Артём Когданин о дорожном освещении в журнале "Полупроводниковая светотехника" №2 2016
Необходимо ли плохим дорогам хорошее освещение?
В прошлом выпуске нашего журнала мы опубликовали результаты обсуждения проблем освещения автомобильных дорог и улиц городов за ставшим традиционным, нашим виртуальным круглым столом. Мы выражаем признательность всем его участникам за искренние и интересные ответы на вопросы, в совокупности ставшие основой для понимания истинных проблем в этой части светодиодной светотехники. Однако один из участников того обсуждения Артем Когданин, директор компании «Ледел», существенно расширил свой рассказ на обозначенные вопросами круглого стола темы. Учтя указанную заинтересованность этой тематикой, мы посчитали правильным не ограничиться рамками круглого стола и записали интерактивное интервью с Артемом Когданиным, обсудив в нём также и другие вопросы.
Напомним, что основной вопрос прошлого круглого стола нашего журнала звучал так: «Кто первый придумал темное время суток: чиновники или светотехники?» А причиной его проведения стал ряд противоречащих друг другу обстоятельств, вину которым приписывают не то чиновникам, не то светотехникам, не то производителям осветительных приборов… Так, в последнее время множество проектов по освещению городских улиц и высокоскоростных трасс, а также энергосервисных контрактов было реализовано с применением светодиодных осветительных приборов. Однако далеко не все они отвечают требованиям стандартов, несмотря на превосходные потенциальные светотехнические параметры и энергетическую эффективность. Почему так происходит? Это недостатки самих стандартов, просчеты при проектировании, некорректные измерения, некачественные светильники? Или указанные несоответствия кроются в политических или административных решениях? Как бы то ни было, это тормозит массовое внедрение современных и явно технически более совершенных осветительных систем на наших дорогах.
Компания «Ледел» является одним из крупных участников рынка уличной светотехники. Она известна своим оригинальным подходом к конструкции, дизайну и техническому исполнению осветительных приборов, что делает её продукцию однозначно узнаваемой. Вместе с тем, светотехнические характеристики светильников от «Ледел» имеют одни из самых высоких показателей. В чём секрет таких результатов? Несколько слов о компании и её пути к обозначенным достижениям…
Действительно, наши светильники отличаются по дизайну и глубине проработки технических нюансов от остальных, представленных на рынке. Мы не ставим перед собой задачу создать дизайнерский светильник и поразить публику. При разработке конструктива новых светильников преследуются две цели: снизить вес корпуса и обеспечить наиболее эффективный теплоотвод, получив при этом максимальную светоотдачу.
В результате светильники получаются необычными, как например, специальная серия уличных светильников Super street с системой сквозного теплоотвода. Она спроектирована именно для освещения трасс и городских улиц. Мы учли все минусы и недостатки предыдущего поколения светильников, и сосредоточили все усилия на ключевых параметрах – это мощность светового потока, простота монтажа, устойчивость перед погодными условиями, отсутствие специального обслуживания.
Чаще всего LEDEL ищет нетрадиционные решения в конструировании светильников, комбинирует технические принципы с промышленным дизайном. Мы считаем, что любая качественная вещь должна быть красивой. Как говорил великий классик российского авиастроения Андрей Туполев: «Хорошо могут летать только красивые самолеты».
Очевидно, что светодиодные осветительные приборы обладают самыми высокими показателями световой эффективности и удобством формирования любых пространственных диаграмм распределения силы света. Однако до сих пор реализованы лишь отдельные крупные проекты по освещению трасс и улиц городов, и те трудно назвать успешными. На Ваш взгляд, в чем основная причина таких «сложностей» во внедрении светодиодного уличного освещения, несмотря на большое число качественных, недорогих и отработанных моделей светильников?
Каждый проект внедрения светодиодного оборудования для освещения трасс и городских улиц требует полноценной слаженной работы команды специалистов. Необходимо убедить заказчика в целесообразности применения светодиодного оборудования, произвести грамотный подбор осветительных приборов под данный объект, учесть все особенности технического задания. После чего выполнить светотехнический расчет и проверить его на соответствие норм отраслевых документов, ГОСТов, СНиПов. Согласование финансовой стороны проекта также является немаловажной частью общей работы по применению инновационных продуктов в проектах освещения.
На каждом из этапов возникают различные затруднения, усложняющие процесс включения светодиодных светильников.
Учитывая, что на текущий день успешно реализовано лишь небольшое количество крупных уличных проектов на светодиодном оборудовании, многие заказчики отказываются быть «подопытными кроликами» в данном процессе. Риск ошибиться, разочароваться и потерять денежные средства зачастую превалируют над возможностью получить более эффективное и энергосберегающее решение.
В связи с тем, что за последние несколько лет значительно уменьшились цены на светодиоды, на нашем рынке возникло огромное количество организаций, занимающихся производством и поставкой светодиодных светильников. Если на момент появления первых белых светодиодов, позволяющих использовать их для освещения, количество компаний исчислялось десятками, то к 2015 году их уже больше нескольких тысяч. Сделать правильный выбор и купить качественный светильник становится неимоверно сложно. Очень часто нам приходится доверять производителю и верить ему на слово, ведь проверить все технические характеристики прибора перед покупкой не всегда представляется возможным. И обман может вскрыться только после непосредственной установки. Освещенность не будет достигать требуемых норм, пульсации светового потока будут негативно влиять на зрение и безопасность, а сам светильник выйдет из строя через год-два, не отработав даже и гарантийного срока. И исправление данных ошибок потребует дополнительных затрат, как финансовых, так и временных. Говорить об экономии уже не приходится.
Отдельным моментом хотелось бы отметить отсутствие у многих производителей данных по светильникам, позволяющих проектным институтам использовать их в проектах. Отсутствие специализированных файлов на каждый тип светильника делает невозможным их проверку в программных комплексах на соответствие требований отраслевых норм, ГОСТов и СНиПов. Кроме того, необходимо проводить плодотворную работу со специалистами по проектированию осветительных систем. Предоставление актуальных данных по новым продуктам, помощь в выполнении светотехнических расчетов, разработка пространственных диаграмм распределения силы света под конкретные задачи – все это способствует увеличению массовости внедрения светодиодного оборудования в проектах освещения улиц и дорог.
Что касается финансовой стороны вопроса, то тут стоит выбор – либо купить дешево и получить некачественный и небезопасный свет, который не будет соответствовать требуемым характеристикам, либо вложить большие средства с большим сроком окупаемости, но быть уверенным, что купленное оборудование прослужит весь свой срок эксплуатации со стабильными светотехническими параметрами.
Огромная номенклатура вторичной оптики для светодиодов, светодиоды с эффективностью 140–150 лм/Вт, вторичные источники питания, выдерживающие колоссальные перегрузки и перепады температур… Все это имеется в арсенале разработчиков, однако в большинстве случаем мы видим целые города, освещенные приборами с косинусной диаграммой и половиной неисправных светильников.
Как Вы считаете, техническая сторона уличного светодиодного освещения уже достаточно совершенна? Или у дорожных светильников есть еще много «слабых» мест, что вызывает неуверенность в успешности их применения?
Одна из основных задач при применении светодиодных светильников – грамотный подбор оборудования, позволяющий давать правильный свет. Однако немаловажной составляющей эффективности внедрения светильников является их надежность и высокий срок службы.
Зачастую качество питающего напряжения в уличных системах освещения оставляет желать лучшего. Частые скачки напряжений, перенапряжения в сети до 380 В, кратковременные и длительные провалы напряжения – все это негативно сказывается на надежности «сердца» светильника – драйвера.
Применение источников питания без специализированных элементов защиты от негативного воздействия описанных явлений позволяет существенно удешевить стоимость светильника. Но в результате мы жертвуем не менее важной характеристикой – работоспособностью. Вышедший из строя светильник требует не только замены, но и представляет угрозу. Ведь от качества света на дороге зачастую зависит и безопасность участников дорожного движения. Неработающий светильник над пешеходным переходом подвергает пешехода огромному риску, а водитель при отсутствии света на участке дороги вовремя не сумеет среагировать на возникшую опасность.
Да, совершенных вещей не бывает. Однако на текущий день многие вопросы по внедрению светодиодного освещения уже решены. Применение эффективных светодиодов позволяет достичь высоких показателей энергосбережения, огромный выбор вторичной оптики дает возможность создавать пространственные диаграммы распределения силы света под любую конфигурацию дороги, использование качественных комплектующих увеличивает срок службы светильников до невиданных цифр в 10-20 лет.
Однако в условиях жесткой конкуренции многим производителям светильников приходится выискивать различные возможности для уменьшения стоимости светильников. Зачастую при этом приходится жертвовать техническими характеристиками выпускаемого продукта. Отказ от разработки или подбора пространственных диаграмм распределения силы света под конкретную дорогу, применение менее качественных и более дешевых комплектующих для драйвера, материалов для корпуса, использование светодиодов неизвестного происхождения – все это мы видим сплошь и рядом.
И, к сожалению, выбор поставщика светильников по результатам конкурсов лишь по критерию минимальной цены не позволяет с уверенностью говорить об успешном массовом применении светодиодных светильников в уличном освещении.
Да, к сожалению, до последнего времени цена играла решающую роль. Однако с недавних пор, в тендерный расчёт берётся не только она – всё большую популярность приобретает подтверждение технических характеристик изделий светотехники, например, с помощью добровольных систем сертификации. Как Вы считаете, поможет ли это внедрению качественной продукции в потребительские проекты?
Особенность обязательной сертификации заключается в том, что она осуществляется согласно техническим регламентам по параметрам (критериям) безопасности продукции. Однако она никак не затрагивает подтверждение заявленных светотехнических параметров (световой поток, потребляемая мощность и т.п.). Соответственно, нет никаких гарантий соответствия продукции заявленным в рекламном проспекте или сопроводительной документации. Это позволяет некоторым производителям участвовать в конкурсах с дешевым некачественным светильником, тем самым снижая стоимость проекта до такой степени, что о применении качественного продукта говорить не приходится.
Требования высокого качества и достоверности характеристик продукции настолько очевидно, что в Европе производители, не имеющие длительное время нарекания по качеству, могут декларировать качество и устанавливать соответствие принятым нормам самостоятельно. Такой производитель освобождается от весьма существенных затрат, связанных с добровольной сертификацией. Но при этом обязателен строгий контроль со стороны соответствующих сертификационных служб.
Однако для внедрения такого механизма на российский рынок необходимо подготовить предприятия, продавцов, покупателей к подобному явлению, научить их ценить и отличать действительно качественное изделие от низкопробного.
На сегодняшний же день наш неплатежеспособный потребитель берет все подряд, выбирая при этом продукцию более низкой ценовой категории. На таком рынке упрощение механизма ее проведения скорее будет на руку нечистоплотным производителям, нежели действительно послужит идее высокого качества.
Применение системы добровольной сертификации позволит минимизировать риск приобретения продукции со скрытыми недостатками, и не соответствующей требованиям, декларированных изготовителем, а порой и фальсифицированной. Необходимо только прописать требования к сертифицирующим органам, своеобразного кодекса добровольной сертификации.
Подавляющее большинство проектов по применению уличного светодиодного освещения, а также энергосервисные контракты — это прямая модернизация имеющегося лампового. Как только такой проект оказывается реализованным, проводятся измерения параметров освещения с целью определения их соответствия нормативной документации. Почему же никто не задумывается до модернизации, соответствовали ли спроектированные, что называется, при царе Горохе ламповые осветительные установки новым требованиям стандартов? Или здесь имеет место противоречие требований? Как Вы считаете, насколько корректными являются современные требования стандартов, в особенности, сочетающие в себе нормативы как по яркости, так и по освещенности дорожного покрытия?
Действительно, за прошедшие 20 лет требования к освещению улиц и дорог существенно ужесточились. Если мы рассмотрим основной документ СНиП 23-05-95 «Естественное и искусственное освещение» от 1995 года и его актуализированную редакцию от 2011 года, то увидим, что уровень освещенности на аналогичных категориях дорог увеличился в среднем в 1,5-2 раза. Но на это есть объективные причины. Уровень автомобилизации населения за этот период возрос более чем в 4 раза (с 75,7 авто/1000 чел. в 1993 году до 317 авто/1000 чел. в 2014 году). В следствие чего были пересмотрены характеристики категорий дорог и требования к освещению на них.
Однако, по большей части, по новым требованиям проектируются и строятся только новые дороги. Модернизация освещения на существующих дорогах и улицах проведена не была.
Что же происходит при прямой модернизации имеющегося лампового освещения? Большинство компаний-поставщиков светодиодных светильников при разработке проекта модернизации уличного освещения опирается на уже существующие решения по освещению, при этом не удосуживаясь проверить актуальность нормативных документов, по которым была спроектирована дорога. После чего происходит подбор светильников по техническим характеристикам аналогичным установленным. В результате по факту измерений получаем, что нормы по освещению не выполняются.
При прямой модернизации уличного освещения необходимо в обязательном порядке учитывать данный факт и выполнять светотехнические расчеты по каждой осветительной установке, а при заключении энергосервисного контракта – при расчете срока договора обязательно учитывать предполагаемую стоимость расходов, до приведения текущего уровня освещения до нормативного.
Возросшие требования к устройству дорог, вследствие развития технологий автомобилестроения, увеличения средней скорости движения и роста автомобилизации населения, требуют более высоких требований и к освещению дорог и улиц. Это оправданный шаг к созданию безопасной среды для участников дорожного движения.
В подавляющем большинстве случаев для уличного освещения применяют светодиоды белого цвета с большими значениями коррелированных цветовых температур, что оправдано высокой световой эффективностью и отсутствием требований по цветности. Справедлив ли такой выбор, если речь идет о верности восприятия дорожных знаков и разметки, где цвет имеет первостепенное значение? При этом ясно, что с лампами ДНат невозможна реализация этих требований – отчасти, поэтому их и нет. Также совершенно неважен (и это тоже из-за ламп и их ПРА), как свидетельствует из стандартов, и коэффициент пульсации освещенности, хотя зрительная нагрузка водителей куда серьезней, чем офисных работников. Как Вы считаете, следует ли ввести требования по колориметрическим параметрам и коэффициенту пульсации в нормативную документацию (как этого уже требует ОАО «РЖД»)?
Улицы и дороги являются объектами повышенной опасности, и создание максимально комфортных и безопасных условий пребывания на них пешеходов и водителей является одной из первоочередных задач. Для максимального комфорта необходимо, чтобы свет от источника освещения был приближен к естественному, солнечному. Качество света, создаваемого светильниками на основе натриевых ламп, оставляет желать лучшего. Достаточно низкий индекс цветопередачи не позволяет моментально различать объекты на дороге, будь то дорожная разметка или знаки (желтая временная разметка и белая основная под светом ламп ДНаТ выглядят одинаково). Уже сейчас очевидно, что при наличии более качественной альтернативы в виде светодиодных светильников, необходимо начинать процесс плавной модернизации текущих осветительных установок.
Что касается зрительной нагрузки и как следствие утомляемости водителей при высоком коэффициенте пульсаций светового потока – то данный факт является одним из факторов роста аварийности на дорогах.
Поэтому требования, предъявляемые к светильникам по колориметрическим параметрам и коэффициенту пульсаций, вводить необходимо. Точно так же, как такие требования были введены ранее как для офисного освещения, так и для промышленного.
На Ваш взгляд, каким основным недостатком обладают светодиодные осветительные системы для улиц? (Дороговизна, административные препоны, сложность монтажа и эксплуатации, какая-либо, свойственная только светодиодам техническая особенность, технические недоработки светильников, проблемы адаптации к сетям питания, сложность реализации требований освещенности, иное.) Важно аргументировать ответ.
Основная проблема при модернизации уличного освещения – правильный подбор диаграмм распределения силы света, ведь именно от нее в первую очередь будет зависеть визуальное восприятие (отсутствие неосвещенных областей дороги, эффекта «зебристости» и т.п.).
Также в связи с нестабильностью характеристик сетей питания обязательно наличие элементов, защищающих драйвер светильника от перенапряжений, провалов напряжений, импульсных помех.
При освещении скоростных автомагистралей и федеральных дорог для достижения нормативных показателей требуется использовать светодиодные светильники достаточно высокой мощности (250 Вт и выше). К сожалению, на текущий день большинство выпускаемых светодиодных светильников с данной мощностью имеют большие массогабаритные характеристики, что существенно ограничивает возможность их применения на данных участках дорог по причине высоких ветровых и сгибающих нагрузок на опору. Для решения данной проблемы приходится использовать светильники с уникальными системами вертикального теплоотвода, изготовленными из алюминиевого сплава с высокой теплопроводностью.
Качественная оптика, надежные электронные элементы питания, компактные габариты – совокупность всех этих параметров не может стоить дешево. Отсюда и вытекает недостаток хороших светодиодных осветительных систем – дороговизна.
Но ведь такая дороговизна – оправдана. И это трудно назвать недостатком: ведь в любых технических устройствах применение более дорогостоящих, а значит, более качественных узлов связано только с одним – повышением надёжности. Если проводить параллели, например, с автомобилестроением, где уже давно и наиболее остро ощутимо преимущество более качественных и поэтому более дорогих изделий: имеются ли примеры реализованных проектов на основе высококачественных светильников, пусть и высоких по стоимости? Если да, то почему эти примеры не берутся в расчёт при конкурсных отборах?
На текущий день в России реализован не один десяток проектов освещения, сотни километров федеральных дорог и улиц, где применены высококачественные светодиодные светильники. Именно благодаря этому получается успешно внедрять качественный продукт во вновь проектируемые и реконструируемые объекты.
Однако на данном пути возникает большое количество трудностей.
Ограниченный бюджет на объект у заказчика, который изначально рассчитан на использование традиционных газоразрядных светильников, не позволяет применить качественные светодиодные светильники. В итоге, часть производителей путем «оптимизации» конструкции светильника пытается уместиться в предложенный бюджет. К чему это приводит, мы уже обсуждали выше.
Еще одна из проблем – консервативность проектных институтов и органов государственной экспертизы в вопросе включения и утверждения в проекте более дорогого и качественного продукта. Ведь не секрет, что процесс проектирования и экспертизы неразрывно связан друг с другом. И пока одной из функций государственной экспертизы является уменьшение сметной стоимости проекта путем предложения замены оборудования на более дешевое, проектные институты с неохотой включают в проекты качественное, но более дорогое оборудование.
В итоге, к моменту объявления конкурса мы получаем то, что становится проблематичным доказать необходимость и согласовать применения качественного, надежного, пусть и более дорогого решения.
Каково Ваше мнение о дорогах, освещенных светодиодным светом, как участника движения по ним (водителя или пешехода)? Представьте, что повсюду идут обратные процессы — замена уже давно используемых светодиодов на ламповые системы (на основе ДНаТ), о которых ничего не было известно до последнего времени (их никто некогда не видел). Вы поддержали бы такую замену?
Как участнику дорожного движения для меня главная характеристика осветительной установки – безопасность нахождения на данном участке дороги. Не важно каким образом она достигается, будь то светильники на основе ламп ДНаТ, индукционные или светодиодные. Главное, чтобы под данным светом можно было моментально обнаружить и различить возникшую опасность, а также длительное нахождение под данным источником света не приводило к утомляемости организма.
Если рассмотреть гипотетическую замену качественного светодиодного света на натриевый – то тут нужно выполнить самое главное правило любой замены – не навреди. Необходимо учесть, что индекс цветопередачи у натриевых источников света достаточно низкий. Этот факт накладывает существенное ограничение на возможность распознавания различных объектов под данным типом светильников, что снижает безопасность нахождения. К тому же, свет от светодиодного источника максимально приближен к естественному солнечному. По всем этим причинам, на мой взгляд, замена светодиодного освещения на натриевое нерациональна.