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1、城市夜景照明光污染问题及对策分析引 言 光的世界，满足人们对“看”的功能需求，还发挥着彰显环境氛围、渲染城市环境、突出立体造型的装饰性功能。世界上每个城市都阑珊灯火，城市肌理更加清晰，星星点点的城市灯光将夜幕下的地球装饰得璀璨无比。“朝九晚五”、“日出而作，日落而息”的生活节奏在城市生活逐渐被摆脱，人类开始主宰时间。城市的夜晚呈现出独特的视觉夜景：大都市和现代化。夜景灯光在使城市变美的同时，也带来了困惑。在缤纷多彩的灯光环境中，刺目的灯光让人紧张，人工白昼让人无法入睡，不适当的灯光设置对安全交通更大，事故发生率增加。过度的夜景照明不仅严重影响人类，干扰正常的生活节律，甚至鸟类、昆虫及植物也难逃
2、受到威胁。光污染是动物的狙击隐形“杀手”，昆虫发生“飞蛾扑火”的惨剧，鸟类夜间迁徙撞上有灯光的高层建筑，海鸟因灯光而迷失方向。如今在高密度的居住环境里，人们“仰望星空”则变成一种奢望，繁星的夜空被取而代之的是一盏盏将街道照射得如白昼的路灯，炫丽的霓虹灯，直冲云霄的激光照明为什么我们看到的星星越来越少？我们不禁疑惑：这就是我们追求的夜晚吗？夜晚的城市“亮化”是该装扮“淡妆”还是“浓妆”？夜的格调是“低调”还是“奢华”？光污染已经对整个生态环境直至我们人类自身造成了的巨大伤害，必须引起我们足够的重视。继大气污染、水污染、噪声污染后，我们又将面临的一道棘手的难题过亮的人工照明造成的光污染。一、研究背
3、景 现代城市照明无疑是彰显城市现代化建设和发展的一个标志，设计师用“光”展现新景象，这个时刻既是机遇，又是挑战。城市的夜晚呈现出独特的视觉夜景：大都市和现代化，它被视为城市繁荣与进步的标志。良好的夜景照明重塑城市形象，展示了城市风貌和特色，改善城市治安情况，促进工商业、旅游业的繁荣，增强了市民的荣誉感与自豪感。 近年来，由于改革开放及经济的发展带动我国城市夜景照明蓬勃发展，当您漫步在夜幕笼罩下的北京、上海、广东、南京等大都市的街头，光与影的交织，光与色的变幻，红橙黄绿青蓝紫光色让你眼花缭乱，夜晚下的世界被灯光打扮得炫目无比，颠倒了人们潜意识中头脑对“夜”的认知。据科学分析证明，夜空中人工照明导
4、致的天空亮度是自然背景值的 9 倍。意大利和美国的研究人员通过对全球居民区和工业区光污染卫星资料研究后发现，全球有 2/3 地区的居民看不见星光灿烂的夜空，尤其是在西欧和美国，高达 99%的居民看不到星空。然而，人工照明的代价远非星空的消失这么简单。光污染问题于 20 世纪 30 年代在国际天文界被首次提出，他们认为城市室外照明使天空发亮，从而给天文观测带来负面影响。在辉煌的灯光下，天文观测无法顺利进行，植物、动物，甚至人类的正常生活也遭受前所未有的威胁。动物保护者称，耀眼的光源是杀害鸟类和昆虫的罪魁祸首。光污染会导致视疲劳和视力下降。据统计，我国高中生近视率达 60%，居世界第二位，光污染是
5、其隐患之一。 精选文档夜晚过强的光线和彩色光扰乱人的生物钟，身体失衡。据统计，光污染在德国每年增长 6%，意大利和日本为 10%和 12%，90%以上的光污染危害人类的生活。东亚区的中国，图 2 中显示存在光污染的程度还不是特别严重，但是，我们应该知道，中国大规模城市夜景照明工程建设的历史还不足十年！光污染已经濒临中国了！中国各大城市夜景建设进行得如火如荼，许多中、小城市的规划部门也在加紧编制或实施“亮化工程”、“光彩工程”或“亮起来工程”，各城市相互攀比，城市越闪亮，城市名誉越好，这种错误的观念导致光的严重浪费，中国建筑科学研究院著名照明专家肖辉乾说：“很多城市的很多道路太亮了，其亮度已远超
6、国际标准。一些城市喜欢用华灯、槐花灯和酒杯灯等，这些灯看上去很漂亮，但它们只有 5%的光线能照到路面上，其余的 95%的光线都射到天上去了。”据统计，每年用于城市照明的投资，以 20%-40%的速度递增。 与国外相比，我国的夜景照明起步晚，夜景设计缺乏系统化与标准化，产生城市光污染等种种弊端，且在光污染的防治方面，目前还是无法可依！面对日渐严重的光污染，研究的重要性显而易见，探索防治措施，已成为当务之急。二、夜景光污染的界定（一）光污染的界定 光污染问题是一种新型的环境污染，又是一个国际化的问题，世界各国对它作了不同的称谓，在欧美国家称之为“干扰光”，日本称之为“光害”，国内普遍称为“光污染”
7、或“噪光污染”。光污染问题涉及的范围宽泛，设计的学科众多，问题较为复杂，国内外理论界对光污染的界定和理解众说纷纭。 国内暂时只有 2004 年上海市实施的城市环境（装饰）照明规范对光污染作了明确的定义：“由外溢光或杂散光的不利影响造成的不良照明环境，狭义地讲，即为障害光的消极影响。”其中，“外溢光/杂散光”定义是“照明装置发出的光中落在目标区域或边界之外的部分”；“障害光”定义是“外溢光/杂散光的数量或方向足以引起人们烦躁、不舒适、注意力不集中或降低对于一些重要信息（如交通信号）的感知能力，甚至对动、植物亦产生不良的影响。”综上，认为光污染具有以下特征：一、技术层面，人工照明制造的光污染在数量
8、、光度、强度等照度测量、计算都超过一定的国际或国内标准； 二、主观层面，光污染不仅给人的生理感受和审美需求，包括人的心理感受与美学思想带来一定的影响，还威胁自然环境、生态的平衡；三、影响范围，光污染是指未落在目标区域或边界之外的光污染部分。光污染,广义的说,它是过量的光辐射,包括可见光、紫外线与红外线辐射对人体健康和人类生存环境造成的负面影响的总称。（二）城市夜景照明光污染 城市夜景照明是指城市区域内的所有室外活动空间或景物的夜间景照明，如建筑或构筑物的夜景照明、道路与交通照明、广场或工地照明、广告标志照明和园林山水景观照明灯。精选文档 城市夜景照明中的光污染主要包括大气光污染、光侵扰、眩光等
9、。1） 大气光污染地面产生的人工光在尘埃、水蒸汽或其他悬浮粒子的反射、扩散作用下，进入大气层导致城市上空发亮，称作大气光污染。大气光污染产生的原因主要有两个方面：一是直射光进入大气层；二是由于地面或其他反射面的反射作用，使光进入大气层。2）光侵扰光侵扰是指邻近的直射光或反射光超出了本来应该照亮的范围，而照亮周围其他事物，并产生不良影响的现象。随着建筑密度的加大，光侵扰现象日渐增多，因而越来越受到人们的关注。室外照明灯具没有正确选择、布置或对准是产生光侵扰的重要原因。对建筑物进行泛光照明时投光灯的位置和投射角度十分关键，特别是当建筑物较高或者体型复杂时，施工时很难保证所有的光都能对准目标点，使得
10、有些光溢出，而射向室内或其它地方。因此泛光照明对于夜间无人停留的办公建筑、公共建筑等较为适用，对于高层住宅、医院、旅馆等人们休息的场所则应谨慎使用，因为如果处理得不好，光很容易透过窗户进入室内，造成光侵扰，影响人们夜间休息。3）眩光 眩光主要来源于视野中直接看到刺眼的光，眩光会引起视觉上的不舒适、烦恼、疲劳等，严重时会损害视力甚至造成安全隐患。道路照明、安全照明、体育照明、广告和标志照明以及汽车头灯都有可能成为引起眩光的光源，而且越是在夜间周围环境变暗时眩光越会表现突出。人的视线一般是水平方向的，当灯具的法线方向与水平面的夹角较小或者灯具在这个方向发出太多的光时，就会对人正常的休息或活动产生严
11、重干扰。另外，过大的亮度对比也会产生眩光，当人们以一定的速度把目光从过亮的物体上转移到背后的黑暗背景中，人的眼睛会在一定的时间内什么也看不清楚。所以在室外照明中控制亮度及其均匀度十分重要。另外，夜景照明中色光的随意使用也会对驾驶员对交通信号和周围景物的正常判断造成干扰。三、城市夜景光污染的危害 人工光源的照明是夜景光污染的源头。在城市照明发展的同时，过多或过于强烈的光照成为一种新的污染源。随着大功率高强度气体放电灯在建筑外观照明的广泛使用，城市光污染现象越来越严重。人工光源属于非全光谱照明，对人体、植物、动物、昆虫、生态环境等造成不同程度的影响。 光污染具有隐蔽性，一般很少人会感觉出来，但是，
12、光污染与其他的环境污染同样会构成危害。据调查显示，目前仅有三成市民了解玻璃幕墙、广告灯箱、霓虹灯和其他光源会造成光污染，而且，96%的市民对光污染的危害还一无所知，其实在令人担忧。因此，我们有必要揭露这一巨大危害，以引起人们的重视。光污染的危害，主要分为三大类别：即对生物圈的危害、对社会生活的危害、对城市环境的危害。精选文档（一） 对生物圈的危害对人类的影响1）生理危害 损伤视力 光污染是引发青少年近视的重要原因。光滑洁白的纸张的光反射系数高达 90%，比草地、森林或毛面装饰物高 10 倍左右，现今的高中生近视率达 60%，有关专家认为视觉环境是形成近视的主要原因，而不是用眼习惯。医学物理学研
13、究的结论：“绿色照明”指发光体所发出的光只有为全色光谱，色温贴近自然光、无频闪光，否则会损害眼睛。 美国一项研究表明，“人造光源与儿童近视的发生率有一定的相关性，睡在黑暗中的人只有 10%患近视，而睡在有照明灯光下的孩子有 34%患近视。如果灯光过亮，该比率上升到 55%。研究还证实，眼睛和焦距调整功能状况，与光明和黑暗在24 小时内所占比例有很大关系。至于成年人，如长期在光污染环境下工作和生活，视网膜和虹膜亦会受到程度不同的损害，视力骤降。至老年时白内障的发病率高达45%。” 健康失衡 科学研究发现，城市中的夜景灯光由于采用人工光源，会扰乱人体的正常生活规律，导致体温、心跳、脉搏和血压不协调
14、，长期下去体内的生物和化学系统会发生变化，使得生物机体失去平衡。婴幼儿经常处于光照环境下，会引发睡眠和营养方面的问题，甚至会刺激儿童性早熟。 一份关于医科的调研显示：长期受到光污染的孕妇，早产和难产的比例明显升高，而且发生胎儿畸形和新生儿先天性视力低下的几率也比未受到光污染的孕妇要大得多。2）心理危害 情绪急躁 如果居住区环境夜晚过亮，居民会难以入睡，扰乱生物钟，引起食欲下降，情绪低落，心理压力大，无精打采等。同时，动态干扰光对人的心理感受和情绪反应干扰程度要比对人的视觉功能干扰强烈，其中对喧闹的、刺激的、抑郁的、烦恼的、厌倦的等方面的感觉影响程度突出，实验结果表明，女性对动态光的敏感性高于男
15、性。 降低安全感 调查表明，恰当合理的照明可以大大减少公共场所的犯罪率。然而，从一定意义上说，过度明亮、繁华的灯光环境容易使人更加紧张、恐慌、烦躁和不安。对自然生物的影响1）动物 一些昆虫像飞蛾具有趋光的特性，夜行性动物难以适应灯火通明的夜晚，建筑灯光会将昆虫引诱高楼大厦，车灯使它们迷失在高速公路，甚至很多昆虫一头扎进白炽灯，发生“飞蛾扑火”的惨剧。据调查，芝加哥的一栋高楼每年都会杀死大约1500 只候鸟。 美国鸟类专家统计，每年都有 400 万只候鸟因撞上高楼上的广告灯而死去。习惯于夜间活动的动物如蛙类、猫头鹰、眼镜猴等具有良好的视力，但是过于明亮的灯光却给他们带来无尽的烦恼。 曾几何时，在漆黑的夜晚总会被一群萤火虫迷住，如今的夏夜，我们拥有了灯光璀璨的城市夜景，却让我们失去了精选文档“童年的伙伴”。在造成萤火虫数量减少的种种原因中，我们不能忽略了铺天盖地的人工光源这一重要原因。华中农业大学副教授付新华指出“萤火虫对光污染非常的敏感。从这个角度去考虑，它是衡量环境的一种指示生物。” 图片 2-1 2008 年 10 月 1 日，在湖北三峡大老岭自然保护区管理局附近，鸟类的集体“自杀”带给我们的视觉冲击更加惨烈。 现如今，光污染的问题已经不仅仅局
