Katuvalo

Suomessa valtio on vastuussa yleisten teiden valaistuksen hankinnasta, jos valaistusta pidetään tarpeellisena liikenneturvallisuuden, alueen muun valaistuksen tai varustelun kannalta.[15] Valtion tienpitoviranomaisena toimii Väylävirasto, joka on liikenne- ja viestintäministeriön hallinnonalalla toimiva virasto.[16] Elinkeino-, liikenne- ja ympäristökeskukset huolehtivat alueidensa teiden kunnosta ja lupa-asioista.^lähde?

Väylävirasto omistaa valaistuksen valta- ja kantateillä.[17] Seutu- ja yhdysteiden valaistuksen omistaa joko Väylävirasto tai kunta, riippuen siitä, pitääkö Väylävirasto valaistusta tarpeellisena vai ei. Työnjako tievalaistuksen suhteen perustuu Suomen Kuntaliiton ja Väyläviraston solmimaan periaatesopimukseen.[17] Kunta voi rakentaa valaistuksen Väyläviraston luvalla, jos kunta haluaa korkealuokkaisemman tai laajemman valaistuksen kuin mitä on Väyläviraston ohjeiden mukaan tarpeen.[17]

Vuonna 2005 tievalaistuksen rakentaminen Suomessa maksoi 2+2-kaistaisilla teillä 60 000–77 000 euroa, kaksikaistaisilla teillä 55 000–72 000 euroa ja kevyen liikenteen väylillä 35 000–45 000 euroa kilometriltä, kun käytettiin metallipylväitä ja maakaapelia. Jos valaistus rakennettiin puupylväiden varaan ja käytettiin ilmajohtoja, se maksoi kaksikaistaisilla teillä 20 000–35 000 euroa ja kevyen liikenteen väylillä 18 000–35 000 euroa kilometriltä.[18]

Katuvalojen ylläpidosta, parantamisesta ja uusimisesta huolehtii Suomessa tien omistaja, eli yleisten teiden kohdalla valtio tai kunta.[15] Valtio voi rahallisesti avustaa kunnan omistaman valaistuksen ylläpitoa, jos se katsotaan liikenneturvallisuuden kannalta tarpeelliseksi[15] Yksityisten teiden tienpitovelvollisuus, johon luetaan kuuluvaksi myös tievalaistus, on tieosakkailla.[19]

Väylävirasto pyrkii tarkastamaan omistamansa yli 20 vuotta vanhat valaisimet ja saneeraamaan ne esimerkiksi silloin, kun valaistusteho on liian alhainen, valaisimien energiankulutus on korkea tai käyttöikä lyhyt verrattuna moderneihin lamppuihin, tai jos tietä levennetään tai siirretään.[17] Väyläviraston tavoitteena on uusia tievalaisimet viimeistään 30 vuoden iässä, mutta kunnilla tämä vuosiluku vaihtelee. Esimerkiksi Turussa vaihtoväli on 40 vuotta.[20] Kunnilla on usein valtiota vähemmän rahaa käytettävissään, mikä näkyy vanhempana valokantana.[20] Vuonna 2004 tievalaistuksen käyttö ja kunnossapito eli valaisimien tarvitsema energia ja huolto maksoivat kaksikaistaisilla valtateillä 1 900–4 300 euroa kilometriltä ja kevyen liikenteen väylillä 1 200–1 900 euroa kilometriltä.[18]

Katuvalaisimen lampun elinkaari on kahdesta neljään vuoteen valaisintyypistä riippuen. Esimerkiksi Helsingissä vaihdetaan vuosittain noin 25 000 katulamppua, kun niitä on pääkaupunkiseudulla yhteensä 79 000.[21]

Isossa-Britanniassa valtaosan katuvaloista omistaa paikallishallinto. Britanniassa on noin 7,6 miljoonaa tievalaistusyksikköä, joihin lasketaan mukaan katuvalot ja valaistut kyltit, ja sektorin arvoksi on määritelty noin 450 miljoonaa puntaa vuodessa. Tästä summasta 40 prosenttia kuluu energia- ja palvelumaksuihin julkiselle sähkönjakeluyhtiölle, ja vuotuisesta taseesta 70 prosenttia käytetään ylläpitoon ja loput uusiin projekteihin.[22]

Australiassa katuvalaistuksen omistaa paikallishallinto (local councils). Palvelut tuottavat erilaiset jakeluyhtiöt, ja ostajan eli paikallishallinnon ja palveluntuottajan välisestä yhteydestä vastaavat alueelliset säätelyviranomaiset (State and Territory electricity regulators). Australiassa on 1,94 miljoonaa katuvaloa, jotka vuodessa käyttävät 1,035 GWh sähköä (0,57 prosenttia Australian kokonaissähkönkulutuksesta) ja maksavat 210 miljoonaa dollaria.[23]

Yhdysvalloissa tievalaistuksen hankinnasta ja ylläpidosta vastaa kunnan- tai kaupunginhallitus, joiden alaisuudessa on erilaisia valaistusjärjestelmiä. Esimerkiksi Sacramentossa valaistus rahoitetaan omaisuusverosta otettavalla osuudella, ja San Diegossa kaupungin valaistuspiirit voivat maksaa ylimääräistä maksua, jos ne haluavat omaan kaupunginosaansa lisää katulamppuja.[24][25]

Katuvalaistuksen sopivan sijoituksen tarkoituksena on liikenneturvallisuuden, ajomukavuuden ja yleisen järjestyksen ja turvallisuuden parantaminen. Huomioon otetaan myös viihtyisyys ja ympäristövaikutukset. Katuvalot voidaan sijoittaa tien toiselle tai molemmille reunoille tai tien keskelle. Ne voidaan kiinnittää pylväillä, varsilla tai vaijeriripustuksella poikki- tai pitkisuuntaisesti katuun nähden. Erityistä valosuunnittelua vaativat taso- ja kiertoliittymät, sillat ja tunnelit. Kaupungeissa otetaan huomioon alueiden arkkitehtoninen luonne, maamerkit, puistot, päänäköalat ja yöajan toiminnot. Pääsisääntuloteiden portit valaistaan näyttävästi.[11]

Katulamppujen välimatka on 25 metriä.^lähde?

Valaisimet voidaan jakaa eri tyyppeihin esimerkiksi käyttötarkoituksen, lampputyypin, rakenteen, asennustavan tai valonjako-ominaisuuksien mukaan. Valaisimen käyttötarkoituksena voi olla valaista katua, liikennemerkkiä, tunnelia, siltaa tai aukiota, jolloin valaisintyyppi tulee valita sopivasti. Joskus tarkoituksenmukaista on käyttää valonheitintä tai epäsuoran valaistuksen kalustetta. Rakenteella tarkoitetaan suljettua tai avointa lamppua, ja asennustavalla pylväs-, varsi-, vaijeri- tai pinta-asennusta.[11]

Vanha ranskalainen valaisin Kouvolan Kellomäentiellä. Valaisin on toiminut alun perin 500 watin hehkulampulla, mutta saneerattiin myöhemmin 125 watin elohopealampulle.

Lampputyypeistä nykyään ovat käytössä lähinnä monimetalli-, suurpainenatrium-, led- ja pienpainenatriumvalaisimet. Elohopealamppujen käytöstä ollaan jo suurilta osin luovuttu. Elohopea- ja monimetallilamput tuottavat valkoista valoa, suurpainenatriumlamput oranssia valoa ja pienpainenatriumlamput keltaista valoa. Nykyaikaiset led-valaisimet tuottavat valkoista valoa. Värillä on merkitystä lähinnä ympäristön viihtyisyyden ja vähäisemmässä määrin havaitsemisen, häikäisyn ja opastamisen kannalta. Hehkulamppuja käytetään ainoastaan valo-ohjauksessa.[12]

Elohopealamppu eli elohopeahöyrylamppu on perinteinen purkauslampputyyppi. Se on Suomen teillä yhä hyvin yleinen. Se tuottaa valkoista, aavistuksen verran sinertävää valoa. Elohopealamput ovat hankintakustannuksiltaan edullisimpia purkauslamppuja. Niiden energiatehokkuus 50 luumenia wattia kohti on vaatimaton muihin purkauslamppuihin verrattuna[32][33]. Lisäksi ne menettävät merkittävästi valotehoaan kestoikänsä aikana.[34] Elohopealamppujen käyttöikä on noin kolme vuotta[32].

Elohopeavalaisimia ei enää asenneta uusiin tievalaistuskohteisiin. Vanhatkin valaisimet poistuvat käytöstä lähivuosina, sillä EuP-direktiivin myötä elohopeahöyrylamppujen myynti loppuu vuonna 2015.

Monimetallilamppu eli metallihalogeenilamppu on toimintaperiaatteeltaan lähes identtinen elohopealampun kanssa, mutta eroaa siitä siten, että kaasuseokseen on lisätty elohopean lisäksi muitakin aineita. Lampputyypin tuottama valo on puhtaamman valkoista kuin elohopealampussa. Monimetallilamppujen energiatehokkuus 100 lumenia/watti on purkauslamppujen keskitehoa[32][33]. Hinnaltaan ne ovat muita purkauslamppuja kalliimpia[32]. Monimetallilamppujen käyttöikä on noin kaksi vuotta[32].

Monimetallilamppuja ei tavallisesti käytetä maanteiden valaisuun. Niitä voidaan käyttää haluttaessa valkoista valoa ja hyvää värintoistoa esimerkiksi kaupunkikeskusten, piha-alueiden, julkisivujen, monumenttien ja aukioiden valaisemisessa.[12]

Lähikuva natriumvalaisimesta.

Natriumvalaisinten toiminta perustuu siihen, että natriumhöyryn avulla saadaan aikaan näkyvää värillistä valoa.[35][36] Natriumvalaisimia on kahdenlaisia:

Pienpainenatriumlamppu tuottaa kirkkaankeltaista, monokromaattista valoa. Sen energiatehokkuus 200 lumenia/watti on ylivoimaisesti paras[33]. Pienpainenatriumlamppuja näkee lähinnä moottoriteillä, eikä niitä enää juuri asenneta kalleutensa ja huonon värintoistonsa vuoksi. Pienpainenatriumlamppujen värintoistoindeksi on nolla, mikä tarkoittaa, että niiden valossa silmän kyky erottaa värejä on erittäin huono.[36] Valaisimien ongelmia ovat myös lampun lyhyempi käyttöikä verrattuna suurpainenatriumvalaisimiin, lampun korkea hinta ja energiankulutuksen lisääntyminen lampun ikääntyessä.[37]

Suurpainenatriumlamppu tuottaa punaisenoranssia valoa, jonka värilämpötila on tavallisesti 1 900–2 200 kelviniä ja värintoistoindeksi 20–25.[35]. Suurpainelamppujen värintoisto on huono, eli ne vääristävät ympäristön värejä. Suurpainenatriumlamppua pidetään kuitenkin kustannustehokkaimpana tievalaisintyyppinä. Suurpainenatriumlamppujen energiatehokkuus 100 lumenia/watti on purkauslamppujen keskitehoa[32][33]. Niiden käyttöikä on noin neljä vuotta[32].

Induktiolampun toiminta perustuu sähkömagneettiseen induktioon ja loistelamppujen kaasupurkaukseen. Ensiokelan läpi johdettu virta saa siinä aikaan virtaa toisiokelassa, ja kaasuilmassa olevat atomit ionisoituvat, jolloin syntyy näkyvää valoa.[38] Induktiolamput kestävät pidempään kuin purkauslamput, mutta niitä käytetään hyvin harvoissa paikoissa.[39]

Induktiolampuilla on yhtä hyvä värintoistokyky kuin monimetallilampuilla, ja niiden energiatehokkuus 70 lumenia/watti on 40 prosenttia parempi kuin perinteisillä elohopealampuilla[32]. Induktiolampuilla on kallis hankintahinta, mutta 15 vuoden kestoikä kompensoi asiaa[32].

LED-valaisin on uusi katuvalotyyppi, jonka käyttöä on testattu 2000-vuosikymmenen puolivälistä saakka. Poikkeuksena muille katuvalaistustekniikoille se ei ole purkausvalaisin. LED-lamput kestävät huomattavasti pidempään ja kuluttavat vähemmän sähköä kuin purkauslamput. Ne ovat myös tärinän- ja iskunkestäviä, pienikokoisia ja lähes huoltovapaita. Ongelmina ovat kuitenkin vielä tekniikan keskeneräisyys ja liian heikko valaisuteho. LED-valoja käytetään nykyisin valo-ohjauksessa, valotaideteoksissa ja yhä enenevässä määrin ulko- ja katuvalaistuksessa.

Energiansäästölampulla tarkoitetaan kaikkia sellaisia lamppuja, jotka tavanomaiseen hehkulamppuun verrattuna säästävät sähköä. Puhekielessä sillä tarkoitetaan yleensä loisteputken toimintaperiaatteella toimivaa kierrekannallista lamppua, ns. pienloistelamppua. Lamppu koostuu ohuesta ja pitkästä loisteputkesta joka on taivutettu tiiviiseen muotoon, sekä koteloidusta ohjauselektroniikasta. Lamppuja on saatavilla kahdenlaisia, kuristimella toimivia sekä integroidulla elektronisella liitäntälaitteella varustettuja jolloin kuristinta ei välttämättä tarvita. Integroidulla liitäntälaitteella saatava korkea (0,99) hyötysuhde syrjäyttänee vanhemmat kuristimeen perustuvat mallit tulevaisuudessa. Elektroninen liitäntälaite voi myös olla asennettu valmiiksi valaisinrunkoon.