka

Optiikan avulla määritetään, miten valaisimen tuottama valo jakautuu. Optisten ratkaisujen taustalla ovat tarkat laskelmat, joilla löydetään valaisimelle optimaalinen valonjakauma tietyssä ympäristössä. Valonjakaumia on valtavasti erilaisia, ja niitä on osattava hyödyntää oikein. Oikeilla optisilla valinnoilla vältetään häikäisy sekä valosaaste ja samalla tie valaistaan mahdollisimman tehokkaasti.

Street lighting light distribution example

Kuva: Kaksi tyypillistä katuvalaistuksessa käytettyä valonjakoa. Verrattuna ylempään valonjakoon, alempi valonjako on suunniteltu käytettäväksi pidemmällä pylväsvälillä. Optiikkaratkaisu heittää enemmän valoa sivulle (punainen käyrä), jolloin pylväiden väliin ei synny pimeitä alueita.

Valonjakojen suunnitelmallisella käytöllä sama valaisin voi sopia usealle eri tieluokitukselle. Yhtä lailla valonjakojen avulla samaa valaisinta voidaan hyödyntää useassa hyvin erilaisessa käyttöympäristössä; esimerkiksi katuvalaisimena, suojatievalaisimena tai puistovalaisimena.

Optiikkaa hyödynnetään toisinaan myös hyvin luovilla tavoilla. Eri valonjakaumia voidaan yhdistellä tai optiikan räätälöinnillä avulla voidaan esimerkiksi valaista kaksi katua yhdellä pylväällä. Näin on tehty tapauksissa, joissa päätien valaisinpylvään avulla halutaan heittää valoa myös päätien takana kulkevalle kevyen liikenteen väylälle. Käänteisessä optiikassa osa valaisimen linsseistä käännetään, jolloin valoa suuntautuu myös taaksepäin.

3. Älykkyys

Valaistuksen älykkyys on helpottanut katuvalaistuksen hallintaa ja tuonut kunnille ja kaupungeille merkittäviä energiansäästöjä. On/Off -metodin ohella katuvalaisimia voidaan räätälöidä ja ohjata monilla eri tavoilla valaisinryhmien himmennyksestä aina yksittäisten valaisimien valaisinkohtaiseen ohjaukseen.

Video: Viron Tartossa on käytössä älykkäitä katuvalaisimia, jotka reagoivat suojatietä lähestyvään jalankulkijaan nostamalla valotehoa. Näiden Sirius-katuvalaisimien valaisinkohtainen ohjaus on toteutettu IoT-teknologiaan pohjaavalla Lumoflex-ratkaisulla.

Katuvalaistuksen älykkyydessä on meneillään murros, joka kytkeytyy olennaisesti eri teknologioiden yhteensovittamiseen ja nouseviin Smart City-konsepteihin. Valaistuksen älykkyydessä ei ole enää kyse pelkästä valaistuksen ohjauksesta, sillä älykkäillä ominaisuuksilla pyritään yhä useammin myös kytkeytymään muihin järjestelmiin.

Visiot älykkäästä kaupungista ja eri tavoista hyödyntää IoT-sovelluksia ovat inspiroivia ja vahvasti tulevaisuuteen katsovia. Käytännön sovellutuksia on jo nähtävillä, mutta monessa kunnassa ja kaupungissa vasta mietitään tulevaisuuden ratkaisuja. Haastavan tilanteesta tekee se, ettei IoT-sensorien liittimille ole syntynyt katuvalaistusmaailmassa yhtä yhteistä kaikkien käyttämää standardia. Käytössä ovat sekä Zhaga että NEMA -liittimet, joista molempia hyödynnetään IoT-sovellusten pohjana.

Miten siis valmistautua tulevaan, kun kukaan ei tiedä tulevaa? Ehkä paras neuvo on valita katuvalaisimet, jotka mahdollistavat jatkoräätälöinnin eivätkä toisaalta sulje vaihtoehtoja pois.

~~Vaikka tulevaisuutta ei vielä tunneta täysin, valaisimiin voidaan luoda jo nyt hyvät edellytykset jatkoräätälöinnille.~~

Kuva: Greenled lanseeraa keväällä 2019 uuden moninaisiin tie- ja katuvalaistustarpeisiin soveltuvan valaisimen. Valaisimessa on kaikki teho- ja optiikkavaihtoehdot mukaan lukien yli miljoona räätälöintimahdollisuutta, mikä mahdollistaa tarpeenmukaisen ratkaisun jokaiseen katuvalaistusprojektiin. Valaisimessa on huomioitu tulevaisuuden Smart City -tarpeet, sillä se voidaan varustaa Zhaga- tai NEMA -liittimillä.

4. Muotoilu

Toisin kuin monumenttien tai kaupunkien nähtävyyksien valaisussa, katuvalaistuksen avulla pyritään harvoin luomaan alueelle täysin uniikkia tai erottuvaa ilmettä. Katuvalaistuksessa haetaan useimmiten suoraviivaista, yhtenäistä ja selkeää linjaa, joka piirtää teille silmää miellyttävän siluetin.

Vaikka muotoilun räätälöinti on katuvalaistuksessa verrattain hienovaraista, sitäkin tehdään paljon. Tyypillisesti räätälöidään valaisimen rungon värisävyä, joka voi saada minkä tahansa värin RAL-värikartasta.

Katuvalaistuksen räätälöinnissä on kyse tasapainosta

Kuten huomaamme, räätälöinti on olennainen osa katuvalaistuksen modernisointia. Sen avulla paitsi parannetaan liikenteen käyttäjien turvallisuutta ja vastataan eri katuvalaistuprojektien tarpeisiin, myös vaikutetaan kuntien ja kaupunkien valmiuksiin hyödyntää tulevaisuuden teknologiaa.

Moni saattaa ajatella, että räätälöintiä on mahdottoman kallista toteuttaa, tai että se johtaa väistämättä pidentyneisiin toimitusaikoihin. Näin saattaa toki käydä, ellei katuvalaisintoimittajalta löydy tarvittavaa ketteryyttä ja kykyä reagoida asiakkaan tarpeisiin.

Räätälöinnissä on kyse oikean tasapainon löytämisestä. Räätälöinnin avulla pyritään löytämään optimaalinen lopputulos, mutta samalla huomioidaan myös kustannustehokkuus ja valmistusajat. Räätälöinti siis kannattaa aina, mutta räätälöinnin oikea tasapaino löytyy vain asiakkaan ja valaisintoimittajan yhteistyönä.

Kuva: Greenledin katuvalaisimet valmistuvat yrityksen omalla tehtaalla Kempeleessä. Omissa käsissä oleva tuotekehitys ja tuotanto mahdollistavat nopean reagoinnin asiakkaan tarpeisiin sekä ketteryyden toimitusajoissa.