История уличного освещения в США
История уличного освещения в Соединенных Штатах тесно связана с урбанизацией Америки . Искусственное освещение стимулировало коммерческую деятельность в ночное время и было связано с экономическим развитием страны, включая крупные инновации в транспорте, особенно с ростом использования автомобилей. [1] За два с половиной столетия до того, как светодиодное освещение стало новым «золотым стандартом», [2] города по всей Америке использовали нефть, угольный газ, угольную дугу, лампы накаливания и газоразрядные лампы высокой интенсивности для уличного освещения.
Уличное освещение масляными лампами [ править ]
Самыми ранними уличными фонарями в колониальной Америке были масляные лампы, сжигающие китовый жир Гренландии , арктических китов Северной Атлантики или кашалотов Южной Атлантики, южной части Тихого океана и других регионов. [1] [3] Фонарщики отвечали за зажигание ламп и их обслуживание. [3] Еще в 1750-х годах изобретатель Бенджамин Франклин из Филадельфии представил инновации в конструкции масляных ламп, такие как использование двух плетеных фитилей для откачивания масла из резервуара и плоские стеклянные панели, которые можно было легко заменить и которые были дешевле, чем чаши из дутого стекла. [1]
В Бостоне гражданский комитет под руководством Джона Хэнкока установил в 1773 году более 300 масляных ламп из Англии. [1] Годом ранее редакционная статья газеты призывала к созданию системы общественных фонарей для предотвращения преступности и защиты граждан в ночное время. Стеклянные шары были помещены на столбы высотой десять футов и на расстоянии пятидесяти футов друг от друга вдоль улицы, следуя системе, принятой в Лондоне. Эти первые уличные фонари были «скорее наводящими на размышления, чем реальными»; на практике пешеходы переходили от одного источника света к другому, проходя между ними сквозь тень. [1]
В 1809 году в Нью-Йорке в качестве городских уличных фонарей использовалось более 1600 масляных ламп. [1] Еще в 1792 году в городе начали использовать масло спермацета , которое горело ярче свечей, в уличных фонарях. [1] Филадельфия в этот период отставала от нее с 1100 уличными фонарями. [1]
Газовое уличное освещение [ править ]
Газовые лампы постепенно начали заменять масляные уличные фонари в Соединенных Штатах, начиная с первой четверти XIX века. [3] Первой улицей в мире, освещенной газовым освещением, стала Пэлл-Мэлл в Лондоне, начиная с 1807 года. [1] [5] Первым городом США, в котором начали использовать газовые уличные фонари, был Балтимор , начиная с 1817 года. [4] В 1816 году художник Рембрандт Пил продемонстрировал использование газовых ламп для освещения экспонатов в Музее Пила в Балтиморе, демонстрируя то, что The Federal Gazette и Daily Advertiser назвали «красивым и самым ярким светом». [4] В следующем году группа инвесторов сформировала компанию Gas Light Company of Baltimore, которой муниципальные власти разрешили прокладывать трубы для использования угольного газа для освещения улиц. [4] [1]
Хотя примерно в это же время и Нью-Йорк, и Филадельфия экспериментировали с газовым уличным освещением, сложность существующих систем освещения на масляной основе означала, что эти города медленнее заменяли уличные фонари, которые у них уже были, технологиями, которые еще не были проверены. [1] К 1835 году Нью-Йорк, Филадельфия и Бостон также построили необходимую инфраструктуру трубопроводных сетей, подключенных к производственным газовым заводам (MGP), для снабжения газовым освещением торговых бульваров, богатых жилых кварталов и основных магистралей. [3] В том году только 384 из 5660 уличных фонарей Нью-Йорка были газовыми. [1] Чикаго включил свою первую сотню газовых фонарей 4 сентября 1850 года. [6]
Газовый свет был в десять раз ярче света масляных ламп. [1] но по нынешним меркам огни казались «отчетливо желтыми и не очень яркими». [6] В 1841 году британский писатель Джеймс Силк Бэкингем заметил, что уличное освещение Нью-Йорка было недостаточным: «Фонари расположены так далеко друг от друга и так скудно снабжаются светом, что невозможно различить имена или номера на дверях из карет или даже пешком без поднимаясь по ступенькам». [1] К 1893 году в Нью-Йорке было 26 500 газовых уличных фонарей и только 1 500 электрических фонарей. [1]
Электрическое уличное освещение [ править ]
Дуговые лампы [ править ]
Первая публичная демонстрация наружного электрического освещения в США состоялась в Кливленде, штат Огайо , 29 апреля 1879 года. [1] [8] Изобретатель Чарльз Ф. Браш совершенствовал динамо-дуговую лампу , которая могла производить свечение, эквивалентное 4000 свечам в одной лампе. [8] Для демонстрации, которая собрала многотысячную толпу, Браш разместил двенадцать ламп мощностью по 2000 свечей на башнях вокруг Общественной площади Кливленда (тогда известной как Монументальный парк) и полностью осветил ее электрическим светом. [1] [8]
Первым муниципальным органом власти, который приобрел и установил систему дугового освещения Brush, стал город Вабаш, штат Индиана . [1] 31 марта 1880 года Вабаш стал «первым городом в мире, обычно освещаемым электричеством», когда были включены четыре фонаря Brush мощностью 3000 свечей, подвешенных к флагштоку на вершине здания суда округа Вабаш, затопив окрестности светом. [9] [1] По словам очевидца, «Люди, почти затаив дыхание, стояли, охваченные трепетом». [9] Журналист сообщил, что он мог читать газету, поднеся к свету, находясь на другой улице; за два квартала он все еще мог читать заголовки; за четыре квартала он мог разглядеть рекламу. [1]
Спрос на систему уличного освещения Brush быстро рос, поскольку она обеспечивала более качественный свет за одну треть стоимости газовых ламп. [8] В 1880 году Браш провел демонстрацию в Нью-Йорке, установив 23 дуговые лампы на Бродвее . [1] В результате Браш выиграл несколько городских контрактов, включая контракты на освещение Юнион-сквер и Мэдисон-сквер , где были возведены башни для дуговых ламп. [1] На крупных магистралях, таких как Бродвей, дуговые лампы устанавливались на фонарных столбах с интервалом 250 футов; к 1886 году около 30 миль улиц Нью-Йорка были освещены дуговыми лампами. [1] Однако на Пятой авеню дуговые лампы были демонтированы после того, как жители пожаловались, что провода, соединяющие светильники, были «некрасивыми», и большая часть улицы «вернулась во мрак газа». [1] К 1893 году в Нью-Йорке было 1535 уличных фонарей с электрическими дугами. [1]
В Новом Орлеане дуговые лампы использовались для уличного освещения, начиная с 1881 года. В 1882 году компания New Orleans Brush Lighting Company установила сто дуговых ламп мощностью 2000 свечей вдоль пяти миль пристани и набережной; к 1885 году в Новом Орлеане было 655 дуговых фонарей. [1] В Чикаго дуговые лампы использовались в общественном уличном освещении, начиная с 1887 года. [1] Сначала дуговые лампы использовались только на мостах через реку Чикаго , но к 1910 году они стали использоваться более широко на главных улицах Чикаго. [1]
Лампы накаливания [ править ]
В течение первых двух десятилетий 20-го века существовала острая конкуренция между поставщиками различных видов уличного освещения, включая угольные дуговые лампы; лампы накаливания; традиционные угольные газовые лампы; уличные фонари на бензине и нафте. [3] Лампы накаливания изначально разрабатывались в первую очередь для использования внутри помещений, но крупные технологические прорывы в 1907 и 1911 годах усовершенствовали использование вольфрамовых нитей. [1] Начиная с 1911 года, электрические лампы накаливания с вольфрамовыми нитями становились все более популярными среди муниципальных предприятий для уличного освещения. [3]
В 1919 году Сан-Франциско представил вольфрамовые лампы на авеню Ван Несс , между Вальехо и Маркет-стрит , заменив газовые колпаки и дуговые лампы. [1] В городе использовалось по две вольфрамовые лампы мощностью 250 свечей на колонну, по шестнадцать колонн на каждый квартал. [1] По данным The Electrical Review : «При старой системе освещения пешеходу было опасно переходить улицу из-за интенсивного автомобильного движения. Теперь вся улица залита равномерно распределенным светом, внешний вид улицы и общественная безопасность значительно улучшились». [10] К 1917 году количество ламп накаливания, используемых в уличном освещении, достигло 1 389 000 по всей территории Соединенных Штатов, в то время как количество дуговых ламп начало сокращаться. [1]
Ртутные лампы [ править ]
К середине 20-го века рост автомобилизации потребовал улучшения освещения, особенно в деловых районах, где было больше смешанных автомобилей и пешеходов, а также вдоль коммерческих магистралей. [1] Улицы необходимо было освещать более равномерно и поддерживать минимальный уровень освещения в течение всей ночи. Уличное освещение стало основной статьей расходов для городов США, которые стремились контролировать расходы различными способами. [1] С точки зрения муниципального управления освещения, тот факт, что лампы накаливания «излучают с очень низкой эффективностью, производя относительно мало света в видимых длинах волн», делал их все менее и менее привлекательными для общественного уличного освещения. [11]
Уличные фонари на парах ртути начали более широко использоваться в Соединенных Штатах после 1950 года, главным образом из-за их экономической эффективности. [1] К тому времени срок службы ртутных ламп был увеличен до 16 000 часов, и они могли обеспечивать световой поток до 40 люмен на ватт, тогда как лампы накаливания могли давать только от 16 до 21 люмен. [1] Первая крупная уличная установка ртутных ламп в США была в Денвере, штат Колорадо , на Парк-авеню, где они использовались вместе с лампами накаливания. [1] В 1964 году почти 39 процентов уличных фонарей в США состояли из паров ртути, а на лампы накаливания приходилось 60 процентов. [1] К 1973 году использование уличных ламп накаливания быстро сокращалось, в то время как производство ртутных ламп резко возросло. [11]
Натриевые лампы [ править ]
Уличные фонари на парах натрия низкого давления излучают сильный монохроматический желтый свет, который также раскрывает больше деталей человеческому глазу даже при низких уровнях яркости. В 1930-х годах натриевые лампы не были достаточно эффективными, чтобы стать привлекательной альтернативой лампам накаливания. Однако, поскольку они повышали остроту зрения , их рекомендовали для аварийного освещения в туннелях, на мостах и на развязках «клеверный лист» на скоростных автомагистралях. [1]
В США уличные фонари, использующие пары натрия, были впервые установлены на сельском шоссе недалеко от Порт-Джервиса, штат Нью-Йорк , в 1933 году. [1] В 1938 году исследование использования ламп на основе паров натрия на отдельных перекрестках в Чикаго показало, что новое освещение помогло снизить количество аварий в этих районах. [1] [12] Производители ламп начали продвигать натриевые лампы для «борьбы с преступностью». Эта маркетинговая стратегия дала обратный эффект, когда такие города, как Ньюарк и Новый Орлеан, отказались от паров натрия, чтобы избежать публичной стигматизации районов с высоким уровнем преступности. [1]
Когда появление натриевых ламп высокого давления совпало с ростом социальных волнений в середине 1960-х годов, производители ламп снова заявили о возможности освещения парами натрия для улучшения уличного наблюдения. [1] Натриевые лампы высокого давления давали отчетливый «желто-оранжевый свет». [13] ярче, чем свет паров ртути, оттенок которого описывается как «резкий синий металлик». [14] Во время нефтяного эмбарго ОПЕК мэр Ричард Дж. Дейли объявил о плане сделать Чикаго «первым крупным городом США, в котором на всех жилых улицах будут установлены натриевые лампы», заменив 85 000 ртутных уличных фонарей. [14] Хотя статья в Chicago Tribune за декабрь 1973 года была оптимистична по поводу «более веселых, ярких паровых ламп золотого цвета», [15] Архитектурный критик газеты обеспокоен «жутким, зловещим качеством освещения парами натрия». [14] В 1976 году на главных улицах Чикаго началась масштабная установка натриевых ламп. [14]
В конце концов, наиболее решающим фактором в пользу натриевых ламп стала их стоимость. В 1980 году среднегодовые эксплуатационные расходы на лампу накаливания составляли 280 долларов; для ртутных ламп — 128 долларов; а для натриевых ламп низкого давления — 60 долларов в год. [1] Между тем, эксплуатация натриевых ламп высокого давления обходится всего в 44 доллара в год при стандартном ожидаемом сроке службы 15 000 часов, что также помогает снизить затраты на рабочую силу и техническое обслуживание. [1] По данным Технологического центра Эдисона, натриевые лампы являются «самыми распространенными лампами для уличного освещения на планете». [16]
Светодиоды [ править ]
В последние годы усилия по повышению энергоэффективности уличного освещения были сосредоточены на использовании светодиодов (LED) для замены ртутных светильников высокого давления (HPM), металлогалогенных (MH) и натриевых светильников высокого давления (HPS). [17] [18] Светодиоды также излучают более белый свет и могут быть установлены как часть централизованно управляемой системы с дополнительными функциями энергосбережения, такими как ночное освещение и затемнение. [19] Хотя первоначальные затраты на установку светодиодных светильников значительны, муниципалитеты, переходящие на светодиодное уличное освещение, обычно рассчитывают окупить свои инвестиции за счет сокращения текущих затрат на электроэнергию и техническое обслуживание. [17] Многие из первых проектов в Соединенных Штатах также получили выгоду от блоков грантов экономического стимулирования. [17]
В 2007 году город Анн-Арбор, штат Мичиган , объявил о планах стать «первым городом США, который переведет все уличные фонари в центре города на светодиодные технологии». [17] Город заменил 120-ваттные лампы, которые прослужили всего два года, на 56-ваттные светодиоды, которые прослужат десять лет, и, как ожидается, сократит потребление энергии для общественного освещения вдвое. [17] Однако в течение первых двух лет DTE Energy продолжала выставлять счета Анн-Арбору по той же ставке, что и раньше, поскольку счетчики уличного освещения не велись, а плата за электроэнергию оценивалась на основе прошлого использования. [17] Под руководством государственного регулятора коммунальных услуг компания DTE Energy в конечном итоге пересмотрела свои тарифы для Анн-Арбора на основе ожидаемого потребления энергии для «экспериментальной технологии освещения» и приписала городу обратную силу за установку. [17] По состоянию на январь 2011 года город Анн-Арбор перевел 1400 из 7000 уличных фонарей на светодиоды и сэкономил около 200 000 долларов, включая снижение затрат на техническое обслуживание. [17]
генерации электрического света Другие методы
Башни [ править ]
Многие города в Соединенных Штатах экспериментировали с высокими башенными конструкциями для освещения целых городских кварталов, подобно установке дуговых ламп в здании суда округа Вабаш в Индиане. [1] , масляную «термолампу» В 1802 году Бенджамин Хенфри установил на высокой колонне в Ричмонде, штат Вирджиния , которая не давала столько света, сколько он надеялся. [1] В Вашингтоне, округ Колумбия , градостроители рассматривали возможность использования Монумента Вашингтона в качестве башенной платформы для освещения, но отвергли эту идею после размещения испытательных ламп на зданиях Смитсоновского института и Капитолия США . [1]
Муниципалитеты, которые в течение определенного периода использовали башенное освещение или «лунные башни», включали Акрон, Аврору, Остин, Буффало, Чаттанугу, Денвер, Детройт, Элджин, Эвансвилл, Форт-Уэйн, Ганнибал, Канзас-Сити, Лос-Анджелес, Луисвилл, Миннеаполис, Мобил, Сан-Франциско. и Сан-Хосе. [1] [20] В большинстве этих городов возвели только одну или две башни, прежде чем вернуться к традиционному освещению фонарными столбами. Исключением стал Лос-Анджелес , где было построено 36 башен, пятнадцать из которых имели высоту 150 футов и были оснащены тремя дуговыми лампами мощностью по 3000 свечей каждая. [1] Другим исключением стал Детройт , который попытался использовать 122 башни для освещения 21 квадратной мили города. Хотя освещение башни в Детройте создавало «равномерные ковры света», оно было неэффективно для обеспечения достаточного освещения зон и маршрутов с интенсивным движением транспорта. Через пять лет Детройт начал демонтировать свои башни. [1]
По состоянию на октябрь 2021 года единственные осветительные башни, оставшиеся в США, находятся в Остине, штат Техас . [21] [1] [22] В 1894 году город Остин приобрел 31 бывшую в употреблении лунную башню Детройта . [20] Семнадцать из этих башен, построенных в Остине в 1895 году, продолжают функционировать как рабочие осветительные башни и сегодня. [21]
Индукционное освещение [ править ]
В 2009 году компания PSE&G в Нью-Джерси стала первой коммунальной компанией в США, которая использовала индукционные люминесцентные лампы вместо ртутных ламп в 220 муниципалитетах. [23] Ожидалось, что индукционные лампы прослужат 100 000 часов, прежде чем потребуют обслуживания, и будут потреблять на 30–40 процентов меньше электроэнергии, тем самым экономя примерно 1 миллион долларов в год. [23] Индукционные лампы также дают более белый свет и содержат меньше ртути. [23]
После обширных полевых испытаний в 2010 году город Сан-Диего решил заменить 10 000 уличных фонарей, работающих на натрии высокого давления (HPS), на индукционные светильники в форме головы кобры. [24] Астрономы из близлежащей Паломарской обсерватории возражали против замены ламп HPS источниками света с более высокими цветовыми температурами, которые увеличили бы световое загрязнение и помешали бы их исследованиям. [24] Одним из ключевых выводов полевой оценки было то, что светодиодные светильники стали более дорогими и менее эффективными при более низких цветовых температурах. [24] В городе Сан-Диего стандартизировано индукционное освещение для уличных фонарей, но в радиусе 30 миль от обсерватории используются натриевые лампы низкого давления (LPS). [25]
Городской свет [ править ]
Городской свет у входа в Музея искусств округа Лос-Анджелес Центр (LACMA) в Лос-Анджелесе представляет собой совокупность исторических уличных фонарей, взятых из реального использования в Южной Калифорнии в виде скульптуры Криса Бердена 2008 года . [26]
См. также [ править ]
- Уличный фонарь Бартлетта
- Газовое освещение
- Интеллектуальное уличное освещение
- Световое загрязнение
- Светильник
- Уличное освещение в округе Колумбия
Дальнейшее чтение [ править ]
- Джейкл, Джон А. (2001). Огни большого города: освещение американского города . Университет Джонса Хопкинса. ISBN 978-0801865930 .
Ссылки [ править ]
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж к л м н тот п д р с т в v В х и С аа аб и объявление но из в ах есть также и аль являюсь а к ап ак с как в В из хорошо топор является тот Джейкл, Джон А. (2001). Огни большого города: освещая американскую ночь . Издательство Университета Джонса Хопкинса. стр. 2–3, 21–24, 26–28, 31, 40–41, 47–48, 50–51, 73, 75–76, 82–85. ISBN 080186593X .
- ^ Джексон, Майк (10 января 2019 г.). «Визуальная история уличного освещения XIX и XX веков» . Журнал «Архитектор» . Проверено 24 июня 2022 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж Тарр, Джоэл А. (март 2020 г.). «Освещение улиц, переулков, парков и пригородов Американского города: несетевые технологии, 1870–1920» . История и технологии . 36 (1): 105–128. дои : 10.1080/07341512.2020.1739816 . S2CID 219455178 .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д «Балтимор, BGE отмечает 200-летие газового освещения» . Балтимор Сан . 8 февраля 2017. с. А2 . Проверено 23 июня 2022 г. - через Newspapers.com .
- ^ «28 января 1807 года: Мерцающий газовый свет освещает Пэлл-Мэлл» . Проводной . 28 января 2000 года . Проверено 23 июня 2022 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б «Газовый свет: технология, изменившая Чикаго» . Публичная библиотека Чикаго . 24 мая 2016 г. Проверено 23 июня 2022 г.
- ^ Блюменталь, Сидней (март 1909 г.). «Общественное освещение в Балтиморе» . Инженер-светотехник . 4 (1): 10–11 – через Интернет-архив .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Ронейн, Крис (10 февраля 2017 г.). «Кливленд был первым городом света» . Кливлендский журнал . Проверено 23 июня 2022 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Токко, Питер (декабрь 1999 г.). «Ночь, когда включили свет в Вабаше» . Исторический журнал Индианы . 95 (4): 350–363. JSTOR 27792197 .
- ^ «Газовое освещение заменено электрическим» . Электрический обзор . 74 (3): 102. 18 января 1919 г. - через Интернет-архив .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Ригель, Курт В. (30 марта 1973 г.). «Световое загрязнение: наружное освещение представляет собой растущую угрозу для астрономии» (PDF) . Наука . 179 (4080): 1285–1291. дои : 10.1126/science.179.4080.1285 . ПМИД 17835929 . S2CID 19491083 .
- ^ Соренсон, Лесли Дж. (июль 1938 г.). «Освещенные натрием перекрестки Чикаго» . Американский город . 53 (7): 111 – через Интернет-архив .
- ^ Белчер, М. Клей; Кляйн, Энн Кеттеринг; Гэдберри, Беверли (сентябрь 1999 г.). «Опрос пользователей о субъективных предпочтениях источников уличного освещения». Архитектурное проектирование . 5 (3): 92–97. doi : 10.1061/(ASCE)1076-0431(1999)5:3(92) – через EBSCO .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д Мозер, Вет (21 апреля 2017 г.). «Нравится вам это или нет, но в Чикаго станет намного меньше оранжевого» . Журнал Чикаго . Проверено 25 июня 2022 г.
- ^ Зиемба, Стэнли (5 декабря 1973 г.). «Огни города скоро могут стать ярче» . Чикаго Трибьюн . п. 18 . Проверено 25 июня 2022 г.
- ^ «Натриевая лампа» . Технологический центр Эдисона . Проверено 25 июня 2022 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д и ж г час Гартуэйт, Джози (20 января 2011 г.). «Трудный путь к светодиодному освещению на улицах» . Нэшнл Географик . Архивировано из оригинала 4 декабря 2022 года . Проверено 29 июня 2022 г.
- ^ Давидович, Марко (2021). «Искажение напряжения в установках светодиодного уличного освещения». Электротехника . 103 (4): 2161–2162. дои : 10.1007/s00202-020-01181-6 . S2CID 234056758 .
- ^ Гастон, Кевин Дж.; Гастон, Сиан; Бенни, Джонатан; Хопкинс, Джон (2015). «Выгоды и затраты искусственного ночного освещения окружающей среды» . Экологические обзоры . 23 (1): 14–23. дои : 10.1139/er-2014-0041 . JSTOR envirevi.23.1.14 — через JSTOR .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Гарбер, Меган (6 марта 2013 г.). «Башня света: когда электричество было новым, люди использовали его, чтобы имитировать Луну» . Атлантика . Проверено 24 июня 2022 г.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б Бесерра, Стефани (28 октября 2021 г.). «Световые струны поднимаются вверх, превращая Башню Лунного света в 55-ю праздничную елку Зилкера» . CBS Остин . Проверено 24 июня 2022 г.
- ^ Уилкисон, Гордон (1962). «Легенды Остина 2» . Отчет о ходе работы Остин . Проверено 24 июня 2022 г. - из Техасского архива движущихся изображений.
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «PSE&G устанавливает энергоэффективные уличные фонари» . Газета . Хоторн, Нью-Джерси. 29 июля 2010 года . Проверено 5 июля 2022 г. - через Newspapers.com .
- ↑ Перейти обратно: Перейти обратно: а б с Картье, Том (сентябрь 2010 г.). «Сан-Диего следует по пути к индукции» . Проектирование и применение освещения . 40 (9) – через EBSCO .
- ^ «Уличные фонари» . Город Сан-Диего . Проверено 5 июля 2022 г.
- ^ Фройденхайм, Сьюзен (30 января 2008 г.). «Свечение в темноте: коллекция отреставрированных ламп Криса Бёрдена представит LACMA в «Городском свете». " . Лос-Анджелес Таймс . Проверено 27 февраля 2012 г.
