城市夜环境中的光干扰及其限制(图)
摘要： 随着城市照明的快速发展，各种各样的光干扰也随之产生。光干扰对城市环境有极大的危害，它干扰交通运输、妨碍人民的生活和休息、破坏生态环境、影响动植物的栖息和生存、浪费能源等，所以，应该对光干扰有足够和理性的认识，并采取相应措施予以限制。
随着城市照明的快速发展，各种各样的光干扰也随之产生。光干扰对城市环境有极大的危害，它干扰交通运输、妨碍人民的生活和休息、破坏生态环境、影响动植物的栖息和生存、浪费能源等，所以，应该对光干扰有足够和理性的认识，并采取相应措施予以限制。
1．光干扰类型
（1） 对居住区的光干扰
各类照明（包括道路照明、景观照明、广告照明、建筑工地照明等）的光线进入居住建筑的居室，影响居民的生活和休息。
（2） 对道路交通的光干扰
道路周边的各类非道路照明设施具有不合适的亮度、照射方向或安装位置，对机动车驾驶员造成眩光影响，导致其视觉可见度下降,影响安全驾驶。
（3） 发光体（包括灯具出光口、被照亮的广告或标识等）自身亮度对其环境的光干扰发光体自身亮度过高，或其与环境背景的亮度对比过大，或其自身的亮度/面积比过大，造成观看者的视觉不适或可见度降低。
（4） 对夜空的光污染
照明装置的光线直接射向夜空，或道路照明、夜景照明、室外工作区照明及体育照明等的反射光射向夜空，造成天空发亮，影响天文观测。
（5）对动物和植物的光干扰
直接或间接地对动物栖息场所或植物施加不应有的、或过量的、或过长时间的或光谱范围不合适的光照，干扰动植物的生长或生存,破坏生态环境。
2．光干扰的评价指标
（1）对城市居住区的光干扰采用居住建筑居室窗户表面上的垂直照度和照明灯具朝向居室的发光强度来评价
(2) 由非道路照明装置对机动车驾驶员产生的光干扰采用阈值增量来评价
(3) 发光体对环境的光干扰采用发光体表面亮度来评价
(4) 对夜空的光污染采用灯具上射光通比、直射光溢出光通比和被照面向上发射光通比来评价。所考察灯具包括道路照明、夜景照明、体育照明、公共照明、室外工作区照明等照明工程中所使用的灯具。
(5) 对动物和植物的光干扰采用光强度和光照时间等来评价。
3. 照明装置光干扰的限定值
为保护城市的夜晚环境，相关国际照明组织和有关国家都相继制定了限制光干扰的标准和法规，并提出了具体的指标限值，其中主要的评价参数和指标限值如下。
(1) 住宅建筑居室窗户表面的垂直照度应符合表1的规定。
表1 住宅建筑居室窗户表面上垂直照度的最大限值。
单位： lx
注：E1为城市森林公园和城市生态自然保护区；E2为城市居住区；
E3为城市中的一般公共区； E4为城市中心区和商业中心区
(2) 朝向住宅建筑窗户方向的灯具的最大光强应符合表2的规定
表2 朝向住宅建筑窗户方向的灯具最大光强限值
单位：cd
*注：如果是道路照明灯具，此值可提高至500cd
(3) 照明灯具的上射光通比应满足表3的规定
表3 照明灯具上射光通比的最大限值
单位：%
（4） 自发光广告标识表面亮度应符合表4的规定
表4 自发光广告标识表面亮度最大限值。
单位：cd/m2
（5） 非道路照明装置所造成的阈值增量应符合表5的规定
表5 非道路照明装置所造成的阈值增量最大限值。
注：LA=0.1cd/m2 为无道路照明时的环境条件
LA=1cd/m2、2cd/m2、5cd/m2 分别为支路、次干路、主干路的道路照明环境条件
（6） 采用泛光照明方式进行建筑物立面照明时，应该严格控制落入到被照表面之外的直射光通量；对具有混合反射特性的建筑立面，当其镜面反射率较高时，不宜采用泛光照明方式。
（7）严禁在动物栖息区域及相关保护区设置夜景照明。不应在在城市森林公园和自然保护区内设置夜景照明。不应对珍稀树木设置夜景照明；严禁采用含有对树木有害的光谱的光源照射树木，应严格限制树木周边的景观照明中使用含有对树木有害光谱的光源；对普通树木的照明应尽量控制光照时间和光照强度，照明设施不得安装在树木上，也不得影响植物的根系生长；公园、绿地、行道树等处及其附近的夜景照明应遵守国家林业部有关标准的规定要求。
4 减少或控制室外照明设施光干扰的措施
（1） 进行各种室外场所的照明设计时，应合理选定照明标准值。
（2） 在进行照明设计时，应提出符合照明标准要求的多种设计方案，进行综合技术分析，从中选择技术合理且光干扰小的方案。
（3） 在进行照明工程设计时，应对可能受到照明工程光干扰影响的潜在受害对象进行分析评估。
（4）选择照明灯具时，应综合考虑照明效果要求和灯具的光强分布，选择外溢光较少的照明设计方案和灯具光分布类型。必要时，应通过在灯具上加装格栅、挡板、遮光罩等措施来控制外溢光。
（5）应避免灯具照射方向指向人群活动的区域，必要时应通过树木、围墙、遮光板等措施来加以遮挡；同时也要避免过多的反射光射向人群活动区域。
（6） 对于那些可能对行人造成光干扰的灯具，应通过增大灯具遮光角、减小灯具功率、降低灯具出光口表面亮度、选择合适的灯具安装位置和安装高度、选择灯具形式、选择灯具配光类型等措施来减小光干扰程度
（7）根据当地的具体情况，制定合理的宵禁时间，严格控制宵禁后仍在开灯的灯具类型、数量和光照强度。
（8）在住宅周边设计夜景照明和公共照明时，应计算核对射向居室窗户的光照强度和灯具表面亮度。
（9） 进行各类室外照明设计时，应检查射到被照区域之外的光照数量，评估其对环境的影响。
（10） 在城市机动车道路两侧设置非道路照明装置时，应进行眩光的评估和计算。
（11） 除商业区之外，城市的其他区域尽量不设置频繁变换模式的动态广告照明和夜景照明
（12） 城市商业区、娱乐区、体育场馆等场所区域的功能照明和装饰照明不应该对此类区域外的环境产生影响。
总之，我们应该充分认识到城市公共环境中光干扰的危害，采取积极的措施予以应对，以使得环境建设和照明事业健康地发展。
参考文献：
(1) CIE pub.150 - 2003
(2) CIE News1990, No.2
（作者：李铁楠）
李铁楠个人简介：
中国建筑科学研究院建筑光学研究室室主任
中国照明学会灯具专业委员会副主任
中国道路照明设计标准主编
中国照明学会理事
中国建筑学会建筑物理分会理事
北京照明学会常务理事
研究员，就职于中国建筑科学研究院，从事建筑照明、道路照明、景观照明等的研究设计工作。中国照明学会理事、中国建筑学会建筑物理分会理事、《照明设计》杂志副主编。
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