ljusstÖrningsutredning staffanstorp

2019

/05/

03Ljusstudier för konstgräsplaner - Vikhem V, Staffanstorp kommun

LJUSSTÖRNINGSUTREDNING STAFFANSTORP

Ljusstudier för konstgräsplaner - Vikhem V, Staffanstorp kommun20

19/0

5/03

Ljusstudier och ljusstörningsutredning har tagits fram av Michele Ray.Illustrationer har tagits fram av COWI om ej annat anges.

COWI SamhällsbyggnadSkärgårdsgatan 1Box 12076402 41 Göteborg

Tel 010 850 10 00, www,cowi.com. Projektnr. A124275

2

Beställare: Staffanstorp kommunKontaktperson: Anna Fogelberg, plan- och landskapsarkitekt, Staffanstorps kommun

2019

/05/


INNEHÅLLSFÖRTECKNING

1. BAKGRUND ................................................................ 4

2. SEENDET OCH BLÄNDNING ...................................... 4

3. LJUSFÖRORENINGAR ............................................... 4

4. NULÄGESBESKRIVNING ............................................ 5

5. GENOMFÖRANDE ...................................................... 6

6. DIGITALA ANALYSER ................................................. 7

6.1 Ljusföroreningar: krav och rekommendationer .............. 7

6.2 Ljusföroreningar: ljusberäkningar utan skolbyggnader .. 8

6.3 Ljusföroreningar: ljusberäkningar med skolbyggnader .. 10

6.4 Idrottsbelysning ........................................................... 12

7. FÖRSLAG TILL ÅTGÄRDER ..................................... 15

7.1 Ljusföroreningar: ljusberäkningar med skolbyggnader .. 16

7.1 Ljusföroreningar: ljusberäkningar utan skolbyggnader .. 18

7.3 Idrottsbelysning ........................................................... 20

3


19/0

5/03

1. BAKGRUND Staffanstorp kommun planerar att bygga ett bostadsområde som i norr avgränsar mot tre befintliga konstgräsplaner och idrottsarenan Staffansvallen. En ljusstörningsutredning behöver göras för att visa hur belysningssituationen ser ut i dag och vilka åtgärder som kan göras i framtiden för att reducera eventuell ljusstörning. Spelsäsongen kommer troligtvis att förlängas i framtiden på grund av de rådande klimatförändringarna, vilket medför att belysningen kommer att användas mer än idag. Konstgräsplaner används mestadels för regionala och lokala fotbollsmatcher samt för träning.

Strålkastarsystemet på konstgräsplanerna består idag av högtrycksnatriumsarmaturer. Färgåtergivningen för dessa lampor är begränsad till Ra 20-25 och uppnår således inte kraven för fotbollsmatcher på mellan- och lågnivå dvs klass I och II, enligt Svensk Standard SS-EN 12193:2018.

2. SEENDET OCH BLÄNDNING Seendet är ett komplext system som har förmågan att se i mycket stora ljusskillnader. Vi kan se bra en solig sommardag när vi har över 5.000 lx på marken och vi kan se en vinternatt med fullmåne med bara 1 lx på mark. Blir kontrasterna för stora mellan ljust och mörkt uppstår bländning. Bländning kan också uppstå när strålningsintensiteten blir för stor. Att se mot solen är till exempel alltid bländande oavsett den omgivande ljusheten. Olika ljuskällor har olika spektralfördelning och bär därför ljuset på olika sätt.

3. LJUSFÖRORENINGAR Enligt Svensk Standard SS-EN 12193:2018 finns indikationer och krav som reglerar högsta tillåtna nivå av ljusstörning i anslutning till idrottsplaner. Ljusföroreningar från armaturer som lyser upp idrottsplaner kan påverka den närliggande bostads- och naturmiljön och återreflektioner från belysta gräsplaner bidrar till himmelströljus (skyglow).

Illustrationsplan av Vikhem V, Staffanstorp. Konstgräplaner markerade i rött

4

2019

/05/


4. NULÄGESBESKRIVNING Idrottbelysningen på konstgräsplanerna består av 84 st Strihl GHOTIA med högtrycksnatrium 1000 W ljuskälla. Armaturer är monterade på 15 st fackverkstolpar som är 18 m höga. Varje plans belysning består av 18 st strålkastararmaturer. Armaturerna har högtrycksnatrium som ljuskälla. De har för lågt RA värde och uppfyller inte kraven för idrottsbelysning, klass II och III. Mätning på plats och digitala ljusberäkningar visar att optiken inte är optimerad utan släpper ut ganska mycket spilljus bakåt. Liknande armaturer och stolpar finns även på Staffansvallen och de kompletter den totala ljussättningen på idrottsanläggningen.

Satellitbild av Staffanstorps konstgräsplaner och idrottsarena.

Bilder av konstgräsplanernas belysningsstolpar och armaturer.

5


19/0

5/03

5. GENOMFÖRANDE Mätningarna utfördes av Grontmij den 4 oktober 2012 mellan klockan 19:30 och klockan 21:00. Väderförhållandet vid mätningarna var halvklart - klart med lite ljus ifrån månen.Mätningarna utfördes på 30 punkter 1 meter horisontellt över mark, 1 meter över mark vinkelrätt mot planbelysning och 2 meter över mark vinkelrätt mot planens belysning.

Vertikalt skräpljus 24-16 luxHorizontellt skräpljus 12-8 lux



Redovisning av mätning på plats, utförd av Grontmij.

Digitala beräkningar av vertikalt skräpljus isolinjer visar värde i lux. Rutsystem: 128 x 128 punkter. Emed [lx]: 6.47

Vertikalt skräpljus 24-16 lux



Mätning på plats i relation till nytt bostadsområde.

6

2019

/05/


6. DIGITALA ANALYSER Mätningarna har kompletterats med digitala ljusberäkningar i DIALUX. Ljusfiler av befintliga armaturer har erhållits från leverantör. Ljusberäkningarna fokuserar på två aspekter: Dels ljusföroreningarna vid bostäderna och dels belysningen av fotbollsplanerna. Svensk Standard SS-EN 12193:2018 sätter krav för båda.

6.1 Ljusföroreningar: krav och rekommendationer. Området kan klassas som E3 (förort). Enligt SS-EN 12193:2018 är maxkravet för vertikalt medelvärde 10 lx (pre-curfew) och 2 lx (post-curfew). När "pre-" och "post-curfew" inte är reglerat, får "pre-curfew" värdet inte överskridas och "post-curfew" bör tas som rekommenderad gräns.

Redovisning av digitala ljusberäkningar utan skolbyggnader. Intensitet i lux återges med färgvariationer.

Redovisning av digitala ljusberäkningar med skolbyggnader. Intensitet i lux återges med färgvariationer.

Idrottsbelysning i området. Röda cirklar visar placeringen av armaturer som ingår i digitala analyser.

7


19/0

5/03

7.597.887.806.83 6.106.21 5.65

6.75

VERTIKALA BERÄKNINGSPUNKTER 2M. - RESULTATÖVERSIKT

BeräkningspunktslistaBeteckning Typ Värde [lx] 1 vertikal, jämn 7.802 vertikal, jämn 7.883 vertikal, jämn 7.594 vertikal, jämn 6.83 5 vertikal, jämn 6.21 6 vertikal, jämn 5.65 7 vertikal, jämn 6.10 8 vertikal, jämn 6.75

Sammanfattning av resultaten

Beräkningspunktstyper Antal Medel [lx] Min [lx] Max [lx] Vertikal, jämn 8 6.85 5.65 7.88 Redovisning av vertikalt luxvärde på bostädernas närmaste fasader.

Placering av vertikala beräkningspunkter.

6.2 Ljusföroreningar: ljusberäkningar utan skolbyggnader. Ljusberäkningarna av vertikala beräkningspunkter på närmaste fasader redovisar ett medelvärde av 6.85 lx. Enligt mätningar som utfördes på plats är vertikal spilljus runt 24-16 lx. Cirka hälften av området har för hög vertikal ljusintensitet. Digitala ljusberäkningar visar att luxvärdet på närmaste fasader överstiger drastiskt rekommendationer från SS.

Skillnaderna från mätningarna på plats och de digitala analyserna har olika orsak. I ljusberäkningarna är inte ljuset från natthimlen och månen medräknade. Allmänbelysningen från gator och andra eventuella ljuskällor är okända.

Den främsta anledningen till mätskillnaderna är troligtvis att de digitala beskrivningarna av armaturer (ljusfiler) bara redovisar den optimala ljusspridningen. Spilljus från armaturer visas sällan. För äldre armaturer kan skillnaden vara ännu mer relevant.

8

2 1 9 103456

7

8

2019

/05/


HORISONTELL LUXVÄRDE, ISOLINJER. BERÄKNINGSPUNKTER 1M HÖJD.

VERTIKAL LUXVÄRDE, ISOLINJER. BERÄKNINGSPUNKTER 2M HÖJD.

Rutsystem: 297 x 200 Punkter Emed [lx] Emax [lx] 0.59 18

Rutsystem: 297 x 200 Punkter Emed [lx] Emax [lx] Rotation4.50 68 -20.0°

9


19/0

5/03

2 1 9 103456

7

8

0.030.02 0.01

0.24

6.926.89 7.117.64 6.07 0.60

VERTIKALA BERÄKNINGSPUNKTER 2M. - RESULTATÖVERSIKT

BeräkningspunktslistaBeteckning Typ Värde [lx] 1 vertikal, jämn 7.112 vertikal, jämn 6.923 vertikal, jämn 6.074 vertikal, jämn 0.60 5 vertikal, jämn 0.02 6 vertikal, jämn 0.01 7 vertikal, jämn 0.03 8 vertikal, jämn 0.24 8 vertikal, jämn 6.898 vertikal, jämn 7.64Sammanfattning av resultaten

Beräkningspunktstyper Antal Medel [lx] Min [lx] Max [lx] Vertikal, jämn 10 3.55 5.65 7.64 Redovisning av vertikalt luxvärde på bostädernas närmaste fasader.


6.3 Ljusföroreningar: ljusberäkningar med skolbyggnader. De digitala analyserna har fördjupats genom att skolbyggnaderna påverkan har lagts till i analysen.

Ljusberäkningarna av vertikala beräkningspunkter på bostädernas närmaste fasader redovisar ett medelvärde av 3.55 lx.

Notera att fasader som inte får skydd från skolbyggnaderna har ett medelvärde över 7 lx. Det överstiger rekommendation av 2 lx enligt Svensk Standard för ljusstörning kring idrottsanläggningar.

Viktigt att påpeka är alltså att placeringen, utbredningen och höjden av den planerade skolbyggnaden kraftigt kommer att medföra en minskning av ljusföroreningarna på hela bostadsområdet.

10

2019

/05/


HORISONTELL LUXVÄRDE, ISOLINJER. BERÄKNINGSPUNKTER 1M HÖJD.

VERTIKAL LUXVÄRDE, ISOLINJER. BERÄKNINGSPUNKTER 2M HÖJD.

Rutsystem: 297 x 200 Punkter Emed [lx] Emax [lx] 0.38 18


11


19/0

5/03

BLÄNDNING. GR-OBSERVATÖR (RESULTATÖVERSIKT)GR-beräkningspunktslistaNr. Beteckning Blickvinkelområde [°] Max Starta Slut Stegens storlek Lutning1 GR-observatör 1 0.0 360.0 15.0 -2.0 522 GR-observatör 2 0.0 360.0 15.0 -2.0 542 GR-observatör 2 0.0 360.0 15.0 -2.0 53

VÄRDEGRAFIK (E, HORISONTELL)

Rutsystem: 21 x 14 PunkterTyp Emed [lx] Emin [lx] Emax [lx] Emin / Emed horisontell 283 114 409 0.40

123

6.4 Idrottsbelysning Konstgräsplanerna tillhör belysningsklass II, som gäller fotbollsplaner för lokala och regionala matcher och träning. SS-EN 12193:2018 krav för horisontellt medelvärde på spelplan är 200 lux, min. jämnhet horisontell Emin / Emed- 0.60, min. färgåtergivning RA 60 och max. bländning RG 55.

De digitala ljusberäkningarna redovisar ett medelvärde av 263 lx och uppfyller därmed ljusnivåkraven. Fotbollsplanerna har ett bra RG värde (max 54). Jämnhet står på 0.40 och uppfyller däremot inte kraven. Armaturerna består av högtrycksnatriumsljuskällor som har en färgåtergivning av endast max RA 25. Detta uppfyller inte kraven som bör vara RA 60.

Beräkningsraster av fotbollsplan. Värdegrafik.

GR-observatör planschema.

12

2019

/05/


5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

Strålkastare Strihl GHOTIA högtrycksnatrium 1000 W

Fackverkstolpar 18 m höga med arm för armaturinfästning

Belysningsplan över konstgräsplanernas befintliga ljussättning.

13


19/0

5/03

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

Strålkastare Strihl GHOTIA högtrycktsnatrium 1000 W

Fackverkstolpar 14 m högt med arm för armatursinfästning Bilder av idrottsarenans bbelysningsstolpar och armaturer:

Belysningsplan över idrottsarenan. Befintlig ljussättning.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

14

2019

/05/


7. FÖRSLAG TILL ÅTGÄRDERDe förbättringar som skulle behöva göras för att minska ljusföroreningarna och uppfylla alla belysningskrav är:

- att byta armaturer och minska antal armaturer som står vid konstgräsplaner till LED med bättre effekt, spridning, färgåtergivning och lägre energiförbrukning.- att byta till högre stolpar för att förbättra jämnhet på spelplaner och reducera spilljus på närmaste område.

Förbättringarna består av 54 nya LED armaturer Philips OPTIVISION LED BVP527 OUTT15 SOK 1xLED2120/740 A55-NMB monterade på 24 meter höga stolpar.

Studien visar att detta skulle innebära en betydande minskning av vertikalt luxvärde på närmaste fasader. Exempelvis ser vi att ny LED armatur på en och samma beräknade vertikal punkt, minskar värdet från 7.64 lx till 1.29 lx.

Samtidigt förbättras belysningen på konstgräsplanerna. Ljusets horisontella jämnhet kommer att bli 0.73 (Emin / Emed). Den nya LED ljuskällan har ett RAvärde på 80. Dess maximala bländning RG är 47 och uppfyller kravet på max 55.

Redovisning av belysningsförslagets digitala ljusberäkningar. Analys utan skolbyggnader. Intensitet i lux återges med färgvariationer.

Redovisning av belysningsförslagets digitala ljusberäkningar. Analys med skolbyggnader. Intensitet i lux återges med färgvariationer.

15


19/0

5/03

2 1 9 103456

7

8

1.031.291.572.000.66 0.000.03 0.00 0.01

0.09

1910 2 3 4 5 6 78

Redovisning av vertikalt luxvärde på bostädernas närmaste fasader. Intensitet i lux återges med färgvariationer.


7.1 Ljusföroreningar: ljusberäkningar med skolbyggnader.På följande bilder och tabeller redovisas digitala ljusberäkningar av spillljus vid det planerade bostadsområdet, även skolbyggnaderna är inkluderade.

16

BELYSNGSFÖRSLAG.VERTIKAL BERÄKNINGSPUNKTER 2M. - RESULTATÖVERSIKT

BeräkningspunktslistaBeteckning Typ Värde [lx] 1 vertikal, jämn 1.292 vertikal, jämn 1.033 vertikal, jämn 0.664 vertikal, jämn 0.03 5 vertikal, jämn 0.00 6 vertikal, jämn 0.00 7 vertikal, jämn 0.018 vertikal, jämn 0.09 9 vertikal, jämn 1.5710 vertikal, jämn 2.00


Beräkningspunktstyper Antal Medel [lx] Min [lx] Max [lx] Vertikal, jämn 10 0.67 0 2.00

2019

/05/


BELYSNGSFÖRSLAG: HORISONTELL LUXVÄRDE, ISOLINJER. BERÄKNINGSPUNKTER 1M HÖJD.

BELYSNGSFÖRSLAG : VERTIKAL LUXVÄRDE, ISOLINJER. BERÄKNINGSPUNKTER 2M HÖJD.

Rutsystem: 297 x 200 Punkter Emed [lx] Emax [lx] 0.12 4.54


17


19/0

5/03

2 1 9 103456

7

8

1.951.911.972.011.91 2.512.66 2.38 2.44

2.77

1910 2 3 4 5 6 78

Redovisning av vertikalt luxvärde på bostädernas närmaste fasader. Intensitet i lux återges med färgvariationer.


7.2 Ljusföroreningar: ljusberäkningar utan skolbyggnader.På följande bilder och tabeller redovisas digitala ljusberäkningar av spillljus vid det planerade bostadsområdet.

18

BELYSNGSFÖRSLAG.VERTIKAL BERÄKNINGSPUNKTER 2M. - RESULTATÖVERSIKT

BeräkningspunktslistaBeteckning Typ Värde [lx] 1 vertikal, jämn 1.912 vertikal, jämn 1.953 vertikal, jämn 1.914 vertikal, jämn 2.66 5 vertikal, jämn 2.38 6 vertikal, jämn 2.51 7 vertikal, jämn 2.448 vertikal, jämn 2.77 9 vertikal, jämn 1.9710 vertikal, jämn 2.01


Beräkningspunktstyper Antal Medel [lx] Min [lx] Max [lx] Vertikal, jämn 10 2.25 1.91 2.77

2019

/05/


BELYSNGSFÖRSLAG: HORISONTELL LUXVÄRDE, ISOLINJER. BERÄKNINGSPUNKTER 1M HÖJD.

BELYSNGSFÖRSLAG : VERTIKAL LUXVÄRDE, ISOLINJER. BERÄKNINGSPUNKTER 2M HÖJD.

Rutsystem: 297 x 200 Punkter Emed [lx] Emax [lx] 0.25 4.54


19


19/0

5/03

3 st.

3 st.

3 st.

3 st.

3 st.

3 st. 3 st. 3 st.

3 st.

3 st.

3 st.

3 st.

3 st.

3 st.

3 st.

3 st. 3 st. 3 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

5 st. 4 st. 5 st.

Strålkastare Philips Optivision LED BVP527 OUTT15 SOK 1xLED2120/740 A55-NMB

Fackverkstolpar 24 m högt med arm för armaturinfästning Belysningsplan över konstgräsplanernas. Förslagen ljussättning.

7.3 Idrottsbelysning.På följande schema och tabeller redovisas digitala ljusberäkningar av belysning på fotbollsplan.

20

2019

/05/


BELYSNINGSFÖRSLAG. GR-OBSERVATÖR (RESULTATÖVERSIKT)

GR-beräkningspunktslistaNr. Beteckning Blickvinkelområde [°] Max Starta Slut Stegens storlek Lutning1 GR-observatör 1 0.0 360.0 15.0 -2.0 472 GR-observatör 2 0.0 360.0 15.0 -2.0 463 GR-observatör 3 0.0 360.0 15.0 -2.0 42

BELYSNINGSFÖRSLAG. VÄRDEGRAFIK (E, HORISONTAL)

Rutsystem: 21 x 14 PunkterNr. Typ Emed [lx] Emin [lx] Emax [lx] Emin / Emed H [m] 1 vinkelrät 241 176 320 0.73 0.000 2 horisontell 241 176 320 0.73 0.000

123

21

ljusstÖrningsutredning staffanstorp

Documents