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Farola

Varios ejemplos de farolas Una farola , poste de luz , poste de alumbrado público o poste de alumbrado es una fuente de luz elevada en el borde de una carretera o camino. Luces ...

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Varios ejemplos de farolas

Una farola , poste de luz , poste de alumbrado público o poste de alumbrado es una fuente de luz elevada en el borde de una carretera o camino. Luces similares pueden encontrarse en un andén de ferrocarril . Cuando la distribución de energía eléctrica urbana se generalizó en los países desarrollados en el siglo XX, el alumbrado público urbano se extendió posteriormente, e incluso, en ocasiones, precedió a esta tendencia.

Muchas lámparas cuentan con fotocélulas sensibles a la luz o relojes astronómicos que las activan automáticamente cuando es necesario, en momentos de menor luz ambiental que durante el día, como al anochecer, al amanecer o en condiciones de nubosidad extrema. En los sistemas de iluminación más antiguos, esta función se podía realizar con la ayuda de un reloj solar .

Historia

Era preindustrial

Las primeras lámparas se usaban en las civilizaciones de la Antigua Grecia y la Antigua Roma , donde la luz tenía principalmente una función de seguridad , para proteger al caminante de tropezar en el camino y mantener alejados a los posibles ladrones. En aquella época, predominaban las lámparas de aceite, ya que proporcionaban una llama moderada y duradera. Un esclavo encargado de encender las lámparas de aceite frente a las villas romanas se llamaba lanternarius . [ 1 ]

En palabras de Edwin Heathcote , «Los romanos iluminaban las calles con lámparas de aceite, y ciudades desde Bagdad hasta Córdoba estaban iluminadas de manera similar cuando la mayor parte de Europa vivía en lo que hoy en día resulta poco común llamar la Edad Media, pero que, desde el punto de vista del alumbrado público, era precisamente eso». [ 2 ] [ 3 ]

Los llamados " cazadores " escoltaban a la gente de un lugar a otro a través de las calles oscuras y sinuosas de las ciudades medievales.

Antes de las lámparas incandescentes , en las ciudades se utilizaba la iluminación con velas . Las primeras lámparas requerían que un farolero recorriera la ciudad al anochecer, encendiendo cada una de ellas. Según algunas fuentes, Sir Henry Barton , alcalde de Londres , ordenó la iluminación en 1417 , aunque no existe evidencia concluyente de ello. [ 4 ]

Detalle de la base de una farola en París.

El alumbrado público de las calles se desarrolló por primera vez en el siglo XVI, [ 5 ] y se aceleró tras la invención de faroles con ventanas de vidrio por Edmund Heming en Londres y Jan van der Heyden en Ámsterdam, [ 6 ] lo que mejoró enormemente la cantidad de luz. En 1588, el Parlamento de París decretó que se instalara y encendiera una antorcha en cada intersección, y en 1594 la policía lo cambió por faroles. [ 7 ] Aun así, a mediados del siglo XVII era práctica común que los viajeros contrataran a un portador de faroles si tenían que desplazarse de noche por las oscuras y sinuosas calles. [ 8 ] El rey Luis XIV autorizó reformas radicales en París en 1667, que incluían la instalación y el mantenimiento de luces en calles e intersecciones, así como severas penas por vandalizar o robar las luminarias. [ 9 ] París tenía más de 2700 farolas a finales del siglo XVII, [ 9 ] y el doble en 1730. [ 10 ] Bajo este sistema, las calles se iluminaban con faroles suspendidos a 20 yardas (18 m) de distancia en un cable sobre el centro de la calle a una altura de 20 pies (6,1 m) ; como un visitante inglés exclamó en 1698: «¡Las calles están iluminadas todo el invierno e incluso durante la luna llena!». [ 11 ] En Londres, el alumbrado público de las calles se implementó alrededor de finales del siglo XVII; un diarista escribió en 1712 que «Desde Hyde Park hasta el Palacio de la Reina en Kensington, se colocaron faroles para iluminar las calles en las noches oscuras». [ 12 ]  

Una linterna de aceite mucho mejorada, llamada réverbère , se introdujo en 1745 y se perfeccionó en los años siguientes. La luz que emitían estas réverbères era considerablemente más brillante, tanto que algunas personas se quejaban del deslumbramiento. [ 12 ] Estas lámparas se fijaban a la parte superior de las farolas; [ 12 ] en 1817, había 4694 farolas en las calles de París. Durante la Revolución Francesa (1789-1799), los revolucionarios encontraron en las farolas un lugar conveniente para ahorcar a aristócratas y otros opositores. [ 13 ]

Iluminación con lámparas de gas

Un farolero limpiando una linterna durante la Primera Guerra Mundial.
La casa de William Murdoch en Redruth , Reino Unido, fue la primera vivienda del mundo iluminada con gas.

El primer sistema generalizado de alumbrado público utilizó gas de carbón canalizado como combustible. Stephen Hales fue la primera persona que obtuvo un fluido inflamable de la destilación real del carbón en 1726 y John Clayton, en 1735, llamó al gas el "espíritu" del carbón y descubrió su inflamabilidad por accidente. William Murdoch (a veces escrito "Murdock") fue el primero en utilizar este gas para la aplicación práctica de la iluminación. A principios de la década de 1790, mientras supervisaba el uso de las máquinas de vapor de su compañía en la minería del estaño en Cornualles, Murdoch comenzó a experimentar con varios tipos de gas, decantándose finalmente por el gas de carbón como el más eficaz. Iluminó por primera vez su propia casa en Redruth , Cornualles, en 1792. [ 14 ] En 1798, utilizó gas para iluminar el edificio principal de la Soho Foundry y en 1802 iluminó el exterior en una exhibición pública de alumbrado de gas, las luces asombraron a la población local.

Farolas de un catálogo de 1871

El primer alumbrado público de calles con gas fue demostrado en Pall Mall , Londres, el 4 de junio de 1807 por Frederick Albert Winsor . [ 15 ]

En 1811, el ingeniero Samuel Clegg diseñó y construyó la que hoy se considera la fábrica de gas más antigua del mundo que aún se conserva. El gas se utilizaba para iluminar la fábrica de lana peinada en el pueblo de Dolphinholme , en el norte de Lancashire. Los restos de la fábrica, incluyendo una chimenea y la planta de gas, han sido incluidos en la Lista del Patrimonio Nacional de Inglaterra. La instalación de Clegg ahorró a los propietarios del edificio el coste de hasta 1500 velas cada noche. También iluminaba la casa del dueño de la fábrica y la calle donde vivían los trabajadores en Dolphinholme. [ 16 ]

En 1812, el Parlamento otorgó una carta real a la London and Westminster Gas Light and Coke Company , y así nació la primera compañía de gas del mundo. Menos de dos años después, el 31 de diciembre de 1813, el puente de Westminster se iluminó con gas. [ 17 ]

Tras este éxito, el alumbrado de gas se extendió fuera de Londres, tanto dentro de Gran Bretaña como en el extranjero. El primer lugar fuera de Londres en Inglaterra en tener alumbrado de gas fue Preston, Lancashire , en 1816, donde la Preston Gaslight Company de Joseph Dunn introdujo un nuevo alumbrado de gas más brillante. Otra ciudad pionera fue Baltimore , donde las farolas de gas se mostraron por primera vez en el Museo de Rembrandt Peale en 1816, y la Peale's Gas Light Company de Baltimore proporcionó las primeras farolas de gas en los Estados Unidos. En la década de 1860, se empezaron a instalar farolas en el hemisferio sur, en Nueva Zelanda .

En París, el alumbrado público se instaló por primera vez en una calle comercial cubierta, el Passage des Panoramas , en 1817, tras una demostración previa de alumbrado privado de gas en interiores en una casa de la rue Saint-Dominique diecisiete años antes. Las primeras farolas de gas en las principales calles de París aparecieron en enero de 1829 en la place du Carrousel y la Rue de Rivoli , y posteriormente en la rue de la Paix , la place Vendôme y la rue de Castiglione. En 1857, los Grandes Bulevares estaban completamente iluminados con gas; un escritor parisino expresó con entusiasmo en agosto de ese mismo año: «Lo que más encanta a los parisinos es la nueva iluminación de gas de los bulevares... Desde la iglesia de la Madeleine hasta la rue Montmartre, estas dos hileras de farolas, que brillan con una claridad blanca y pura, tienen un efecto maravilloso». El alumbrado de gas instalado en los bulevares y monumentos de la ciudad durante el siglo XIX le valió a París el apodo de «La Ciudad de la Luz». [ 18 ]

Las farolas de queroseno fueron inventadas por el farmacéutico polaco Ignacy Łukasiewicz en la ciudad de Lemberg ( Imperio Austríaco ) en 1853. Sus lámparas de queroseno se utilizaron posteriormente de forma generalizada en Bucarest, París y otras ciudades europeas. Más tarde, abrió la primera mina del mundo en 1854 y la primera refinería de queroseno del mundo en 1856 en Jasło , Polonia. [ 19 ]

El gas de petróleo surgió como un competidor del gas de carbón. En 1815, John Taylor patentó un aparato para la descomposición del "aceite" y otras sustancias animales. La exhibición del aparato patentado en el Apothecary 's Hall , atrajo la atención del público hacia el gas de petróleo .

Durante la época del alumbrado de gas, las luces no solían permanecer encendidas toda la noche, ni necesariamente se encendían durante los periodos de luna llena . En un artículo sobre el desarrollo del alumbrado público en tres ciudades industriales, Mark Bouman informó que Max Greve , alcalde de Bochum , Alemania , «luchó toda su vida contra el “modernismo absurdo”, que habría mantenido las luces encendidas incluso cuando brillaba la luna». [ 20 ]

Farola fernandina

La farola fernandina es un diseño tradicional de farola de gas que sigue siendo popular en España. Esencialmente, se trata de una lámpara de gas de estilo neoclásico francés que data de finales del siglo XVIII. Puede ser de pared o de pie. La base de pie es de metal fundido con un escudo que lleva dos letras «F» entrelazadas, el monograma real del rey Fernando VII de España [ 21 ] y que conmemora la fecha de nacimiento de su hija, la infanta Luisa Fernanda, duquesa de Montpensier . [ 22 ]

lámparas de arco

Demostración de la lámpara de arco de Yablochkov en la Avenida de la Ópera de París (1878), la primera forma de alumbrado público eléctrico.

El primer alumbrado público eléctrico empleó lámparas de arco , inicialmente la "vela eléctrica", "vela Jablotchkoff" o " vela Yablochkov ", desarrollada por el ruso Pavel Yablochkov en 1875. Se trataba de una lámpara de arco de carbono que utilizaba corriente alterna , lo que garantizaba que ambos electrodos se consumieran a ritmos iguales. En 1876, el ayuntamiento de la ciudad de Los Ángeles ordenó la instalación de cuatro lámparas de arco en diversos puntos de la incipiente ciudad para el alumbrado público. [ 23 ]

El 30 de mayo de 1878, se instalaron las primeras farolas eléctricas en París, en la avenida de la Ópera y la plaza de la Estrella , alrededor del Arco del Triunfo , para celebrar la inauguración de la Exposición Universal de París . En 1881, coincidiendo con la Exposición Internacional de Electricidad de París, se instalaron farolas en los principales bulevares. [ 24 ]

Las primeras calles de Londres iluminadas con lámparas de arco eléctrico fueron las del viaducto de Holborn y el terraplén del Támesis en 1878. Para 1881, ya había más de 4000 en funcionamiento, aunque para entonces Friedrich von Hefner-Alteneck, de Siemens & Halske , había desarrollado una lámpara de arco diferencial mejorada . Estados Unidos adoptó rápidamente la iluminación de arco, y para 1890 había más de 130 000 en funcionamiento, instaladas habitualmente en torres de iluminación nocturna excepcionalmente altas .

Las lámparas de arco presentaban dos grandes desventajas. En primer lugar, emitían una luz intensa y estridente que, si bien resultaba útil en entornos industriales como los astilleros, era molesta en las calles de las ciudades. En segundo lugar, requerían mucho mantenimiento, ya que los electrodos de carbono se consumían rápidamente. Con el desarrollo de las bombillas incandescentes , económicas, fiables y brillantes , a finales del siglo XIX, las lámparas de arco dejaron de utilizarse para el alumbrado público, pero se mantuvieron en uso industrial durante más tiempo.

Iluminación incandescente

Mapa de Tamworth, Nueva Gales del Sur , que muestra la ubicación de las farolas y los alumbrado público a lo largo de la red de calles de la ciudad en 1888.

La primera calle iluminada por una bombilla incandescente fue Mosley Street, en Newcastle . La calle fue iluminada durante una noche por la lámpara incandescente de Joseph Swan el 3 de febrero de 1879. [ 25 ] [ 26 ] En consecuencia, Newcastle tiene la primera calle de ciudad en el mundo iluminada con luz eléctrica. [ 27 ] La primera ciudad en los Estados Unidos en demostrar con éxito la iluminación eléctrica fue Cleveland , Ohio, con 12 luces eléctricas alrededor del sistema de calles de Public Square el 29 de abril de 1879. [ 28 ] [ 29 ] Wabash, Indiana , encendió 4 lámparas de arco Brush con 3000 candelas cada una, suspendidas sobre su juzgado el 2 de febrero de 1880, haciendo que la plaza del pueblo estuviera "tan iluminada como el mediodía". [ 30 ]

Kimberley , Colonia del Cabo (actual Sudáfrica), fue la primera ciudad del hemisferio sur y de África en tener alumbrado público eléctrico, con 16 farolas que se encendieron por primera vez el 2 de septiembre de 1882. [ 31 ] [ 32 ] El sistema fue solo el segundo en el mundo, después del de Filadelfia , en ser alimentado por el municipio.

En Centroamérica, San José , Costa Rica, encendió 25 lámparas alimentadas por una planta hidroeléctrica el 9 de agosto de 1884. [ 33 ]

Núremberg fue la primera ciudad de Alemania en tener alumbrado público eléctrico el 7 de junio de 1882, seguida de Berlín el 20 de septiembre de 1882 (solo en la Potsdamer Platz).

Timișoara (actual Rumania) fue la primera ciudad del Imperio austrohúngaro en tener alumbrado público eléctrico, el 12 de noviembre de 1884; se utilizaron 731 lámparas. [ 34 ]

El 9 de diciembre de 1882, Brisbane , Queensland, Australia, conoció la electricidad con una demostración de 8 farolas de arco, erigidas a lo largo de Queen Street Mall . La energía para alimentar estas farolas de arco se tomó de un  generador de CC Crompton de 10 hp accionado por una máquina de vapor Robey en una pequeña fundición en Adelaide Street y ocupada por JW Sutton and Co. [ 35 ] En 1884, Walhalla, Victoria , tuvo dos farolas instaladas en la calle principal por la Long Tunnel (Gold) Mining Company. En 1886, el aislado pueblo minero de Waratah en Tasmania fue el primero en tener un extenso sistema de alumbrado público eléctrico instalado. [ 36 ] En 1888, la ciudad de Tamworth en Nueva Gales del Sur instaló un gran sistema que iluminaba una parte significativa de la ciudad, con más de 13  km de calles iluminadas [ 37 ] por 52 luces incandescentes y 3 farolas de arco. [ 38 ] Impulsado por una compañía eléctrica municipal, este sistema le dio a Tamworth el título de "Primera Ciudad de la Luz" en Australia.

El 10 de diciembre de 1885, Härnösand se convirtió en la primera ciudad de Suecia con alumbrado público eléctrico, tras la puesta en funcionamiento de la central eléctrica de Gådeå . [ 39 ]

Desarrollos posteriores

Las lámparas incandescentes se usaban principalmente para el alumbrado público hasta la llegada de las lámparas de descarga de gas de alta intensidad . Solían funcionar con circuitos en serie de alto voltaje . Estos circuitos eran populares porque permitían controlar un gran número de lámparas desde un solo lugar, y la corriente constante que circulaba por el circuito compensaba la caída de voltaje a lo largo del cable, lo que resultaba en un brillo uniforme entre las lámparas. Además, las lámparas individuales de 6,6 amperios funcionan a un voltaje menor, lo que produce más luz por vatio de electricidad consumido. Esto se debe a que un filamento más grueso y corto tiene menor superficie y menores pérdidas térmicas que un filamento largo y delgado.

Para evitar que todo el sistema se apagara si se fundía una sola bombilla, cada farola estaba equipada con un dispositivo que garantizaba que el circuito permaneciera intacto. Las primeras farolas de serie estaban equipadas con transformadores de aislamiento [ 40 ] que permitían el paso de la corriente a través del transformador independientemente de si la bombilla funcionaba o no.

Posteriormente, se inventó el separador de película . Este consistía en un pequeño disco de película aislante que separaba dos contactos conectados a los dos cables que alimentaban la lámpara. Si la lámpara fallaba ( circuito abierto ), la corriente que circulaba por el cable se reducía a cero, lo que provocaba que la tensión del circuito (miles de voltios) se aplicara a través de la película aislante, penetrándola (véase la ley de Ohm ). De esta forma, se derivaba la lámpara averiada y se restablecía el suministro eléctrico al resto del distrito. El circuito del alumbrado público contaba con un regulador automático de corriente, que impedía que la corriente aumentara a medida que las lámparas se fundían, prolongando así la vida útil de las restantes. Al sustituir la lámpara averiada, se instalaba una nueva pieza de película, separando de nuevo los contactos del separador. Este sistema se reconocía por el gran aislante de porcelana que separaba la lámpara y el reflector del brazo de montaje. Esto era necesario porque los dos contactos de la base de la lámpara podían operar a varios miles de voltios por encima del nivel del suelo.

Luces modernas

El característico resplandor amarillo monocromático de una lámpara de sodio de baja presión en el Reino Unido.
Una farola LED

A principios de la década de 2000, el alumbrado público utilizaba comúnmente lámparas de descarga de alta intensidad . Las lámparas de sodio de baja presión (LPS) se popularizaron después de la Segunda Guerra Mundial por su bajo consumo energético y larga vida útil. A finales del siglo XX, se prefirieron las lámparas de sodio de alta presión (HPS) , que conservaban aún más estas mismas ventajas. [ 41 ] Estas lámparas proporcionaban la mayor cantidad de iluminación fotópica con el menor consumo de electricidad de la época.

Dos normas nacionales permiten ahora variaciones en la iluminancia al utilizar lámparas de diferentes espectros . En Australia, el rendimiento de las lámparas HPS debe reducirse en un mínimo del 75 %. En el Reino Unido, la iluminancia se reduce con valores más altos de la relación S/P. [ 42 ] [ 43 ]

Farolas en Abu Dabi , Oriente Medio

Las nuevas tecnologías de alumbrado público, como las luces LED o de inducción , pueden diseñarse para emitir una luz blanca que proporciona altos niveles de lúmenes escotópicos . Es una práctica comúnmente aceptada justificar e implementar un nivel de luminancia menor para el alumbrado vial basándose en el aumento de lúmenes escotópicos que proporciona la luz blanca. Sin embargo, esta práctica no proporciona el contexto necesario para aplicar las pruebas de rendimiento visual basadas en laboratorio al mundo real. Factores críticos como la adaptación visual se omiten en esta práctica de reducir los niveles de luminancia, lo que lleva a una reducción del rendimiento visual. [ 44 ] [ 45 ] Además, no se han escrito especificaciones formales sobre ajustes fotópicos/escotópicos para diferentes tipos de fuentes de luz, lo que hace que muchos municipios y departamentos de calles retrasen la implementación de estas nuevas tecnologías hasta que se actualicen las normas. Eastbourne, en East Sussex, Reino Unido, está llevando a cabo un proyecto para convertir 6000 de sus farolas a LED, al que seguirá Hastings a principios de 2014. [ 46 ] Muchos ayuntamientos del Reino Unido están llevando a cabo planes de sustitución masiva por LED, y aunque se están retirando farolas a lo largo de muchos tramos largos de autopistas del Reino Unido (ya que no son necesarias y causan contaminación lumínica), se prefieren los LED en las zonas donde las instalaciones de iluminación son necesarias.

En Norteamérica , la ciudad de Mississauga , Canadá, fue uno de los primeros y mayores proyectos de conversión a LED, con más de 46 000 luminarias convertidas a tecnología LED entre 2012 y 2014. También es una de las primeras ciudades de Norteamérica en utilizar tecnología de Ciudad Inteligente para controlar las luces. DimOnOff , una empresa con sede en la ciudad de Quebec , fue elegida como socio de Ciudad Inteligente para este proyecto. [ 47 ] [ 48 ] En Estados Unidos, la ciudad de Ann Arbor , Michigan, fue la primera área metropolitana en implementar completamente el alumbrado público LED en 2006. Desde entonces, las lámparas de vapor de sodio se han ido reemplazando gradualmente por lámparas LED . [ 49 ]

Las luminarias LED alimentadas por energía fotovoltaica están ganando mayor aceptación. Las pruebas de campo preliminares muestran que algunas luminarias LED son energéticamente eficientes y funcionan bien en entornos de prueba. [ 50 ]

En 2007, el colectivo Civil Twilight creó una variante de la farola LED convencional, denominada farola resonante lunar. [ 51 ] [ 52 ] Estas luces aumentan o disminuyen la intensidad de la luz según la luz lunar . Este diseño de farola reduce el consumo de energía y la contaminación lumínica.

Medición

Farola de estilo antiguo con lámparas cerca del pabellón de caza de Mönchbruch, cerca de Rüsselsheim am Main , Alemania.
Una farola durante una nevada.

Se crearon dos sistemas de medición muy similares para conectar las funciones de eficiencia luminosa escotópica y fotópica, [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] creando un Sistema Unificado de Fotometría. [ 56 ] [ 57 ] Estos modelos de rendimiento visual mesópico se llevan a cabo en condiciones de laboratorio en las que el observador no está expuesto a niveles de luminancia superiores al nivel que se está probando. Se necesita más investigación para incorporar factores adicionales a estos modelos, como la adaptación visual y la mecánica biológica de las células bastón, antes de que estos modelos puedan predecir con precisión el rendimiento visual en condiciones del mundo real. La comprensión actual de la adaptación visual y la mecánica de las células bastón sugiere que cualquier beneficio de la visión escotópica mediada por bastones es difícil, si no imposible, de lograr en condiciones del mundo real bajo la presencia de fuentes de luz de alta luminancia. [ 45 ] [ 44 ] [ 58 ]

El rendimiento de la iluminación exterior (OSP, por sus siglas en inglés) es un método para predecir y medir tres aspectos diferentes de la contaminación lumínica: brillo, intrusión y deslumbramiento. [ 59 ] Mediante este método, los especificadores de iluminación pueden cuantificar el rendimiento de los diseños y aplicaciones de iluminación existentes y planificados para minimizar la luz excesiva o molesta que sale de los límites de una propiedad.

Beneficios

El alumbrado público generalmente facilita la orientación después del anochecer, gracias a la luz que ilumina (intencionadamente o no) las zonas peatonales. Cuando está bien diseñado, el alumbrado público permite a los peatones desplazarse sin necesidad de llevar una linterna . En muchos lugares, el alumbrado público se ha utilizado durante tantos años que ahora se considera un servicio público básico. Quizás por ello, las personas que han crecido en zonas con alumbrado público a veces manifiestan incomodidad cuando este no está presente o no está encendido. [ 60 ]

Una ventaja frecuentemente mencionada del alumbrado público es la prevención de colisiones automovilísticas y el consiguiente aumento de la seguridad. [ 61 ] Los estudios han demostrado a menudo que los accidentes y las muertes ocurren con frecuencia de noche, [ 62 ] pero la noche también se asocia con otros efectos relacionados con las colisiones, como la somnolencia y la conducción bajo los efectos del alcohol . A pesar de la suposición generalizada de que el alumbrado público aumenta la seguridad, estudios recientes con muestras grandes generalmente han encontrado poco o ningún impacto de la iluminación o los cambios en la iluminación (por ejemplo, apagados o atenuación) en las colisiones. [ 63 ] [ 64 ] Un estudio basado en cámaras de carretera y de conductor dentro del automóvil que examinó los momentos previos a más de 2500 accidentes encontró que el error del conductor (por ejemplo, giros incorrectos) y el comportamiento (por ejemplo, alcanzar algo en la cabina) son los principales contribuyentes a la frecuencia de los accidentes, y que la iluminación mal diseñada puede haber sido un factor contribuyente a algunos de los accidentes. [ 65 ]

Otro beneficio ampliamente asumido del alumbrado público es que reduce la delincuencia . Se han hecho afirmaciones sobre grandes reducciones de la delincuencia en varios estudios, pero muchos de ellos han sido criticados por un diseño inadecuado. [ 66 ] Los estudios a gran escala bien realizados generalmente encuentran poca o ninguna evidencia de que la iluminación o los cambios en la iluminación tengan un impacto en las tasas de delincuencia nocturna. En un metaanálisis de estudios que examinaron la relación entre los cambios en el alumbrado público y la delincuencia, los estudios que examinaron la delincuencia nocturna fueron consistentes con la ausencia de un efecto medible (intervalo de confianza del 95 %: 0,95-1,11). [ 67 ]

Los pueblos, ciudades y aldeas pueden aprovechar los lugares singulares que ofrecen las farolas para colgar pancartas decorativas o conmemorativas. Muchas comunidades en los EE. UU. utilizan las farolas como herramienta para recaudar fondos mediante programas de patrocinio de pancartas, diseñados originalmente por un fabricante estadounidense de pancartas para farolas. [ 68 ]

Desventajas

Las principales críticas al alumbrado público son que, si se usa incorrectamente, puede provocar accidentes y causar contaminación lumínica .

Salud y seguridad

En las instalaciones de alumbrado público hay tres fenómenos ópticos que deben tenerse en cuenta.

  • La pérdida de visión nocturna debido al reflejo de acomodación de los ojos de los conductores es el mayor peligro. Cuando los conductores salen de un área oscura hacia un haz de luz de una farola, sus pupilas se contraen rápidamente para adaptarse a la luz más brillante, pero al salir del haz de luz, la dilatación de sus pupilas para adaptarse a la luz más tenue es mucho más lenta, por lo que conducen con visión reducida. Además, las investigaciones han demostrado que los reflejos pupilares son más pronunciados y la recuperación posterior a la luz tarda más después de la exposición a la luz azul en comparación con la luz roja. Esto representa un riesgo cada vez mayor a medida que las fuentes de luz ricas en azul se vuelven más comunes en el alumbrado de carreteras y los faros de los vehículos. [ 69 ] [ 70 ] Con la edad, la velocidad de recuperación del ojo se ralentiza, por lo que aumenta el tiempo y la distancia de conducción con visión reducida.
  • La pérdida de visión nocturna se debe a la adaptación visual de las células retinianas a un nivel de luminancia más alto proporcionado por el alumbrado público. Una vez que una persona abandona el área iluminada, sus células retinianas requieren un tiempo de adaptación antes de ser sensibles a los objetos y al movimiento bajo los niveles de luminancia más bajos de las áreas sin iluminación. [ 44 ] [ 58 ]
  • Los faros de los vehículos que vienen de frente son más visibles sobre un fondo negro que sobre uno gris. El contraste genera una mayor percepción del vehículo que se aproxima.
  • La tensión parásita también es un problema en muchas ciudades. Esta tensión puede electrificar accidentalmente las farolas y tiene el potencial de herir o matar a cualquiera que entre en contacto con ellas. [ 71 ]

Además de los peligros físicos que presentan los postes de las farolas, los niños también pueden trepar a ellos por diversión. Los postes de las farolas representan un riesgo de colisión para conductores y peatones, especialmente para aquellos con problemas de visión o bajo los efectos del alcohol. Este riesgo puede mitigarse diseñándolos para que se rompan al recibir un impacto (conocidos como soportes frangibles , plegables o de seguridad pasiva ), protegiéndolos con barandillas o señalizando la parte inferior para aumentar su visibilidad. Los fuertes vientos o la fatiga acumulada del metal también pueden provocar la caída de las farolas.

contaminación lumínica

Astronomía

La contaminación lumínica puede ocultar las estrellas e interferir con la astronomía . En entornos cercanos a telescopios astronómicos y observatorios , se pueden utilizar lámparas de sodio de baja presión . Estas lámparas presentan ventajas sobre otras, como las de mercurio y halogenuros metálicos, ya que emiten luz monocromática de menor intensidad . Los observatorios pueden filtrar la longitud de onda del sodio para eliminarla de sus observaciones y prácticamente suprimir la interferencia del alumbrado público cercano. Las farolas de corte total también reducen la contaminación lumínica al disminuir la cantidad de luz dirigida al cielo, lo que mejora la eficiencia luminosa , pero la luz reflejada desde el suelo puede llegar hasta el cielo.

Ecosistemas

Señal en Leeds , Reino Unido, que indica iluminación parcial nocturna, destinada a ahorrar energía y reducir la contaminación lumínica.

Las farolas pueden afectar la biodiversidad y los ecosistemas, por ejemplo, interrumpiendo la migración de algunas especies de aves migratorias nocturnas. [ 72 ] En los Países Bajos, Philips descubrió que las aves pueden desorientarse por las longitudes de onda rojas en las farolas y, en respuesta, desarrolló una iluminación alternativa que solo emite en las longitudes de onda verdes y azules del espectro visible. Las lámparas se instalaron en Ameland en una prueba a pequeña escala. Si tiene éxito, la tecnología podría utilizarse en barcos e instalaciones marinas para evitar atraer a las aves hacia mar abierto por la noche. [ 73 ] Los murciélagos pueden verse afectados negativamente por las farolas, [ 74 ] y la evidencia muestra que la luz roja puede ser la menos dañina. [ 75 ] Como resultado, algunas áreas han instalado farolas LED rojas para minimizar la perturbación a los murciélagos. [ 76 ] [ 77 ] Un estudio publicado en Science Advances informó que las farolas en el sur de Inglaterra tuvieron impactos perjudiciales en las poblaciones locales de insectos. [ 78 ] Las farolas también pueden afectar el crecimiento de las plantas y la cantidad de insectos que dependen de ellas para alimentarse. [ 79 ]

consumo de energía

En 2017, el 70% de la electricidad mundial se generaba mediante la quema de combustibles fósiles, [ 80 ] una fuente de contaminación atmosférica y gases de efecto invernadero, y también en todo el mundo hay aproximadamente 300 millones de farolas que utilizan esa electricidad. [ 81 ] Las ciudades están explorando un uso más eficiente de la energía , reduciendo el consumo de energía de las farolas atenuando las luces durante las horas de menor demanda y cambiando a farolas LED que iluminan un área más pequeña con un nivel de luminancia menor. [ 82 ] Muchos ayuntamientos están utilizando un esquema de iluminación nocturna parcial para apagar las luces en las horas más tranquilas de la noche. Esto suele ser de medianoche a 5:30 a. m., como se ve en el letrero de la derecha. Sin embargo, ha habido preguntas sobre el impacto en los índices de delincuencia. El alumbrado público típico de las carreteras en el estado de Nueva York cuesta 6400 $/milla/año para sodio de alta presión a 8,5  kW/milla o 4000 $ para luminarias de diodos emisores de luz a 5,4  kW/milla. [ 83 ] Sin embargo, se pueden lograr mejoras optimizando la direccionalidad y la forma. La transición a luces de gran angular permitió duplicar la distancia entre farolas en Flandes , de 45 m a 90 m, reduciendo los gastos anuales de electricidad para el alumbrado público a 9 millones de euros para la  red de 2150 km de longitud que se modernizó, lo que corresponde a aproximadamente 4186 €/km. [ 84 ]

Sistemas de control del alumbrado público

Se utilizan diversos métodos de control para reducir el consumo de energía y mejorar el mantenimiento del alumbrado público, desde simples interruptores horarios astronómicos hasta sistemas de control de iluminación en red (NLC) que permiten la monitorización remota, la atenuación y la detección de fallos. [ 85 ] Los NLC se implementan comúnmente mediante comunicaciones inalámbricas o por línea eléctrica y pueden integrar sensores (por ejemplo, de luz ambiental y de presencia) para ajustar la salida en función de la actividad de peatones o vehículos. [ 86 ]

Las evaluaciones independientes indican que los controles adaptativos y en red pueden proporcionar ahorros adicionales más allá de las modernizaciones con LED, al tiempo que permiten la gestión de activos y una respuesta más rápida ante fallos; los ahorros reales dependen del ciclo de trabajo, la estrategia de atenuación y la precisión del sensor. [ 87 ] [ 88 ]

Las normativas limitan cada vez más el consumo en modo de espera en luminarias y controles conectados (por ejemplo, UE <0,5 W; California <0,2 W), lo que afecta a la eficacia de todo el sistema en instalaciones "inteligentes". [ 89 ]

Ciencias económicas

La viabilidad económica del proyecto depende de la tecnología de referencia, las horas de uso, los precios de la electricidad, los incentivos y la estrategia de control elegida. Los estudios indican que los LED generan el mayor ahorro y que los sistemas de control en red pueden ofrecer beneficios adicionales en cuanto a energía y mantenimiento; la rentabilidad varía según el emplazamiento y el diseño del programa. [ 90 ] [ 91 ]

Control de alumbrado público basado en imágenes

Los despliegues de investigación también han evaluado estrategias de control "adaptativo" basadas en imágenes o multisensor que ajustan los niveles de luz según la actividad y la velocidad detectadas en carreteras y caminos. [ 92 ]

Objetivo

Existen tres usos principales distintos para el alumbrado público, cada uno de los cuales requiere diferentes tipos de luces y una ubicación específica. Utilizar luces inadecuadas puede empeorar la situación al comprometer la visibilidad o la seguridad.

Luces de baliza

Una luz fija y tenue en la intersección de dos caminos facilita la navegación, ya que ayuda al conductor a ver la ubicación de un camino secundario al acercarse, permitiéndole ajustar su frenado y saber con precisión dónde girar si tiene intención de abandonar la vía principal o si ve vehículos o peatones. La función de una baliza es indicar "aquí estoy", e incluso una luz tenue proporciona suficiente contraste en la oscuridad de la noche para cumplir su propósito. Para evitar los peligros que supone que un coche atraviese un haz de luz, la baliza nunca debe iluminar la vía principal ni proyectar una luz brillante sobre el camino secundario. En zonas residenciales, esta suele ser la única iluminación adecuada, y además proporciona iluminación indirecta sobre la acera para beneficio de los peatones. En las autopistas interestatales, este propósito se suele cumplir colocando reflectores a los lados de la carretera.

Semáforos

Iluminación de mástil alto a lo largo de la autopista 401 en Ontario, Canadá.
En las proximidades de las pistas de los aeropuertos se utilizan farolas convencionales en lugar de sistemas de iluminación de mástil alto debido a los efectos negativos que estos últimos provocan.

Debido a los peligros mencionados anteriormente, las luces de la carretera se utilizan con moderación y solo cuando una situación particular justifica aumentar el riesgo. Esto suele ocurrir en intersecciones con varios giros y mucha señalización, situaciones en las que los conductores deben procesar rápidamente mucha información que no está dentro del haz de luz de los faros. En estas situaciones (un cruce de autopista o una rampa de salida), la intersección puede estar iluminada para que los conductores puedan ver rápidamente todos los peligros, y un plan bien diseñado contemplará una iluminación que aumente gradualmente durante aproximadamente un cuarto de minuto antes de la intersección y que disminuya gradualmente después. Los tramos principales de las autopistas permanecen sin iluminación para preservar la visión nocturna del conductor y aumentar la visibilidad de los faros de los vehículos que vienen de frente. Si hay una curva pronunciada donde los faros no iluminan la carretera, a menudo se justifica una luz en el exterior de la curva.

Si se desea iluminar una calzada (quizás debido al tráfico intenso y rápido en varias vías), para evitar los peligros de una colocación inadecuada del alumbrado público, no debe iluminarse de forma intermitente, ya que esto requiere un reajuste ocular constante, lo que provoca fatiga visual y ceguera temporal al entrar y salir de las zonas iluminadas. En este caso, el sistema está diseñado para eliminar la necesidad de faros. Esto se suele lograr con luces brillantes colocadas en postes altos a intervalos regulares y cercanos, de modo que haya una iluminación uniforme a lo largo de la ruta. La iluminación abarca de acera a acera.

Ciclismo seguro con carril bici exclusivo con alumbrado público en Londres.

Luces para carriles bici

Se han propuesto e implementado políticas que fomentan el uso de la bicicleta como medio de transporte , incluyendo la iluminación de los carriles bici para aumentar la seguridad por la noche.

Uso en el transporte ferroviario

En las estaciones de tren al aire libre, se utilizan luces similares a las farolas . Su función es parecida a la de las balizas: ayudan al maquinista a localizar la estación por la noche a medida que el tren se acerca, permitiéndole ajustar el frenado y saber con precisión dónde detenerse. Las luces de las estaciones nunca deben iluminar directamente las vías, y además proporcionan iluminación indirecta a cualquier andén, lo que beneficia a los pasajeros que esperan allí.

Mantenimiento

Los sistemas de alumbrado público requieren mantenimiento continuo, que puede clasificarse como correctivo o preventivo. El mantenimiento correctivo consiste en responder directamente a una falla de iluminación, como reemplazar una lámpara de descarga tras su avería o sustituir una unidad de iluminación completa después de que haya sido golpeada por un vehículo. El mantenimiento preventivo consiste en la sustitución programada de los componentes de iluminación; por ejemplo, reemplazar todas las lámparas de descarga de una zona de la ciudad cuando hayan alcanzado el 85 % de su vida útil prevista. El mantenimiento puede ser realizado por los propietarios de la iluminación o por una empresa contratista.

En el Reino Unido, el Roads Liaison Group ha publicado un Código de Buenas Prácticas que recomienda procedimientos específicos de mantenimiento correctivo y preventivo. [ 93 ]

Algunas farolas de la ciudad de Nueva York tienen una luz naranja o roja en la parte superior de la luminaria o una luz roja fijada al poste. Esto indica que cerca de este poste o en la misma intersección hay una caja de activación de alarma contra incendios. [ 94 ] Otras farolas tienen una pequeña luz roja junto a la bombilla; cuando esta luz parpadea, indica un problema con la corriente eléctrica. [ 95 ]

El alumbrado público como bien público

En economía, el alumbrado público se cita comúnmente como un ejemplo clásico de un bien (casi) público: los beneficios no son rivales y generalmente no excluyentes, por lo que su provisión suele ser coordinada por el gobierno y financiada colectivamente. [ 96 ] [ 97 ]

Principales fabricantes

Australia
América del norte
Europa
Asia

Véase también

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Bibliografía

  • Fierro, Alfred (1996). Historia y diccionario de París . Roberto Laffont. ISBN 978-2-221-07862-4.
  • Lobsey, Ian (1988). Ciudad de la luz . Consejo del Condado de Peel-Cunningham. ISBN 978-0-7316-5778-0.

Lecturas adicionales

  • van Bommel, Wout (2015). Fundamentos, tecnología y aplicación de la iluminación vial . Springer. doi : 10.1007/978-3-319-11466-8 . ISBN 978-3-319-11465-1.
  • Una guía para aficionados al alumbrado público, que incluye numerosas fotografías en primer plano de equipos de alumbrado público del Reino Unido, así como información sobre instalaciones a lo largo de la historia. (Reino Unido)
  • Ejemplo de instalación de energía renovable integrada en alumbrado público , un ejemplo de un sistema de alumbrado público con generador solar y eólico integrado de Panasonic/Matsushita.
  • Iluminación del transporte en el Centro de Investigación de Iluminación
  • Investigación sobre iluminación en la Universidad de Sheffield.