Innovatiivinen kaupunki lightinglab.fi/ekovalo Espoo 2012 LED-ulkovalaistus kaupunkiympäristön viihtyvyyden, turvallisuuden ja energiatehokkuuden kehittämisessä - Käyttäjätutkimus Antti Rantakallio, Heli Nikunen, Marjukka Puolakka, Liisa Halonen Aalto-yliopisto Sähkötekniikan korkeakoulu Valaistusyksikkö
LED-ulkovalaistus kaupunkiympäristön viihtyvyyden, turvallisuuden ja energiatehokkuuden kehittämisessä - Käyttäjätutkimus -projekti on toteutettu Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun Valaistusyksikössä osana Helsingin kaupungin ja Aalto-yliopiston vuonna 2001 perustettua Innovatiivinen kaupunki -ohjelmaa (www.lightinglab.fi/ekovalo). LED-ulkovalaistus - Käyttäjätutkimus -projektia ovat rahoittaneet Innovatiivinen kaupunki - ohjelma sekä Helsingin kaupungin Rakennusvirasto. innovatiivinenkaupunki.aalto.fi LED-ulkovalaistus - Käyttäjätutkimus -projekti on osa laajempaa EkoValo -hanketta joka kuuluu Tekesin Kestävä yhdyskunta-ohjelmaan. Projektia ovat rahoittaneet: Tekes, Työ- ja elinkeinoministeriö, Sitra, Kotkan kaupunki, Lahti Energia, Espoon kaupunki, Vaasan kaupunki, Helsingin Energia, Lappeenrannan kaupunki, Rovaniemen kaupunki, Turun kaupunki, Keravan Kaupunkitekniikka LED-ulkovalaistus 2011 1 Käyttäjätutkimus
LED-ulkovalaistus kaupunkiympäristön viihtyvyyden, turvallisuuden ja energiatehokkuuden kehittämisessä - Käyttäjätutkimus Sisällysluettelo 1 Projektin tausta ja tavoite... 5 2 Vaihtoehtoiset valonlähteet ja niiden ominaisuudet... 6 2.1 Suurpainenatriumlamppu... 6 2.2 Monimetallilamppu... 7 2.3 Induktiolamppu... 7 2.4 Ledivalaisimet... 7 3 Metodologia - kenttäkäynnit... 8 3.1 Koehenkilöt... 8 3.2 Tausta koekohteista... 8 3.3 Auringon lasku ja pimeyden alku... 9 3.4 Järjestelyt... 9 3.5 Kyselylomake... 10 3.6 Koekohteet... 12 4 Valitut koekohteet... 15 4.1 Roihuvuori... 15 4.1.1 Alue 1 - Elohopealamppuvalaisin... 16 4.1.2 Alue 2 - Thorn Plurio LED... 17 4.1.3 Alue 3 - Siteco SL10 mini... 18 4.2 Herttoniemi... 19 4.2.1 Alue 1 - Elohopealamppuvalaisin... 20 4.2.2 Alue 2 - Philips Iridium 2 LED medium... 21 5 Kohteiden valaistusmittaukset... 23 5.1 Roihuvuoren kevyen liikenteen väylien valaistusvoimakkuus... 24 5.2 Kulkuväylien luminanssi... 26 5.3 Valaistuksen estohäikäisy TI %... 29 5.4 Ympäristön luminanssi... 29 6 Käyttäjätutkimuksen tulokset... 32 6.1 Koehenkilöiden taustatiedot... 32 6.2 Asenne ulkovalaistukseen... 32 6.3 Valon väri... 34 6.4 Valon määrä ja sen jakautuminen... 36 6.5 Turvallisuuden tunne... 37 6.6 Valaistus viihtyisyyden luojana... 38 LED-ulkovalaistus 2011 2 Käyttäjätutkimus
6.7 Ympäristön elvyttävyys... 39 6.8 Häikäisyn arviointi... 40 6.9 Korrelaatioita... 42 6.10 Ikä taustamuuttujana... 43 6.11 Numeerisia tuloksia... 44 6.12 Sanallisia kommentteja... 45 7 Yhteenveto... 49 LED-ulkovalaistus 2011 3 Käyttäjätutkimus
LED-ulkovalaistus 2011 4 Käyttäjätutkimus
1 Projektin tausta ja tavoite LED-ulkovalaistus kaupunkiympäristön viihtyvyyden, turvallisuuden ja energiatehokkuuden kehittämisessä Käyttäjätutkimus projektin tavoitteena on edistää ledivalaistuksen käyttöä Helsingin kaupungin ulkoaluevalaistuksessa (erityisesti kevyen liikenteen väylät, puistot ja muut yleiset alueet) koskien sekä uudis- että korjausrakentamista. Käyttäjätutkimuksella selvitetään lediulkovalaistuksen toimivuutta erityisesti käyttäjien (ulkona liikkuvat) kannalta. Keskeisenä tavoitteena on selvittää käyttäjäkokeiden avulla kaupunkilaisten palautetta olemassa olevista uusista LED-ulkovalaistusasennuksista näkyvyyden ja turvallisuudentunteen edistämisessä. Käyttäjätutkimuksia tehdään eri ikäryhmille uusissa ledvalaistuskohteissa sekä vertailututkimuksena vastaavissa vanhoissa valaistusasennuksissa. Tehtävien pilottitutkimusten ja käyttäjäpalautteen avulla voidaan välttää toimimattomien ja sopimattomien valaistusratkaisujen asentamista ja säästää pitkällä tähtäimellä. Tuloksena saadaan tietoa lediulkovalaistusasennusten toimivuudesta erityisesti ulkoalueiden käyttäjien (jalankulkijat, pyöräilijät) kannalta. Tutkittavia tekijöitä ovat muun muassa näkyvyysolosuhteet, ihmishahmojen tunnistettavuus, turvallisuuden tunne, häikäisy, valon värisävy ja värintoisto, valaistuksen kokeminen ja sen miellyttävyys. Tuloksia voidaan käyttää kaupungin ulkovalaistuksen suunnittelussa ja rakentamisessa. Projekti on osa laajempaa Aalto-yliopiston sähkötekniikan korkeakoulun Valaistusyksikön EkoValo-hanketta, jonka tavoitteena on arvioida ulkoaluevalaistuksen ympäristökuormitusta (energiankulutus, lamppujen elohopea, valaistuksen ympäristöön tuottama häiriövalo) asennuksen elinkaaren aikana ja tehdä näistä vertailuja, kun valonlähteinä ovat ledit ja toisaalta perinteiset purkauslamput. EkoValo-hankkeessa kehitetään menetelmiä ulkoalueiden (kevyen liikenteen väylät, puistot, yleiset alueet) valaistuksen laadunseurantaan ja selvitetään laadun pysyvyyttä käytön aikana (mm. lamppujen valovirran alenema, likaantumisen ja ilkivallan vaikutukset). Hanke tuo tietoa ja toimintatapoja ulkovalaistuksen vanhojen elohopealamppuasennusten korvaamiseen LED-valonlähteillä ja -valaisimilla. Led-valaistukseen liittyvä yritystoiminta on jatkuvassa kasvussa. Ongelmana ovat markkinoille tuotavat tuotteet, joilla tehdyt asennukset eivät täytä valaistuksen laatuvaatimuksia ja joissa valaistuksen laatu ei säily asennusten elinikää. Ledivalaisimissa häikäisyn rajoittaminen on haasteellisempaa kuin purkauslamppuvalaisimissa. Hanke tuo valaistuksen rakentamiseen ja laadunvalvontaan tietoa laatuvaatimukset täyttävistä LED-valaistusratkaisuista ja tuotteista sekä LED-ulkovalaistuksen toimivuudesta. Ulkoaluevalaistus on kaupungille näyttävä tapa profiloitua ja nostaa imagoa energiatehokkuuden ja kestävän kehityksen alueella sekä edistää kaupunkiympäristön viihtyvyyttä ja turvallisuutta. Valaistuksen energiankäytön tehostaminen pienentää sähkölaskua, rajoittaa sähkönkäytön kasvua ja vähentää CO 2-päästöjä sekä energiantuotannon muuta ympäristökuormitusta. LED-ulkovalaistus 2011 5 Käyttäjätutkimus
2 Vaihtoehtoiset valonlähteet ja niiden ominaisuudet Elohopealamppu poistuu lähivuosina markkinoilta sen huonon valotehokkuuden takia. Elohopealamppuja käyttänyt valaistus voidaan korvata ratkaisuilla joissa käytetään valon tuottoon purkauslamppuja, kuten suurpainenatrium-, monimetalli- ja induktiolamppu, tai ledejä (EkoValo- Toimintamalli-raportti). 2.1 Suurpainenatriumlamppu Suurpainenatriumlampun hankintahinta on edullinen, tekniikka varma ja lampun käyttöikä on pidempi kuin elohopealampuilla. Etenkin näistä syistä ovat suurpainenatriumlamput tällä hetkellä yleisin tie- ja katuvalaistuksen lampputyyppi Suomessa. Natriumlamppujen ongelmana on niiden tuottaman valon keltainen väri. Elohopealampun korvaaminen suurpainenatriumlampulla muuttaa valon värisävyn valkeasta kellertäväksi ja samalla valaistuksen värintoisto-ominaisuudet heikkenevät merkittävästi. LED-ulkovalaistus 2011 6 Käyttäjätutkimus
EcoDesign-asetus (245/2009) kieltää määritettyjen raja-arvojen alle jäävien valotehokkuudeltaan huonojen suurpainenatriumlamppujen tuomisen Euroopan markkinoille huhtikuussa 2012. Suoraan elohopealamppuja vanhoissa valaisimissa korvaavat suurpainenatriumlamput (kuten 125 W elohopea 110 W suurpainenatrium) poistuvat EcoDesign-asetuksen myötä EU:n markkinoilta samaan aikaan kuin elohopealamputkin, huhtikuussa 2015. 2.2 Monimetallilamppu Monimetallilamput ovat hankintahinnaltaan suurpainenatriumlamppuja kalliimpia ja niiden polttoikä on lyhyempi, vaikka markkinoilla on jo elohopealamppuja pitkäikäisempiä tuotteita. Monimetallilamppujen valo on valkeaa ja värintoistokyky vaihtelee mallista riippuen, mutta on yleiseen ulkovalaistuskäyttöön aina hyvä. Markkinoilla on suoraan elohopea- tai suurpainenatriumlamppuja korvaavia monimetallilamppuja. EcoDesign-asetus poistaa huhtikuussa 2012 raja-arvojen alle jäävät valotehokkuudeltaan huonoimmat monimetallilamput markkinoilta. Raja-arvot kiristyvät huhtikuussa 2017 jolloin lisää monimetallilamppuja rajautuu pois markkinoilta. 2.3 Induktiolamppu Induktiolamput ovat hankintahinnaltaan kalliita, mutta niiden käyttöikä on erittäin pitkä. Induktiolamput tuottavat valkoista hyvin värejä toistavaa valoa. Induktiolampuille suunniteltujen valaisimien valikoima on vielä rajoittunut. 2.4 Ledivalaisimet Ledivalaisimien yleistymistä hidastaa vielä osaltaan niiden korkeampi hankintahinta verrattuna purkauslamppuvalaisimiin. USA:n Energiaministeriön (DoE) ennusteen mukaan itse ledin hinta tuotettua kiloluumenia kohti on vuonna 2015 laskenut 15 %:iin vuoden 2010 hintaan verrattuna. Valaisimien hinnat tulevat tämänkin myötä laskemaan. Ledivalaisimien luvataan olevan hyvin pitkäikäisiä, niiden valo on valkoista ja värintoisto ulkovalaistuskäyttöön hyvä. Leditekniikka on teknisten ominaisuuksiensa puolesta varteenotettava vaihtoehto elohopealampun korvaajaksi pienemmän teholuokan kohteissa. Valaistusluokaltaan korkeampien valaistustasojen vaatimuksiin ledivalaisimia on vielä rajallisesti tarjolla. Leditekniikan kehittämispotentiaali on valtava ja kehitystyötä tehdään jatkuvasti. Vertailtaessa toteutettujen lediulkovalaisinasennusten kustannuksia on syytä muistaa, että kohteet ovat vielä toistaiseksi pieniä pilottiasennuksia. Valaisimien hankintahinta on mitä todennäköisimmin alempi ostettaessa suuri valaisinerä esimerkiksi neljän valaisimen sijaan. Kilpailuasetelmaa muuttaa jatkuvasti ledivalaisimien vahvasti kasvava valotehokkuus. Monella ledivalaisinvalmistajalla on jo nyt katuvalaistukseen sopivia, laadukkaita ja purkauslamppujen kanssa kilpailukykyisiä valaisimia. LED-ulkovalaistus 2011 7 Käyttäjätutkimus
3 Metodologia - kenttäkäynnit 3.1 Koehenkilöt Käyttäjäkyselyyn osallistuvia koehenkilöitä haettiin useista erilaisista yhteyksistä, jotta koehenkilöt jakautuisivat iältään kattavasti. Opiskelijoita innostettiin seinämainoksin Otaniemen eri kouluilla ja päärakennuksella sekä kyseltiin myös suullisesti. Oletettavasti kokeen kesto ja ajankohta suhteessa korvaukseen karkottivat halukkaat. Otaniemestä opiskelijaosallistujia saatiin lopulta kuusi. Lähempänä kohteita asuville kokeen kesto oli lyhyempi matkojen takia. Heitä saattoi lisäksi kiinnostaa omaan asuinalueeseen liittyvät asiat ja vaikutusmahdollisuudet. Kutsuja tutkimukseen toimitettiin Roihuvuori-seuran ja Herttoniemi-seuran ilmoitustauluille sekä Aalto-yliopiston Alumneille lähetettyyn tiedotteeseen. Etenkin Roihuvuori-seuran kautta saapui runsaasti koehenkilöitä. Herttoniemen puolella järjestettyä viimeistä, hieman eri tavalla toteutettua koetilannetta mainostettiin jakamalla Karhutien lähiasuntoihin kutsuja koetta edeltävänä päivänä. Roihuvuoressa kokeeseen osallistui 29 henkilöä, joista naisia oli 14 ja miehiä 15. Koehenkilöiden keski-ikä oli 39 vuotta. Valtaosa vastaajista (90 %) ilmoitti asuinpaikakseen kaupunkialueen ja 10 % taajama-alueen. Herttoniemessä kokeeseen osallistujia oli 26, joista naisia oli 16 ja miehiä 10. Koehenkilöiden keski-ikä oli 40 vuotta. Kaikki vastaajat ilmoittivat asuinpaikakseen kaupunkialueen. 3.2 Tausta koekohteista Käyttäjäkyselyt ja kohteiden valaistusmittaukset tehtiin loka-marraskuussa 2011. Koealueiksi haluttiin 2 3 ledivalaistuskohdetta ja 2 3 purkauslamppukohdetta. Kohdealueiden tuli sijaita melko suppealla alueella, jotta alueelta toiselle siirtyminen olisi helppoa. Kohdealueiden vastaavuudessa kiinnitettiin huomiota mm. seuraaviin seikkoihin: pylväskorkeus kulkuväylän pintamateriaali ympäristön fyysinen rakenne, sosiaalinen rakenne ja valaistus varsinaisen arviointialueen valaistustaso ja valon jakautuminen (valaistusmittaukset) Helsingin Energian kautta saatiin seuraavia tietoja mahdollisista ledikohteista tutkimukseen. Itäisessä Helsingissä Satumaanpuisto Roihuvuoressa (Satumaanpolun ja Peukaloisentien välinen alue) oli toteutettu kahdella erityyppisellä ledivalaisimella. Länsi-Herttoniemeen oli rakentumassa ledivalaisimella toteutettu valaistussaneeraus, lähinnä ajoratojen valaistusta. Koetta järjestettäessä oli rakennettuna Ahmatie ja Karhutien pohjoisosa. Samalla alueella oli myöhemmin syksyllä valmistumassa Peuratien ja Ilvestien välinen kevyen liikenteen väylän ledivalaistus. Muita sopivia ledivalaistuskohteita ei toistaiseksi Itäisessä Helsingissä ollut saatavilla. Mainitut kohteet haluttiin sisällyttää tutkimukseen ja niiden lähiympäristöstä etsittiin sopivia verrokkialueita. LED-ulkovalaistus 2011 8 Käyttäjätutkimus
3.3 Auringon lasku ja pimeyden alku Kokeita järjestettäessä tuli ottaa huomioon riittävä ympäristön pimeys. Auringon laskuaika aikaistui talvea kohti siirryttäessä ja mahdollisti arviointitilanteet ennen koehenkilöille sopimattoman myöhäistä ajankohtaa. Hämärä on ajanjakso auringonlaskusta ja -noususta hetkeen, jolloin aurinko on 6 horisontin alapuolella. Selkeällä säällä hämärän ajan ulkona näkee ilman lisävaloa. Pimeyttä odottamalla varmistettiin riittävän ympäristön pimeyden lisäksi se, että kaikki valaisimet olivat lämmenneet riittävän pitkään luoden suunnitellun valaistuslopputuloksen. 21.10. 7.11. 15.11. Auringonlasku Kello 17:55 16:09 15:51 Pimeys alkaa Kello 18:38 16:56 16:40 3.4 Järjestelyt Käyttäjätutkimukset järjestettiin 31.10. 15.11.2011 aina kun halukkaita koehenkilöitä saatiin paikalle ja sää salli. Koetta järjestettäessä tuli olla sateetonta ja maan tuli olla kuiva. Puissa oli vielä marraskuun alussa hieman ruskan värjäämiä lehtiä jotka vähenivät viimeisille kierroksille mentäessä. Roihuvuoren puolella kierrokset pidettiin 31.10., 3.11., 9.11. ja 10.11., ja Herttoniemessä 1.11. ja 15.11. Roihuvuoressa alueita kierrettiin eri järjestyksessä eri kerroilla, jotta kiertosuunnan vaikutus saatiin eliminoitua. Järjestetyt kierrokset alkoivat kello 19, pois lukien ensimmäisen, joka alkoi 18:45 ja viimeisen, joka aloitettiin kello 18:00. Näin riittävä pimeys vallitsi aina koetta järjestäessä. Koehenkilöille selvitettiin aluksi arvioitava alue ja heitä kehotettiin tutustumaan kyselylomakkeeseen. Esitiedot täytettiin koealueiden lähistöllä jotta koehenkilöt tottuivat kyselylomakkeen käsittelyyn ja silmät valaistusolosuhteisiin. Samalla he silmäilivät lomakkeen läpi.heille painotettiin, että kysymyksissä pyydetään kuvaamaan omia subjektiivisia tuntemuksiaan oikeita vastauksia ei ole. Samalla korostettiin, että jokaisen tulee vastata itsenäisesti. Mikäli kysymykset tuntuivat epäselviltä, saattoi järjestäjiltä kysyä neuvoa. Järjestelyistä vastaava henkilö kirjasi ylös sääolot tutkimushetkellä. Yksi pylväsväli koealueella oli valittu ja mitattu etukäteen häikäisyn arviointia varten. Kierrokset tehtiin itsenäisesti, mutta alueella kierrettiin silti ryhmänä. Kaavakkeet tuli luovuttaa järjestelyvastaavalle, kun koko kierros oli suoritettu. Kierrokset järjestettiin säävarauksella (silmälasien pisaroituminen, kyselykaavakkeiden kastuminen ynnä muut hankaluudet) ja mukaan tarvittiin kirjoitusalustoja ja -välineitä, mittanauha sekä merkkejä maahan häikäisytehtävän etäisyysarviointiin. LED-ulkovalaistus 2011 9 Käyttäjätutkimus
3.5 Kyselylomake Kyselykaavake koostui kahden tyyppisistä osioista. Ensimmäisenä oli yhden sivun mittainen esitietolomake ja sen jälkeen aina kaksi sivua kysymyksiä jokaista tutkimusaluetta kohti. Paperit olivat yksipuoleisesti tulostettuja ja kiinni toisistaan niitillä vasemmasta yläkulmasta. Koehenkilön halutessa pysyivät ne kirjoitusalustoissa kiinni samasta kulmasta. Esitietoina kyseltiin koehenkilön taustoja sekä hänen yleisiä mielipiteitä valaistuksesta (Kuva 1). Kohdealuekohtaisilla kysymyksillä pyrittiin selvittämään koehenkilön kokemuksia liittyen muun muassa valoon, sen väriin, jakautumiseen ja häikäisyyn sekä ympäristön miellyttävyyteen ja turvallisuuden tunteeseen. Kuva 1: Kyselylomakkeen esitietosivu Joka alueen kaksi kysymyssivua olivat identtisiä sijoittelultaan toisiin nähden, mutta joillekin osuuksille oli ensimmäisen sivun alkuun lisäksi lisätty kysymykset väsyneisyydestä ja stressaantuneisuudesta. Muissa niiden tilalla oli tyhjää. Kysymyslomakkeiden viimeisenä sivuna oli ensimmäisillä tutkimuskerroilla kartta koealueesta (Kuva 6 ja Kuva 13). Yhden paperin kokoista LED-ulkovalaistus 2011 10 Käyttäjätutkimus
erillistä karttaa ei koettu tarpeelliseksi, kun huomattiin, ettei niihin tehdä merkintöjä. Sen sijaan pieni kartta lisättiin aluekohtaisten kysymysten loppuun (Kuva 2). Kyselylomake muokattiin sisältämään jokaisen osuuden toisen kysymyssivun lopussa pienoiskartan kyseisen tutkimusalueen ympäristöstä (Kuva 2). Kuva 2: Kyselylomakkeen aluekohtaiset kysymykset. Esimerkki käänteisessä järjestyksessä kävellyltä Roihuvuoren kierrokselta. Kysymykset A ja B eivät toistu joka sivulla, vaan niiden tilalla voi olla tyhjä tila. LED-ulkovalaistus 2011 11 Käyttäjätutkimus
3.6 Koekohteet Mahdollisiksi koekohteiksi nimettiin useita lediasennuksia ja asennusosuuksia Herttoniemen ja Roihuvuoren alueella. Näiden lisäksi tuli selvittää sopivien vertailuasennusten sijainti ja arvioida näiden avulla mahdollistuvien tutkimusten rakennetta. Herttoniemessä ja Roihuvuoressa sijaitsevista ledikohteista oli saatu tietoa Helsingin Energialta. Kuva 3: Herttoniemen ja Roihuvuoren alueiden sijainti suhteessa toisiinsa ja metroasemiin Metro mahdollisti kauempaa saapuvien koehenkilöiden tehokkaan liikkumisen koealueiden lähistölle. Aloitus voisi Herttoniemessä olla metroaseman vieressä sijaitsevan Hiihtomäentien ja Hiihtäjäntien kookkaan risteyksen toisella puolella, K-Supermarket Hertan edessä (Pihassa pysäköintitilaa ja suuri kauppa helppo tunnistaa). Siilitien pieni metroasema taas olisi ihmisille helppo paikka tavata, mutta lähellä on vain pienet pysäköintialueet. Roihuvuoren puolella olevat kohteet sijaitsevat kauempana metroasemista ja muista alueista, mutta lähekkäin keskenään. Niiden luona sopiva tapaamispaikka lähempänä asuvien koehenkilöiden kanssa olisi esimerkiksi risteyksessä Roihuvuorentie - Keijukaistenpolku. Herttoniemen puolella kohteet olivat laajemmalla alueella. Paikallisten koehenkilöiden kanssa tapaaminen toimisi silti esimerkiksi Karhutien jossain sopivassa risteyksessä. LED-ulkovalaistus 2011 12 Käyttäjätutkimus
P2 K1 J4-6 K2 J3 J2 J1 P1 Kuva 4: Herttoniemen mahdolliset koealueet. Herttoniemen alueella mahdollisiksi kohteiksi suunniteltiin jalkakäytäväosuudet J1 - J6, kevyen liikenteen väylät K1 & K2 sekä puistot P1 & P2. Jalkakäytäväosuus J1 oli yhä varustettu vanhalla elohopealamppuvalaisinasennuksella ja haluttiin mukaan tutkimukseen. J2 osuudella olisi ollut sopiva Philips Iridium 2 LED medium valaisinasennus, mutta ympäristön matalat rakennukset tien lähellä loivat osuudelle erilaisen miljöön verrattuna J1 asennukseen. Vertailukohdaksi valittiin samanlaisin ledivalaisimin rakennettu, mutta paremmin vertailuosuuden kanssa yhteensopiva asennus J3. Osuudet J4-6 olivat myös samalla ledivalaisinmallilla toteutettuja. Kevyen liikenteen väylät K1 ja K2 eivät olleet lopulta tutkimukseen sopivia. Puiston P1 alueella oli sopivaa valaistusta mutta siellä ei ollut asennusaluetta jolle löytyisi vertailukohta ja johon ympäristö ei vaikuttaisi liikaa. P2 ei myöskään ollut tutkimukseen sopiva. LED-ulkovalaistus 2011 13 Käyttäjätutkimus
K4 K1 K2 K3 P3 P1 P2 Kuva 5: Roihuvuoren mahdolliset koealueet. Roihuvuoren alueella mahdollisiksi kohteiksi arvioitiin kevyen liikenteen väylien osuudet K1 - K4. Osuus K1 oli valaistu vanhoin elohopealamppuvalaisimin ja sopi tutkimukseen. Ympäristöltään se vastasi riittävästi osuuksia K2 ja K3 jotka myös otettiin mukaan tutkimukseen. K2 on valaistu Thorn Plurio LED -valaisimin ja K3 osuuden valonlähteinä toimivat Siteco SL10 mini ledivalaisimet. Kevyen liikenteen väylältä K4 puuttui lopulta valaistus kokonaan ja sen yhteydessä ollut pihatie ei myöskään sopinut tutkimukseen. Puistoalue P1 oli päiväkodin leikkikenttä jossa oli tehokas osittain häiritsevä valaistus. P2 alueella taas oli kenttäaukeaa. P3 merkitsee avoimen valaisemattoman urheilukentän aluetta. LED-ulkovalaistus 2011 14 Käyttäjätutkimus
4 Valitut koekohteet Koekohteiksi valikoitui 5 eri asennusta Herttoniemestä ja Roihuvuoresta. Herttoniemen ja Roihuvuoren alueet olivat keskenään toisistaan kaukana. Niiden yhdistäminen yhteen kokeeseen koettiin mahdottomaksi, koska kierros olisi tällöin vienyt Otaniemen suunnalta lähdettäessä aikaa yhteensä noin kolme tuntia. Paikallistenkaan koehenkilöiden houkuttelu olisi ollut hankalampaa jos koe kestäisi 30 60 minuutin sijaan 90 120 minuuttia. Eri kaupunginosien kokeen järjestettiin siis lopulta toisistaan riippumattomina mutta toistensa kanssa teknisesti vastaavina kokonaisuuksina. 4.1 Roihuvuori Roihuvuoressa käytettiin kolmea koeosuutta. Alueella 1 on elohopealamppuvalaistus, alueella 2 Thorn Plurio LED valaisimet ja alueella 3 Sitecon SL10 mini ledivalaisimet (Kuva 6). Kaikkien alueiden valaisinpylväiden korkeus on 5 m. Alueen 1 vanhasta elohopealamppuasennuksesta ei ole valaistussuunnitelmia enää tallessa, mutta sen valaistusluokan tiedetään olevan joko K3 tai K4. Valaistusluokka alueella 2 on K4 ja alueella 3 K3. Kuva 6: Roihuvuoren aluekartta jota käytettiin myös kyselylomakkeissa. LED-ulkovalaistus 2011 15 Käyttäjätutkimus
4.1.1 Alue 1 - Elohopealamppuvalaisin Alueen 1 valaistuksena toimi 1994 asennetut elohopealamppuvalaisimet. Vanhojen valaisimien tarkka malli ei ole enää selvillä, niistä puhutaan lippis kutsumanimellä. Lampputeho valaisimissa on 125 W, joten valaisimen kokonaisteho on liitäntälaitteista johtuen sitä suurempi. Elohopealamput tuottavat tyypillisesti valoa jonka värilämpötila on noin 4000 K ja värintoistoindeksi CRI=40 50. Värilämpötila nousee lamppujen ikääntyessä. Alueella olevissa valaisimissa oli väriltään kirkkaat suojakuvut. Alueen valaistusluokka on joko K3 tai K4. Kuva 7: Tutkimusaluetta kuvattuna etelä-kaakon suuntaan. Kuva 8: Tutkimusaluetta kuvattuna Tuhkimontieltä pohjois-luoteen suuntaan. Tuhkimontieltä alueelle saavuttaessa on ympäristössä joitain rakennuksia, mutta väylä muuttuu nopeasti ympäristöltään hyvin pimeäksi. Koillisen suuntaan kevyen liikenteen väylä loppuu pimeään valaisemattomaan kallioon. Valon nopea rajautuminen on nähtävissä myös kuvissa. Länsipuolella taas on valaisematon entinen leikkikenttä jota oltiin tutkimuksia ja mittauksia tehtäessä purkamassa, josta johtuen kevyen liikenteen väylän vieressä on työmaa-aita. Mittauksiin ja häikäisyarviointiin käytettiin osuuden pohjoispäätyä suoran ja tasaisen väylän takia. LED-ulkovalaistus 2011 16 Käyttäjätutkimus
4.1.2 Alue 2 - Thorn Plurio LED Alueen 2 valaistuksena toimi vuoden 2011 kesäkuussa asennetut Thorn Plurio LED valaisimet. Aiemmin kohteessa ei ollut valaistusta lainkaan. Valaisinmallin kokonaisteho on noin 45 W, valon värilämpötila noin 4200 K ja värintoistoindeksi CRI noin 70. Kevyen liikenteen väylien varrella käytetään katuvalo-optiikalla varustettua Plurio LED mallia, mutta läheisellä koealueen ulkopuolella olevalla leikkikentällä on myös pyörähdyssymmetrisellä valonjaolla varustettuja malleja. Valaistusyksikön mittauksissa katuvalo-optiikalla varustettu malli tuotti uutena valovirran 2011 lm valovirran. Valmistaja ilmoittaa valovirraksi 3000 lm. Alueen valaistusluokka on K4. Kuva 9: Tutkimusaluetta kuvattuna itä-kaakon suuntaan. Kuva 10: Tutkimusalueen kaartuva osuus kuvattuna kaakon suuntaan. Keijukaistenpolulta tutkimusalueelle saavuttaessa on molemmin puolin kevyen liikenteen väylää rakennukset. Tutkimusalueen itäpuoli vaihtui metsäisemmäksi rakennuksen jälkeen. Länsipuolella rakennus on suurempi ja sen jälkeen kaartuvan osuuden vieressä olevat lastauskatos sekä etenkin päiväkodin iltayöstä kirkkain pallovalaisimin valaistu leikkikenttä tuovat oman häiriönsä ympäristöön. Mittauksiin ja häikäisyarviointiin käytetty osuuden kaakkoisin pääty on siisti metsän ympäröimä suora väylä, jonka ympäristössä on kaikkialla havaittavissa himmeitä valoja. LED-ulkovalaistus 2011 17 Käyttäjätutkimus
4.1.3 Alue 3 - Siteco SL10 mini Alueen 3 valaistuksena toimi vuoden 2011 kesäkuussa asennetut Siteco SL10 mini ledivalaisimet. Aiemmin kohteessa ei ollut valaistusta lainkaan. Valaisimien valon värilämpötila on noin 4640 K, värintoistoindeksi CRI noin 70 ja ne on varustettu katuvalo-optiikalla. Asennetut valaisinmallit on varustettu valovirran alenemaa kompensoivalla elektroniikalla. Valmistaja ilmoittaa niiden tehoksi käyttöiän alussa 35 W 3070 lm valovirran aikaan saamiseen ja nostavan tehon käyttöiän lisääntyessä 50 W:iin. Uuden valaisimen 35 W kokonaisteho tuotti valaistusyksikön mittauksissa 2540 lm valovirran, joten valmistajaa pyydettiin nostamaan teho jo aluksi suuremmaksi. Valaisimet tuottavat siten noin 42 W teholla valovirran 3060 lm ja nostavat ledien valovirran aleneman myötä ja sitä kompensoidakseen tehon 50 W enimmäistehoon. Alueen valaistusluokka on K3. Kuva 11: Tutkimusaluetta kuvattuna Keijukaistentien läheltä pohjois-koillisen suuntaan. Kuva 12: Tutkimusalueen koillispää kuvattuna itä-koillisen suuntaan. Keijukaistenpolulta tutkimusalueelle saavuttaessa on molemmin puolin kevyen liikenteen väylää rakennukset. Pohjoispuolella rakennukset jatkuvat koko alueen reunalla. Vastakkaisella etelän puolella rakennuksia on vain Keijukaistenpolun vierustalla. Kevyen liikenteen väylää lähinnä olevan rakennuksen pääty- ja takasivun seinille asennetut hyvin tehokkaat kävelytiellekin paistavat LED-ulkovalaistus 2011 18 Käyttäjätutkimus
valonheittimet häiritsevät muun muassa polulla liikkuvia. Koilliseen kävelytietä edettäessä muuttuu ympäristö nopeasti avaraksi ja nurmikkoiseksi. Koillispäädyssä kävelytie rajaa eteläpuolelle jäävää hiekkakenttää. Kevyen liikenteen väylän ja pohjoispuolen talojen välissä kulkee lisäksi pienempi valaisematon kevyen liikenteen väylä. Tutkimusalueen koillispäädyssä on nähtävissä suurpainenatriumlamppuvalaisimin valaistu Peukaloisentie. Koko asennuksen alue on muista tutkimuksen alueista poiketen sorapintainen asfaltin sijaan. Mittauksiin ja häikäisyarviointiin käytettiin osuuden keskellä ollutta pylväsväliä, jonka koillispäädyssä kevyen liikenteen väylä haarautuu. Se oli mahdollisimman kaukana häiritsevistä rakennuksen seinien valonheittimistä ilman, että olisi ollut liian lähellä katuvalaistusta. Kevyen liikenteen väylä alkoi muuttua alamäeksi pylväsvälin koillispäädyssä. Jälkimmäinen valaisinpylväs oli siis hieman alempana suhteessa ensimmäiseen. 4.2 Herttoniemi Herttoniemessä käytettiin kahta Karhutien varrella olevaa koeosuutta. Alueella 1 on elohopealamppuvalaistus ja alueella 2 Philips Iridium 2 LED medium valaisimet (Kuva 13). Alueen 1 puupylväät olivat 9 m korkeat ja alueen 2 uudet metallipylväät 8 m. Karhutien valaistusluokka on koeosuuksien alueella ajoradan osalta AL4b ja jalkakäytävällä K3. Kuva 13: Herttoniemen aluekartta jota käytettiin myös kyselylomakkeissa. LED-ulkovalaistus 2011 19 Käyttäjätutkimus
4.2.1 Alue 1 - Elohopealamppuvalaisin Alueen 1 valaistuksena toimi vuonna 1986 rakennettuihin puupylväisiin vuosien 1986 ja 1997 välillä asennetut elohopealamppuvalaisimet. Vanhojen valaisimien tarkka malli ei ole enää tiedossa. Lampputeho valaisimissa on 250 W, joten valaisimen kokonaisteho on liitäntälaitteista johtuen sitä suurempi. Elohopealamput tuottavat tyypillisesti valoa jonka värilämpötila on noin 4000 K ja CRI=40 50. Värilämpötila nousee lamppujen ikääntyessä. Alueella olevissa valaisimissa oli jo ikääntyneet suojakuvut tuottaen silminnähden kellertävämmän valaistuslopputuloksen. Valaistusluokka on koeosuudella jalkakäytävällä K3. Ajoradalla se on AL4b. Kuva 14: Tutkimusalue kuvattuna pohjois-koillisen suuntaan. Kuva 15: Tutkimusalue kuvattuna etelä-lounaan suuntaan. Aluetta ympäröivät rakennukset, jotka olivat länsipuolella hieman kauempana tiestä. Autot oli pysäköity ajoradan länsipuolelle jalkakäytävän ollessa itäpuolella. Pohjoisen suuntaan vain kolmesta valaisinpylväästä koostuva valaistusasennus päättyy uusiin ledivalaisimiin. Jalkakäytävän välittömässä läheisyydessä olevat itäpuolen rakennukset aiheuttivat häiriötä etenkin osuuden pohjoispäädyssä. Tutkittavan osuuden viimeisen valaisinpylvään jälkeisen rakennuksen autotallien valaistus oli hyvin runsas näkyen myös tutkimusosuudelle. Ajoradan länsipuolella on vehreämpi ja LED-ulkovalaistus 2011 20 Käyttäjätutkimus
himmeämpi ympäristö. Mittauksiin ja häikäisyarviointiin käytettiin osuuden eteläpäädyn ensimmäistä pylväsväliä mahdollisimman vähäisen ympäristön häiriövalon takia. 4.2.2 Alue 2 - Philips Iridium 2 LED medium Alueen 2 valaistuksena toimi vuonna 2011 elo- ja syyskuussa asennetut Philips Iridium 2 LED medium valaisimet uusissa metallipylväissä. Valaisimien valon värilämpötila on noin 4000 K, värintoistoindeksi CRI noin 76 ja ne on varustettu distribution medium nimetyllä optiikalla. Asennetut valaisinmallit on varustettu valovirran alenemaa kompensoivalla elektroniikalla. Valmistaja ilmoittaa niiden tehon olevan käyttöiän alussa 59 W 5200 lm valovirran aikaansaamiseen ja nostavan tehon käyttöiän kertyessä 86 W:iin. Valaistusluokka on koeosuudella jalkakäytävällä K3. Ajoradalla se on AL4b. Kuva 16: Tutkimusaluetta kuvattuna pohjoisen suuntaan. Kuva 17: Tutkimusalueen eteläpää kuvattuna etelän suuntaan. Aluetta ympäröivät itäpuolelta rakennukset, länsipuolen ollessa etenkin osuuden eteläpäädyssä metsäinen. Autot oli pysäköity ajoradan itäpuolelle, jalkakäytävän viereen. Valaistus jatkuu myös koeosuuden molemmissa päädyissä Iridium 2 LED medium valaisimilla toteutettuna. Jalkakäytävän välittömässä läheisyydessä olevat itäpuolen rakennukset eivät häirinneet pientalomaisina suuresti LED-ulkovalaistus 2011 21 Käyttäjätutkimus
osuutta etenkin runsaiden pensasaitojen takia. Pensasaidat ja pysäköidyt autot kavensivat jalkakäytävää visuaalisesti. Ajoradan länsipuolella on vehreämpi ja himmeämpi ympäristö. Mittauksiin ja häikäisyarviointiin käytettiin osuuden eteläpäädyn ensimmäistä pylväsväliä. LED-ulkovalaistus 2011 22 Käyttäjätutkimus
5 Kohteiden valaistusmittaukset Selvitykseen kuuluvat alueet mitattiin kuvantavalla luminanssimittarilla. LMK Mobile Advanced 1009 on Canon EOS 350D järjestelmäkameraan pohjautuva kalibroitu mittalaite. Kameralla otetuista kuvista on mahdollista lukea sitä varten tehdyillä ohjelmistoilla luminanssiarvoja ja näin tehdä erilaisia mittauksia. Ajoradalla tehtävät keskimääräisen luminanssin sekä luminanssin yleisja pitkittäistasaisuuksien mittaukset perustuvat SFS-EN 13201-3 standardiin. Kuva 18: Luminanssimittausten tekeminen kohteessa. S on mitattu pylväsväli metreissä, D mittauspisteiden väli pituussuunnassa, WL kaistan leveys ja d mittauspisteiden väli leveyssuunnassa. Standardissa on vain ajoradan mittauksia koskevat ohjeet. Jalkakäytävät on mitattu Herttoniemen koeosuuksilla samalla periaatteella. Mitattava alue on yksi pylväsväli ja siitä mitataan kaikki kaistat erikseen. Pylväsvälin pituus S määrittää mittauspisteiden pitkittäisen lukumäärän N. Pylväsväleillä jotka ovat 30 m tai alle se on aina 10. Yli 30 m pylväsvälillä mittauspisteiden lukumäärä on se pienin mahdollinen arvo jolla saadaan mittauspisteiden välimatkaksi D enintään 3 m. Mittauspisteiden välimatka D määrätään jakamalla pylväsväli S lukumäärällä N. Alueen poikittaissuunnassa mittauspisteitä on aina kolme. Keskimmäiset mittapisteet ovat mittausalueen keskellä, samalla linjalla mittalaitteen kanssa. Sivummaisten mittauspisteiden etäisyys keskimmäiseen d on kolmasosa mittausalueen leveydestä W L. Mittaukset tulee tehdä 1,5 m korkeudelta, mitattavan alueen keskilinjalta ja 60 m päässä ensimmäisestä alueen valaisinpylväästä. Tutkimuksen kevyen liikenteen väylät ja jalkakäytävät mitattiin samoja mittausperiaatteita käyttäen. Mittaustulokset eivät kuitenkaan ole vertailtavissa jalkakäytäviltä vaadittuihin K-luokkiin jaettuihin vaakatason valaistusvoimakkuuksiin tai Roihuvuoren valaistusvoimakkuusmittausten tuloksiin. Jalkakäytävien, jalankulkukatujen, jalankulku- ja muiden ajoradan viereisten alueiden valaistuksen arviointiin tulisi käyttää valaistusvoimakkuuksia. Valaistusvoimakkuudet tulisi laskea standardin SFS-EN 13201-3 mukaisesti. Toimintatapa on erittäin työläs vaatien useita kymmeniä LED-ulkovalaistus 2011 23 Käyttäjätutkimus