Blogi 24.3.2016

Valaistuksen sammuttaminen: liiketoimintaperustelu

Getting to grips with the facts and figures of LED vs retro-reflective

TSRGD antaa paikallisviranomaisille ja omaisuudenhaltijoille mahdollisuuden sammuttaa tiettyjen liikennemerkkien ja pollarien valaistuksen. Ilmeisiä säästöjä vaikuttaisi olevan saatavilla… mutta tapahtuuko tämä liikenneturvallisuuden kustannuksella?

Viimeaikaiset ja suunnitteilla olevat muutokset säädöksiin ovat vähentäneet niitä ehtoja, joiden täyttyessä liikennemerkkien ja pollarien valaiseminen (tietyissä tilanteissa) on pakollista. Tämä lievennys siirtää raskaan päätöksenteon ja siihen liittyvän riskin valaistuksen sammuttamisesta paikallisviranomaiselle tai omaisuudenhaltijalle. Heille jää kaksi välitöntä vaihtoehtoa: jatkaa niiden liikennemerkkien ja pollarien valaisemista, joiden osalta vaatimus on poistettu, tai sammuttaa valaistus ja käyttää heijastavaa materiaalia.

Tämä lievennys on lisännyt heijastavien pollarien saatavuutta ja käyttömahdollisuuksia (valaisematon pollari, joka heijastaa pintaansa osuvan valon korostaakseen vaara-aluetta) sekä lisännyt kaikentyyppisiin liikennemerkkeihin tarkoitettujen heijastavien materiaalien toimittajien määrää. Näiden tuotteiden houkuttelevana etuna on, että ne poistavat jatkuvan sähkökustannuksen kokonaan. On kuitenkin useita muita seikkoja otettava huomioon tätä päätöstä tehdessä.

Heijastavilla materiaaleilla on todellisia teknisiä rajoituksia, ja jos niitä ei pidetä puhtaina liasta, graffiteista ja jopa kasteesta, niiden teho heikkenee merkittävästi. Monet tekijät, kuten sijoittelu, ympäristön valaistustaso ja kulma suhteessa havainnoijaan, vaikuttavat muun muassa siihen, näkyykö liikennemerkki tai pollari selvästi tienkäyttäjälle pimeän aikaan. Heijastavat pinnat eivät tarjoa riittävää ratkaisua mahdollisten vaara-alueiden korostamiseen jalankulkijoille tai pyöräilijöille, ja ne aiheuttavat ongelman myös suurempien ajoneuvojen kuljettajille, jotka istuvat huomattavasti ajovalojaan korkeammalla.

DfT:n ohjeistus suoran valaistuksen poistamisesta toteaa, että ”on suositeltavaa, että vankka riskianalyysi tukee tällaista päätöstä tapauskohtaisesti”.

Traffic signs manual -oppaan luvusta 3 löytyy lisähuomautus, jonka mukaan ”jotkin liikennemerkit saatetaan sijoittaa paikkoihin, joissa ne eivät saa riittävää valaistusta ajovaloista, ja voi olla järkevää järjestää suora valaistus sääntelyvaatimuksista riippumatta.”

Taloudelliset perusteet

Paikallisviranomaisten budjettileikkaukset tekevät olemassa olevien resurssien ylläpidosta, teknologisen kehityksen hyödyntämisestä ja uusista tuotekehityksistä hyötymisestä yhä vaikeampaa. Liikennemerkkien ja pollarien valaistuksen käyttöön ja ylläpitoon liittyvien kustannusten vähentämiseen on saatavilla monia vaihtoehtoja. Tämän artikkelin tarkoituksena on selvittää perinteisten sisältä valaistujen pollarien ja liikennemerkkien käyttökustannusten osa-alueet sekä tarkastella taloudellisia perusteita heijastavien tuotteiden käytölle verrattuna näiden järjestelmien LED-retrofitointiin. Tätä varten on tehty useita oletuksia, jotka on lueteltu tämän artikkelin liitteessä.

Lisäksi tarkastellaan valaistuksen sammuttamisen turvallisuustekijöitä sekä vaihtoehtoja, joilla kustannuksia voidaan vähentää samalla kun liikennemerkit pidetään suoraan valaistuina.

Perinteiseen pollariin tai ulkoisesti valaistuun liikennemerkkiin liittyvät käyttökustannukset voidaan jakaa seuraaviin osa-alueisiin:

Energiakustannukset
CRC-maksu (sidoksissa energiankulutukseen)
Puhdistuskustannukset
Jatkuvien lampunvaihtokustannusten kohdistaminen
Jatkuvien liikennemerkki-/pollarikustannusten kohdistaminen

Pollarit

Sisältä valaistut pollarit koostuvat jalustasta eli perustasta sekä polymeeripohjaisesta ”yläosasta”. Jalustassa on geartray, ja se sisältää perinteisesti 2 tai 3 loistelamppua, joita voidaan ohjata magneettisella tai suurtaajuuskuristimella. Yläosa on pollarin edullinen osa, jota valmistetaan suurina määrinä. Valaistuna pollari näyttää kirkkaalta ja tasaiselta ja varoittaa kuljettajia mahdollisesta vaara-alueesta kaikista katsontakulmista.

Pollarin yläosan käyttöikä on tyypillisesti 10 vuotta. Tämän jälkeen pollarin yläosa voidaan irrottaa jalustasta, ja uusi yläosa voidaan asentaa helposti.

Energiankulutus lasketaan tehonkulutuksen perusteella (piirin wattiteho 30 tyyppiä 2x11W PL-lamppua kohden) ja vuosittaisten käyttötuntien määrän perusteella (4 500 tuntia hämärästä aamunkoittoon -käytölle).

Kun likaa, pölyä ja roskaa kertyy pollarin yläosan pinnalle, läpäisevän valon määrä vähenee. Siksi pollarin ulkopinta on puhdistettava säännöllisin väliajoin. Tarvittava puhdistustiheys riippuu paikallisista olosuhteista, mutta tyypillinen puhdistusväli olisi 1 puhdistus vuodessa.

Lamppujen ja pollarin yläosan vaihtoon liittyvät kustannukset kohdistetaan ottamalla huomioon tuotteen odotettu käyttöikä ja vuosittainen käyttö. Alla on yleiskatsaus kustannuksista:

Kuvio 2 osoittaa, että energiaan liittyvät kustannukset muodostavat 47% kokonaiskäyttökustannuksista. Jotta kustannuksia voidaan pienentää säädösten noudattamisesta ja tienkäyttäjien turvallisuudesta tinkimättä, on tärkeää kohdistaa toimenpiteet erikseen jokaiseen kuluerään, aloittaen sähkönkulutuksesta.

HEIJASTAVAT POLLARIT

Heijastavat pollarit poistavat energia- ja lampunvaihtokustannukset kokonaan. Puhdistuskustannukset sekä vaurioituneiden pollarien jatkuvat vaihtokustannukset kuitenkin kasvavat merkittävästi.

Sisältä valaistussa pollarissa lian kertyminen vähentää vähitellen valon läpäisyä pollarin yläosan läpi. Heijastavan pollarin heijastavat ominaisuudet sen sijaan edellyttävät, että pinta pysyy suhteellisen puhtaana liasta. Tämä puolestaan edellyttää tiheämpää puhdistusta ja siitä aiheutuvia lisääntyneitä ylläpitokustannuksia. Koko pollari on vaihdettava määräajoin heijastavan pinnan heikentyessä (noin 10-12 vuoden välein). Koska heijastavan pollarin kustannukset ovat huomattavasti korkeammat kuin polymeerisen pollarin yläosan kustannukset, myös jatkuvat vaihtokustannukset ovat korkeammat.

On syytä huomata, että onnettomuuden jälkeen pollari voi olla tarpeen vaihtaa, koska heijastava pinta voi vaurioitua, mikä lisää kustannuksia entisestään. Turvallisuuden kannalta vakava onnettomuus voi katkaista pollarin kokonaan irti maasta. Heijastavan pollarin tapauksessa tämä jättää vaaran täysin merkitsemättömäksi, kun taas kun pollarin yläosa katkeaa maasta, jalustalevy on edelleen valaistu ja toimii samalla tavoin kuin kissansilmäheijastin, joka tarjoaa jäljellä olevaa havaittavuutta.

Kuvio 3 osoittaa, että vaikka energiakustannukset poistuvat, muut kustannukset kasvavat merkittävästi:

Kokonaisvuotuiset käyttökustannukset pienenevät noin 33%. Kun kuitenkin otetaan huomioon olemassa olevan sähkönsyötön poistamisen tai turvallistamisen sekä uuden pollarin korkeat alkuinvestointikustannukset, takaisinmaksuaikaa on vaikea perustella.

LED-RETROFITPOLLARIT

LED-retrofitit tarjoavat suhteellisen alhaisen alkuinvestoinnin edun ja pienentävät samalla energiankulutusta. Lisäksi sisältä valaistun pollarirakenteen säilyttäminen tarkoittaa, että saadaan myös aiemmin käsitellyt näkyvyyshyödyt eikä yksityiskohtaisen riskiarvioinnin tekemiseen tarvita aikaa tai resursseja.

LED-tekniikkaan siirtyminen lampunvaihtoretrofitillä (verrattuna geartrayn vaihtamiseen) mahdollistaa erittäin yksinkertaisen asennuksen kustannusten pysyessä alhaisina. Se antaa asentajalle myös mahdollisuuden säilyttää kaksi erikseen sulakkeistettua valonlähdettä yhden sijaan, kuten CSS-raportissa suositellaan, mikä antaa varmuuden siitä, että valoa on edelleen saatavilla, jos lamppu vikaantuu.

Kuvio 4 osoittaa, kuinka kokonaiskustannukset pienenevät, mikä vastaa yli 40% säästöä:

Takaisinmaksuajat eri vertailulaskelmissa on koottu alla olevaan kaavioon;

Valaistuksen sammuttamisesta voidaan saada käyttötulosäästöjä, ja pääomasijoitus voi tukea heijastavien pollarien käyttöä, mutta tarjoaako tämä riittävän ratkaisun kaikille tienkäyttäjille, erityisesti moottoroimattomille käyttäjille?

Liikennemerkit

Heijastava liikennemerkkimateriaali tarjoaa monissa tilanteissa suoraan valaistukseen verrattavan valaistustason, mutta se ei sellaisenaan tarjoa riittävää valaistusta, jotta kaiken valaistuksen poistaminen olisi perusteltua, ja kuhunkin tilanteeseen sopiva valaistusmenetelmä on harkittava erikseen.

Täydelliset tiedot löytyvät TSRGD:stä. Yhteenvetona ehdot, joiden täyttyessä liikennemerkin valaiseminen on edelleen pakollista, ovat seuraavat;

Varoitus- ja määräysmerkit, joissa vapaa korkeus on rajoitettu
Turvallisuuden kannalta kriittiset määräysmerkit
Määräävät päätepisteiden merkit, kuten Väistämisvelvollisuus, Ajo kielletty, Nopeusrajoitukset
Moottoritiemerkit
Sisältä valaistuihin pollareihin kiinnitetyt merkit

Useimmissa olemassa olevissa valaistuissa liikennemerkeissä on kaksoisloisteputket, jotka voidaan helposti korvata LED-retrofitlampuilla energiankulutuksen ja lampunvaihtoon tarvittavien huoltokäyntien vähentämiseksi. Sisältä tai ulkoa valaistujen liikennemerkkien vaaditut valaistustasot on määritelty standardissa BS EN 12899-1, ja kaikkien harkittavien merkkipäivitysten tai retrofit-vaihtoehtojen tulisi täyttää tämä standardi. Myös valovirran heikkenemisarvot (L80) tulisi ottaa huomioon ja sisällyttää osaksi elinkaarikustannus- ja takaisinmaksulaskelmia.

Perinteisen valaistun liikennemerkin energiankulutus lasketaan piirin wattitehona 15 (tyyppiä 1 x 11W PL-lamppua kohden) ja vuosittaisten käyttötuntien määränä (4 500 tuntia hämärästä aamunkoittoon -käytölle). Alla on yleiskatsaus kustannuksista.

Kuten perinteisessä pollarijärjestelmässä, energiaan liittyvät kustannukset muodostavat lähes puolet liikennemerkin kokonaiskäyttökustannuksista. Sähkö yhdessä huoltokustannusten kanssa on monille paikallisviranomaisille keskeinen kohde, kun käyttökustannuksia halutaan vähentää.

HEIJASTAVAT LIIKENNEMERKIT

Heijastavat liikennemerkit poistavat energia- ja lampunvaihtokustannukset kokonaan. Puhdistuskustannukset sekä vaurioituneiden merkkien jatkuvat vaihtokustannukset kuitenkin kasvavat merkittävästi.

Turvallisuushuolia herää suurempien ajoneuvojen kuljettajien osalta, joiden ajovalot ovat huomattavasti heidän istuma-asentoaan alempana. Heijastavat materiaalit heijastavat valoa erinomaisesti suoraan takaisin valonlähteen läheisyyteen pienellä heijastuskulmalla, mikä toimii hyvin henkilöautojen kuljettajille. Raskaissa ajoneuvoissa, busseissa ja muissa suurissa ajoneuvoissa kuljettajalle heijastuvan valon määrä on kuitenkin usein huomattavasti pienempi. Kuten heijastavien pollarien tapauksessa, vaarasta on vain vähän merkkejä pyöräilijöille tai jalankulkijoille.

Kuvio 7 osoittaa, että vaikka energiakustannukset poistuvat, muut kasvavat merkittävästi.

LED-RETROFITLIIKENNEMERKIT

LED-retrofitit tarjoavat suhteellisen alhaisen alkuinvestoinnin edun ja pienentävät samalla energiankulutusta ja huoltotarvetta. Tämä käyttökustannusten pieneneminen antaa paikallisviranomaisille mahdollisuuden pitää liikennemerkit valaistuina ilman tarvetta sammuttaa valaistus tai vaihtaa merkki kokonaan uuteen. LED-tekniikkaan siirtyminen lampunvaihtoretrofitillä (verrattuna geartrayn vaihtamiseen) mahdollistaa erittäin yksinkertaisen asennuksen kustannusten pysyessä alhaisina.

Kuvio 8 osoittaa, kuinka kokonaiskustannukset pienenevät, mikä vastaa yli 40% säästöä.

Takaisinmaksuajat kolmessa vertailulaskelmassa on koottu alla olevaan kaavioon;

Aurinkokäyttöiset ja elektroluminesenssimerkit sekä pienjännitevalaistus ovat muita saatavilla olevia vaihtoehtoja, joita ei ole käsitelty tässä artikkelissa, mutta niiden takaisinmaksuaikojen oletetaan olevan samankaltaisia kuin heijastaville tuoteasennuksille lasketut.

Yhteenveto ja suositukset

Minkä tahansa liikenneturvallisuuteen liittyvän ominaisuuden valaistuksen sammuttaminen tulisi tehdä varoen, ja asianmukaiset riskiarvioinnit tulisi suorittaa ottaen huomioon ympäristö, alueen käyttö, lian ja pilaantumisen vaikutus heijastaviin materiaaleihin sekä kokonaiskustannukset suhteessa hyötyihin

Valaisemattomat ratkaisut ovat toteuttamiskelpoisia vaihtoehtoja, joita voidaan harkita osana uusien asennusten suunnitteluvaiheen riskiarviointeja. Laskelmat kuitenkin osoittavat, ettei olemassa olevien asennusten valaistuksen sammuttamisesta ole taloudellista hyötyä, koska muutoksen tekemisen alkukustannukset ovat korkeat ja koska sähkönsyötön järjestämiseen yksikölle on jo investoitu.

On osoitettu, että valaistun ratkaisun käyttäminen voi olla kustannustehokkain vaihtoehto, ja se ylläpitää edelleen liikenneturvallisuutta kaikille tienkäyttäjille, mukaan lukien jalankulkijat, pyöräilijät ja suurempien ajoneuvojen kuljettajat.

Lähteet ja lisälukemista:

CSS SL5/2007 Guidance on the lighting requirement for traffic signs and bollards (2007)
Traffic Sign Regulations General Directions, 2002, Amendment 2 (2011)
Traffic Signs Manual Chapters 3 and 4