_-_Benjamin_Franklin_Drawing_Electricity_from_the_Sky_-_Google_Art_Project.jpg/1280px-Benjamin_West,_English_(born_America)_-_Benjamin_Franklin_Drawing_Electricity_from_the_Sky_-_Google_Art_Project.jpg)
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 сфере транспорта, в частности, рост использования автомобилей. [1] За два с половиной столетия до того, как светодиодное освещение стало новым «золотым стандартом», [2] города и поселки по всей Америке полагались на нефть, угольный газ, угольную дугу, лампы накаливания и газоразрядные лампы высокой интенсивности для уличного освещения.
Самые ранние уличные фонари в колониальной Америке представляли собой масляные лампы, в которых сжигался китовый жир, добытый из гренландских или арктических гладких китов Северной Атлантики, или из кашалотов Южной Атлантики, южной части Тихого океана и за их пределами. [1] [3] Фонарщики отвечали за зажигание ламп и их обслуживание. [3] Еще в 1750-х годах изобретатель Бенджамин Франклин из Филадельфии ввел новшества в конструкцию масляных ламп, такие как использование двух плетеных фитилей для откачивания масла из резервуара и плоских стеклянных панелей, которые можно было легко заменить и которые были дешевле, чем выдувные стеклянные чаши. [1]
В Бостоне комитет граждан во главе с Джоном Хэнкоком установил более 300 масляных ламп из Англии в 1773 году. [1] За год до этого в газетной редакционной статье содержался призыв к установке системы уличных фонарей для предотвращения преступности и защиты граждан в ночное время. Стеклянные шары были размещены на столбах высотой десять футов и на расстоянии пятидесяти футов друг от друга вдоль улицы, следуя системе, используемой в Лондоне. Эти ранние уличные фонари были «скорее наводящими на размышления, чем реальными»; на практике пешеходы переходили от одного источника света к другому, проходя через тень между ними. [1]
В Нью-Йорке в 1809 году в качестве уличного освещения использовалось более 1600 масляных ламп. [1] Город начал использовать спермацетовое масло , которое горело ярче свечей, в уличных фонарях еще с 1792 года. [1] Филадельфия в этот период была немного позади, имея 1100 уличных фонарей. [1]
Газовые лампы постепенно начали заменять масляные уличные фонари в Соединенных Штатах, начиная с первой четверти 19 века. [3] Первой улицей в мире, которая была освещена газовым освещением, была Пэлл-Мэлл в Лондоне, начиная с 1807 года. [1] [5] Первым городом США, который использовал газовое уличное освещение, был Балтимор , начиная с 1817 года. [4] В 1816 году художник Рембрандт Пил продемонстрировал использование газовых ламп для освещения экспозиций в Музее Пила в Балтиморе, демонстрируя то, что The Federal Gazette и Daily Advertiser назвали «прекрасным и самым ярким светом». [4] В следующем году группа инвесторов основала Gas Light Company of Baltimore, которая была уполномочена муниципальным правительством прокладывать трубы для использования угольного газа для освещения общественных улиц. [4] [1]
Хотя и Нью-Йорк, и Филадельфия экспериментировали с газовым уличным освещением примерно в это время, сложность их существующих систем освещения на основе масла означала, что эти города медленнее заменяли уличные фонари, которые у них уже были, на технологию, которая еще не была проверена. [1] К 1835 году Нью-Йорк, Филадельфия и Бостон также построили необходимую инфраструктуру трубопроводных сетей, подключенных к заводам по производству газа (MGP), для подачи газового освещения на торговые бульвары, в богатые жилые кварталы и на основные магистрали. [3] В том году только 384 из 5660 уличных фонарей Нью-Йорка были газовыми. [1] Чикаго включил свои первые сто с лишним газовых фонарей 4 сентября 1850 года. [6]
Газовый свет был в десять раз ярче света масляных ламп, [1] но по современным стандартам свет казался «отчетливо желтым и не очень ярким». [6] В 1841 году британский писатель Джеймс Силк Бакингем заметил, что уличное освещение Нью-Йорка было недостаточным: «Фонари расположены так далеко друг от друга и так скудно освещаются, что невозможно различить имена или номера на дверях из экипажей или даже пешком, не поднимаясь по ступенькам». [1] К 1893 году в Нью-Йорке было 26 500 газовых уличных фонарей и только 1500 электрических фонарей. [1]
.png/1280px-Enclosed_arc_lamps_on_Baltimore_Street_(1909).png)
Первая публичная демонстрация наружного электрического освещения в США состоялась в Кливленде, штат Огайо , 29 апреля 1879 года. [1] [8] Изобретатель Чарльз Ф. Браш совершенствовал дуговую динамо-лампу , которая могла производить свечение, эквивалентное 4000 свечей в одной лампе. [8] Для демонстрации, которая привлекла многотысячную толпу, Браш установил двенадцать ламп мощностью 2000 свечей на башнях вокруг Общественной площади Кливленда (тогда известной как Монументальный парк) и полностью осветил ее электрическим светом. [1] [8]
Первым муниципальным органом, купившим и установившим систему освещения Brush arc, стал город Уобаш, штат Индиана . [1] 31 марта 1880 года Уобаш стал «первым городом в мире, полностью освещенным электричеством», когда четыре светильника Brush мощностью 3000 свечей, подвешенные к флагштоку на крыше здания суда округа Уобаш, были включены, наполнив окрестности светом. [9] [1] По словам очевидца, «люди, почти затаив дыхание, стояли, охваченные благоговением». [9] Журналист сообщил, что он мог читать газету, поднесенную к свету, с расстояния в одну улицу; с расстояния в два квартала он все еще мог читать заголовки; с расстояния в четыре квартала он мог разглядеть рекламу. [1]
Спрос на систему уличного освещения Brush быстро рос, так как она обеспечивала более качественный свет за одну треть стоимости газовых ламп. [8] В 1880 году Brush провел демонстрацию в Нью-Йорке, установив 23 дуговых лампы вдоль Бродвея . [1] В результате Brush выиграл несколько городских контрактов, включая контракты на освещение Юнион-сквер и Мэдисон-сквер , где были возведены башни для дуговых ламп. [1] На основных магистралях, таких как Бродвей, дуговые лампы были размещены на фонарных столбах с интервалом в 250 футов; к 1886 году примерно 30 миль магистралей в Нью-Йорке 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 «вернула себе мрак газа». [1] К 1893 году в Нью-Йорке было 1535 электрических дуговых уличных фонарей. [1]
В Новом Орлеане дуговые лампы использовались для уличного освещения 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 для уличного освещения 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]
В течение первых двух десятилетий 20-го века существовала интенсивная конкуренция среди поставщиков различных форм уличного освещения, включая угольные дуговые лампы; лампы накаливания; традиционные угольные газовые лампы; а также уличные фонари на бензине и нафте. [3] Лампы накаливания изначально были разработаны в основном для использования внутри помещений, но крупные технологические прорывы в 1907 и 1911 годах усовершенствовали использование вольфрамовых нитей. [1] С 1911 года электрические лампы накаливания с вольфрамовыми нитями стали все более популярным выбором среди муниципальных служб для уличного освещения. [3]
В 1917 году в Фарго, Северная Дакота, для освещения перекрестка использовался прожектор . [10]
К 1917 году количество ламп накаливания, используемых для уличного освещения, достигло 1 389 000 по всей территории Соединенных Штатов, в то время как количество дуговых ламп начало снижаться. [1]
В 1919 году в Сан-Франциско на авеню Ван-Несс , между Вальехо и Маркет-стрит , появились вольфрамовые лампы , которые заменили газовые калильные и дуговые лампы. [1] В городе использовались две вольфрамовые лампы мощностью 250 свечей на колонну, по шестнадцать колонн на каждый квартал. [1] Согласно The Electrical Review : «При старой системе освещения пешеходу было опасно пытаться перейти улицу из-за интенсивного автомобильного движения. Теперь вся улица залита равномерно распределенным светом, и внешний вид улицы, а также общественная безопасность значительно улучшились». [11]
К середине 20-го века рост автомобилизации потребовал лучшего освещения, особенно в деловых районах, где было больше смешения машин и пешеходов, а также вдоль коммерческих магистралей. [1] Улицы должны были освещаться более равномерно, и минимальный уровень освещения должен был поддерживаться в течение всей ночи. Уличное освещение стало основной статьей расходов для городов США, которые пытались контролировать расходы различными способами. [1] С точки зрения муниципального департамента освещения тот факт, что лампы накаливания «излучают с очень низкой эффективностью, производя относительно мало света на видимых длинах волн», делал их все менее и менее привлекательными для общественного уличного освещения. [12]
Ртутные уличные фонари начали более широко использоваться в Соединенных Штатах после 1950 года, в основном из-за их экономической эффективности. [1] К тому времени срок службы ртутных ламп был увеличен до 16 000 часов, и они могли обеспечивать до 40 люменов на ватт, тогда как лампы накаливания могли обеспечивать только от 16 до 21 люмена. [1] Первая крупная уличная установка ртутных ламп в Соединенных Штатах 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 были ртутными, в то время как лампы накаливания составляли 60 процентов. [1] К 1973 году использование уличных ламп накаливания стремительно сокращалось, в то время как производство ртутных ламп резко возросло. [12]
Натриевые уличные фонари низкого давления производят сильный монохромный желтый свет, который также позволяет человеческому глазу различить больше деталей даже при низких уровнях яркости. В 1930-х годах натриевые лампы были недостаточно эффективны, чтобы стать убедительной альтернативой лампам накаливания. Однако, поскольку они повышали остроту зрения , их рекомендовали для аварийного освещения в туннелях, на мостах и на развязках типа «клеверный лист» на скоростных автомагистралях. [1]
В США уличные фонари с натриевыми парами были впервые установлены на сельской автомагистрали недалеко от Порт-Джервиса, штат Нью-Йорк , в 1933 году. [1] В 1938 году исследование использования натриевых паров на отдельных перекрестках в Чикаго показало, что новое освещение помогло сократить количество аварий в этих районах. [1] [13] Производители ламп начали продвигать натриевые пары для «борьбы с преступностью», маркетинговая стратегия, которая дала обратный эффект, когда такие города, как Ньюарк и Новый Орлеан, отказались от натриевых паров, чтобы избежать публичного порицания районов с высоким уровнем преступности. [1]
Когда доступность натриевых ламп высокого давления совпала с ростом социальных волнений в середине 1960-х годов, производители ламп снова стали продвигать потенциал натриевого освещения для улучшения уличного наблюдения. [1] Натриевые лампы высокого давления давали отчетливый «желтовато-оранжевый свет», [14] более яркий, чем ртутный свет, который был описан как «резкий металлический синий» по оттенку. [15] 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 уличных фонарей с ртутной парой. [15] Хотя статья в Chicago Tribune от декабря 1973 года была оптимистичной по поводу «более веселых, ярких, золотистых паровых ламп», [16] собственный архитектурный критик газеты беспокоился о «жутком, зловещем качестве натриевого освещения». [15] В 1976 году началась масштабная установка натриевых ламп на главных улицах Чикаго. [15]
В конце концов, самым решающим фактором в пользу натриевых ламп стала их стоимость. В 1980 году годовые эксплуатационные расходы для средней лампы 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 обходилась всего в 44 доллара в год, а стандартный срок службы составлял 15 000 часов, что также помогло снизить затраты на рабочую силу и техническое обслуживание. [1] По данным Технического центра Эдисона, натриевые лампы являются «самыми распространенными лампами для уличного освещения на планете». [17]
.jpg/1280px-Smaller_version_LED_light_on_residential_street_(26255230371).jpg)
В последние годы усилия по повышению энергоэффективности уличного освещения были сосредоточены на использовании светодиодов (LED) для замены ртутных (HPM), металлогалогенных (MH) и натриевых (HPS) светильников высокого давления. [18] [19] Светодиоды также производят более белый свет и могут быть установлены как часть централизованно управляемой системы с дополнительными элементами управления энергосбережением, такими как частичное ночное освещение и затемнение. [20] Хотя первоначальные затраты на установку светодиодных светильников значительны, муниципалитеты, переходящие на светодиодное уличное освещение, обычно ожидают окупить свои инвестиции за счет сокращения текущих расходов на электроэнергию и техническое обслуживание. [18] Многие из ранних проектов в Соединенных Штатах также выиграли от грантов на стимулирование экономики. [18]
В 2007 году город Энн-Арбор, штат Мичиган , объявил о планах стать «первым городом США, который переведет все уличные фонари в центре города на светодиодную технологию». [18] Город заменил 120-ваттные лампочки, которые прослужили всего два года, на 56-ваттные светодиодные, которые прослужат десятилетие, и ожидалось, что потребление энергии на общественное освещение сократится вдвое. [18] Однако в течение первых двух лет DTE Energy продолжала выставлять счета Энн-Арбору по той же ставке, что и раньше, поскольку уличное освещение не было оборудовано счетчиками, а плата за электроэнергию оценивалась на основе прошлого использования. [18] Под руководством государственного регулятора коммунальных услуг DTE Energy в конечном итоге пересмотрела свои тарифы для Энн-Арбора на основе ожидаемого потребления энергии для «экспериментальной технологии освещения» и зачислила городу ретроспективную плату за установку. [18] По состоянию на январь 2011 года город Энн-Арбор перевел 1400 из 7000 уличных светильников на светодиоды и сэкономил около 200 000 долларов, включая сокращение расходов на техническое обслуживание. [18]
Во многих городах США экспериментировали с высокими башенными конструкциями для освещения целых городских кварталов, подобно установке дуговых ламп в здании суда округа Уобаш в Индиане. [1] В 1802 году Бенджамин Хенфри установил масляную «термолампу» на высокой колонне в Ричмонде, штат Вирджиния , которая не дала столько света, сколько он надеялся. [1] В Вашингтоне, округ Колумбия , городские планировщики рассматривали возможность использования монумента Вашингтона в качестве башенной платформы для освещения, но отвергли эту идею после размещения тестовых ламп на зданиях Смитсоновского института и Капитолия США . [1]
Муниципалитеты, которые приняли башенное освещение или «лунные башни» на определенный период, 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] [21] Большинство этих городов возвели только одну или две башни, прежде чем вернуться к традиционному освещению фонарными столбами. Одним из исключений был Лос-Анджелес , который возвел 36 башен, пятнадцать из которых были высотой 150 футов и были оснащены тремя дуговыми лампами мощностью 3000 свечей каждая. [1] Другим исключением был Детройт , который пытался использовать 122 башни для освещения 21 квадратной мили города. Хотя башенное освещение в Детройте обеспечивало «равномерные ковры света», оно было неэффективным в обеспечении достаточного освещения для районов и маршрутов с интенсивным движением. Через пять лет в Детройте начали демонтировать башни. [1]
По состоянию на октябрь 2021 года единственные осветительные вышки, которые остались в Соединенных Штатах, находятся в Остине, штат Техас . [22] [1] [23] Город Остин приобрел 31 бывшую в употреблении башню лунного света в Детройте в 1894 году. [21] Семнадцать из этих башен, возведенных в Остине в 1895 году, продолжают функционировать как рабочие осветительные вышки и сегодня. [22]
В 2009 году PSE&G в Нью-Джерси стала первой коммунальной службой в США, которая использовала индукционные люминесцентные лампы вместо ртутных ламп в 220 муниципалитетах. [24] Ожидалось, что индукционные лампы прослужат 100 000 часов, прежде чем им потребуется техническое обслуживание, и будут потреблять на 30–40 процентов меньше электроэнергии, что позволит сэкономить около 1 миллиона долларов в год. [24] Индукционные лампы также дают более белый свет и содержат меньше ртути. [24]
После обширных полевых испытаний город Сан-Диего в 2010 году решил заменить 10 000 уличных фонарей с натриевыми лампами высокого давления (HPS) на индукционные светильники типа «голова кобры». [25] Астрономы из близлежащей обсерватории Паломар возражали против замены ламп HPS на источники света с более высокими цветовыми температурами, которые увеличили бы световое загрязнение и помешали бы их исследованиям. [25] Одним из основных выводов полевой оценки стало то, что светодиодные светильники стали дороже и менее эффективными при более низких цветовых температурах. [25] Город Сан-Диего стандартизировал индукционное освещение для уличного освещения, но использует натриевые лампы низкого давления (LPS) в радиусе 30 миль от обсерватории. [26]
Городской свет у входа вЦентр Музея искусств округа Лос-Анджелес (LACMA) в Лос-Анджелесе — это собрание исторических уличных фонарей, взятых из реального использования в Южной Калифорнии в форме скульптуры Криса Бердена 2008 года . [27]
