浅析城市中的光污染及防治对策
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2006年(第35卷)第5期 连锭设计
腮四蝈 0国 翰 图
钟海英 ,易志禹
(1.广东省电子机械工业设计设计院东莞设计部,广东东莞 523008;
2.湖南省建筑设计院东莞设计部,广东东莞 523009)
摘要:通过对现代都市光污染的产生的原因。以及对A-4N的
身心键康和生活的影响的分析,探讨了在城市克服光污染的防治 对策。
关键词:光污染 玻璃幕墙 眩光
人们关注水污染、大气污染、噪声污染等,并采取措施大力整
治,但对光污染却重视不够。适宜的光是一切生命生存不可缺少
的能源,但超过一定强度的光则又会破坏环境的舒适,造成城市
生态环境的污染。如果人长期在光污染严重的条件下工作或生 活,会使人心烦头昏,甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏
力等类似的精神衰弱的症状。另外,光污染可对人眼的角膜和虹
膜造成伤害,视网膜也会受到不同程度的损害,视力会急剧下降,
白内障的发病率也会提高。
1 光污染的概念
光超过其质量标准和排放标准等这些标准,危害人体健康, 妨碍人们学习、生活和其它正常活动,破坏城市生态环境的现象
即为“光污染”。引发光污染的原因既包括玻璃幕墙、霓虹灯等相
对确定的光照。也包括车灯、电焊等流动光线等。
2光污染的分类
国际上一般将光污染分成三类。即白亮污染、人工白昼污染
和彩光污染。 当阳光照射强烈时,城市建筑物的玻璃和磨光大理石墙面。
以及各种涂料装饰反射明亮、眩目的光线,即形成白亮污染。长时 间在白色光亮环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受到程
度不同的损害,视力急剧下降,白内障的发病率大增。夜幕降临
后,商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目,泛光照明,令人眼花
缭乱,有些强光束甚至直冲云霄,使得夜晚如同白天一样,称为人
工白昼污染;舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯以及闪烁的彩色 光源即彩光污染。
3光污染的危害
3.1对生态环境的影响 奥地利研究人员在一个研究项目中的发现,一个小型广告灯
箱一年可以杀死35万只昆虫。自从爱迪生发明电灯以来,当初最
早的灯泡只有1瓦,可是如今在城市里,可以随便找到千瓦以上
的电灯。用电是人类进步的标志,可是随之也带来了很多问题,昆
虫的死亡带来了一系列的后果,直接对那些依靠昆虫授粉的植物
造成了影响,而那些以昆虫为食的鸟类也会因此而间接死亡。
高楼的灯光会吸引迁徙的鸟类,导致它们往往会撞死在高楼 上,在芝加哥,有一幢高楼每年都会杀死1000—2000只候鸟。美
国研究者的调查显示,每年大约有400万只鸟因撞上高楼上的广
告灯而死去,这是个庞大的数字。 3.2对人生理上的影响
据科学测定:一般白粉墙的光反射系数为69%一80%,镜面玻
璃的光反射系数为82%一88%,特别光滑的粉墙和洁白的书簿纸
张的光反射系数高达90%,比草地、森林或毛面装饰物面高1O倍
左右,这个数值大大超过了人体所能承受的生理适应范围。经研 究表明,光污染可对人眼的角膜和虹膜造成伤害,抑制视网膜感
光细胞功能的发挥,引起视疲劳和视力下降。彩光污染所产生的 紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线,对人体的有害影响持续 时间长,人体如果长期接受这种灯的照射,可诱发鼻血、脱牙和白
内障甚至癌变。 彩色光源让人眼花缭乱,不仅对眼睛不利,而且干扰大脑中枢
神经,使人感到头晕目眩,出现恶心呕吐、失眠等症状。同样,长时
间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受 到程度不同的损害,视力急剧下降。最近的研究发现,夜间有开灯
睡觉习惯的婴幼儿比在全黑环境下睡觉的,成人后近视眼的发病
率要高出很多。
3.3对人心理的影响
如果所居住的环境夜晚过亮,人会难以入睡,扰乱人体正常 的生物钟,使人头晕心烦,食欲下降,情绪低落,身体乏力等,造成
心理压力。 眩光,是指引起人体不舒适感的溢散光,是严重的光污染。眩
光分为两种,一种为直射眩光,是人眼视场内呈现过亮的光源引
起的。另一种为反射眩光,是由光滑表面内光源的影象所引起的。
眩光对人的影响,分为损害视觉的失能眩光和引起人体不舒适感 觉的不舒适眩光。为了表示不舒适眩光,人们引入了眩光指数和
眩光分数,定义眩光指数:
G】
其中:k一光源亮度;(1)一立体角; 一背景亮度;p一观测点
的位置系数。 眩光指数GI与通常所说的眩光分数对应关系见表1:
表1眩光指数GI与眩光分数关系
眩光 分数 A B C D E
眩光 指数GI 1O 13 16 18 19 25 28
人体的 无感 稍有 轻微 可接 稍不 不舒 不能
感觉 觉 感觉 感觉 受 舒适 遭 忍受
3.4导致城市交通事故
由玻璃幕墙造成的光污染是制造意外交通事故的凶手,矗立 的一幢幢玻璃幕墙大厦,就像一大块几十米宽、近百米高的巨大 镜子,并对交通情况和红绿灯进行反射(甚至是多次反射),反射
光进入高速行驶的汽车内,会造成人的突发性暂时失明和视力错
觉:刺眼的路灯和沿途灯光广告及标志,也会使汽车司机感到开
车紧张,易导致交通事故的发生。
3.5给居民日常生活带来的影响
1998年建成的宁波电业大厦从第6层至第28层在外层的
西立面装饰了玻璃幕墙。玻璃幕墙像一面巨大的反光镜,在5~1O 月份的晴天,下午3 ̄6时反射光照到距电业大厦西面100米的
19户居民居室中,比太阳光直射还强烈。刺眼的蓝绿光直逼人 眼,严重影响了居民的正常生活。19户居民在1998年6月,以宁
波市电业局和开发商一宁波市建设开发公司为共同被告诉诸法
庭。 宁波市海曙区人民法院一审判决19户居民败诉,居民们不
服向宁波市中级人民法院上诉,但仍以败诉告终。做出判决的法 院认为,环境污染行为的认定须以违反国家有关环境保护的法
律、法规为前提,原告方提出电业大厦西立面的玻璃幕墙反射阳
光至其居室系事实,但由于我国目前尚无鉴定光污染的手段和标 准及有关防治光污染的法律、法规,所以难以认定原告方提出的
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侵害事实,也难以认定光污染对人身健康的侵害事实。
4光污染的防治对策
4.1加强夜景照明生态设计
让城市亮起来,美起来的夜景观建设必须适度,否则效果适
得其反。夜间灯光的主要功能是照明,其次是美化。照明有一定的 光线强度即可,过亮会干扰车辆和行人,甚至破坏生态环境。美化
夜景需要柔和温馨的灯光,如果太过分会让人感觉不适。夜景照
明应根据需要而设计,并且充分考虑生态环境因素。
4.2加强玻璃幕墙的管理 玻璃幕墙“光污染”是在以下特定条件下产生的:(1)使用了大
而积高反射率镀膜玻璃;(2)在特定方向和特定时间下产生。如玻
璃幕墙小朝向太阳照射的方向,或与人不成特定的角度,是不会
发生的。山于太阳与地球相对位置总在不断变化,因此,产生特定 角度也是有特定时限的;0)光污染的程度与玻璃幕墙的方向、位
置及高度有密切关系。因为人的视角在2m高左右15。夹角之内
影响最大,光反射的强度随反射物到人眼的距离的平方成反比。
所以,直射日光的反射光的产生方向取决于玻璃而对太阳位置的
几何位置关系,因此要调整这种关系,使反射光向天空散溢,而不 入射到街道上和人行道上。即使使用玻璃幕墙,应该注意幕墙的
朝向和方位,根据夏季太阳的高度角和方位角,可以推算出:在南
偏东35。西偏北20。的区间范围内为不宜使用玻璃幕墙的方
位。否则,眩光反射焦点区域对其它建筑物和行人造成不利的影
响。 通过新型玻璃材料的研究、开发和使用,或对现有玻璃加以
处理能够减少定向反射光,同时: 不增加室内的热效应,这是一 种最为简捷有效的解决光反射问题的构造技术方法。例如吸热玻
璃、回反射玻璃及贴漫反射膜玻璃等等。
4.3制定防治“光污染”的技术性的法律规范 “光污染”如何界定,其危害程度如何测算,如何防治光污染, 都是专业技术性很强的工作。为控制玻璃幕墙建设中产生的光污 染,我国有关部门制定发布了一些技 规范,如建设部于1996年
发布了《玻璃幕墙工程技术规范》(JGJ102—96),1997年发布了 《加强建筑幕墙工程管理的暂行规定》(建[19971167号)等。这些
规定对控制玻璃幕墙的光污染产生了一定的效果,但大量的其他
光污染仍缺乏有效的法律控制,特别是缺乏《光环境质量标准》, 因为环境质量标准是判断环境质量足否下降,光污染是否超过合
理范围的重要依据。有关部门应尽快制定光环境质量标准,制
定光污染影响的标准值,并加强环境监测手段和预防措施的研
究,以界定其范围和危害程度,减少污染的产生。 法律是解决诉争的最终途径,如果我们能解决认识上的误
区,才能从根源上杜绝“光污染”的产生。正常的生活有白天,也有
黑夜,有光明,也有阴暗;城市建设应该以人为本,追求淡雅、宁
静,“亮”从来就不代表美的一切,并非城市越亮,就越都市化、现
代化、国际化,那是一种非常表面化、简单化的认识。
5结语
现代生活无法避免的会带来光污染,但只要有预防和减少光
污染的意识,采取各种措施,以改善和调节采光环境,制定防治“光
污染”的技术性的法律规范等,就可以减少甚至避免光污染对人 的损伤和危害,以及发生光污染的纠纷时有法可依,为人们创造
良好的生活、学习环境。 参考文献:
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【2】作亮.光污染不可忽视.生命空间【I】.
【3】林勇.城市光污染及其治理研究、灯与照明【I】,2003.9.27、3、
【4】张梓太,程雨燕.论光污染纠纷的法律适用.法商研究【I】,2001.2. 【5】谢浩,刘晓帆.玻璃幕墙的光污染问题及对策、工程建设与设计【I】,
(上接216页)=2。 2.6、3意义建构、寻求证明
刚才同学们得出的猜想是瑞士著名数学家欧拉发现的。现在 请同学们按照老师提供的网址到网上搜寻有关数学家欧拉的生
平史料及有关多面体欧拉定理的证明。
要求各组把探求结果制作成Powerpoint(或相关网站)进行展 示。 媒体运用分析:在这一环节上通过多媒体网络技术超越了课
堂的时空限制,将学生带到了一个巨大的”资料库”,使不同层次 的学生都能迅速地获得自己所需的资料,从而完成知识的建构。
2.6.4交流作品、得到评价 在这次研究性学习活动中。全班6组同学都较好地完成了老 师布置的任务,其中有一组学生还制作了一个《探寻欧拉定理》的
网站,他们对欧拉定理的证明不仅停留在老师要求的四面体上,
而是拓展到了整个棱锥,为今后学生的学习提供了很宝贵的资 料。 在交流会上,各组都展示了自己的作品,学生自我及教师都
对作品做出了评价。
附:(网站地址) (1)关于欧拉的数学史料
http://www.cbe21.corn;http:#massf.ahedu.gov.cn; http://www.yuexiao.com;http://home.CSSX.net (2)关于用拓扑学方法证明欧拉公式
http//www.cbe21.com/subjeet/ma ̄hs/html http://www.rzyz.org.cn;http://cyc.hkcampus.net
3课后总结
144 突破之处:通过这个课例可以看出这类整合模式主要适用于