廣州城市夜間商業(yè)區(qū)廣告照明光環(huán)境調(diào)查及評(píng)價(jià)

吳彥瑜，彭曉春，房巧麗，周麗璇，宋巍巍

(環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所，廣東 廣州 510655)

引言

近年來(lái)逐步興起的夜景建設(shè)改善了人們的生活質(zhì)量和城市的夜間景觀，也為城市的旅游和商業(yè)活動(dòng)創(chuàng)造了新的吸引力。景觀照明、戶外商業(yè)照明等成為現(xiàn)代城市的代表元素[1-2]。然而，過(guò)度的照明會(huì)給城市夜景環(huán)境帶來(lái)光污染，不但會(huì)影響人體心理健康，損害正常生理功能，還導(dǎo)致生態(tài)平衡的破壞、視覺(jué)作業(yè)的干擾，以及危及交通安全等問(wèn)題[3-6]。

光污染已經(jīng)成為繼水、氣、聲、固體廢棄物之后的一種新型環(huán)境污染[7-9]。開(kāi)展城市夜間商業(yè)區(qū)廣告照明的光環(huán)境及光污染檢測(cè)，掌握光污染特征，對(duì)防治城市光環(huán)境污染具有重要的基礎(chǔ)性意義。

1 監(jiān)測(cè)方法和設(shè)備

1.1 監(jiān)測(cè)方法

按照《照明測(cè)量方法》(GB/T 5700—2008)[10]進(jìn)行布點(diǎn)，開(kāi)展監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)布點(diǎn)選擇廣州市最具影響的商業(yè)區(qū)的北京路步行街、上下九步行街和天河城的廣告大屏幕和外投光廣告牌位置。

(1)戶外大屏幕電子顯示屏

分近視點(diǎn)(2H)、中視點(diǎn)(3H)和遠(yuǎn)視點(diǎn)(5H)分別測(cè)量，其中H為建筑物高度。

(2)外投光廣告招牌

廣告招牌測(cè)量點(diǎn)的分布根據(jù)招牌的形狀，光的分布來(lái)確定，其中監(jiān)測(cè)距離為5m。

(3)住宅窗前垂直照度

依照《照明測(cè)量方法》(GB/T 5700—2008)測(cè)量住宅內(nèi)窗前的垂直照度。

1.2 監(jiān)測(cè)儀器

采用柯尼卡美能達(dá)(中國(guó))投資有限公司的CL-200A型照度計(jì)，日本拓普康 CBM-8彩色亮度計(jì)，美國(guó)激光技術(shù)公司出品的圖柏斯激光測(cè)距TruPulse200。照度計(jì)測(cè)量范圍為0.1～99990lx，精度為：Ev(線性)：顯示值的±2%±1位小數(shù)，響應(yīng)時(shí)間為0.5 秒。

1.3 監(jiān)測(cè)條件

天黑以后，23:00前，無(wú)明月，無(wú)降雨，地面無(wú)積水。

1.4 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

依照《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)[11]，評(píng)價(jià)公共活動(dòng)區(qū)域照度水平和夜間照明對(duì)居住者的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 大屏幕監(jiān)測(cè)結(jié)果

廣州市商業(yè)區(qū)人口密度大，住商環(huán)境間分界模糊。隨著都市商業(yè)的繁榮，廣告照明林立于住宅環(huán)境中，廣告設(shè)施光線照射對(duì)鄰近住戶的起居生活造成極大影響。圖1顯示，各商業(yè)區(qū)廣告大屏幕的平均亮度為1063.9—2537.0 cd/m2，均超過(guò)《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)城市中心和商業(yè)區(qū)(E4)中廣告照明的平均亮度最大允許值400 cd/m2的限值規(guī)定2.5～6.3倍，其中北京路步行街亮度最大值為標(biāo)準(zhǔn)限值的13.6倍。

參照《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)，北京路步行街、上下九步行街和天河城三個(gè)商業(yè)區(qū)6個(gè)外投光廣告牌的亮度均勻度UL(Lmin/Lmax)在0.02～0.68范圍內(nèi)，有80%的廣告屏亮度均勻度不在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值0.6～0.8的范圍內(nèi)。

2.2 廣告招牌監(jiān)測(cè)結(jié)果

圖2顯示，廣州市商業(yè)區(qū)應(yīng)用廣泛的投光照明廣告、燈箱廣告、LED廣告牌以及霓虹燈廣告的彩光污染較為嚴(yán)重。最大亮度度均超過(guò)《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)[11]中5.6.2中城市商業(yè)區(qū)中廣告照明平均亮度最大允許在400～1000 cd/m2的限值規(guī)定。值得注意的是，不同顏色的廣告招牌的亮度不一樣，總體來(lái)說(shuō)，色溫偏高的白色招牌亮度相對(duì)較高。有關(guān)不同色溫的光照對(duì)城市光環(huán)境的影響有待進(jìn)一步研究。

2.3 住商混合區(qū)住宅光環(huán)境監(jiān)測(cè)結(jié)果

隨著城市發(fā)展，廣州市的商業(yè)照明蓬勃興起，商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，夜間戶外廣告越來(lái)越多。但總體上呈現(xiàn)出無(wú)序狀態(tài)，缺少統(tǒng)一規(guī)劃和約束，各單位任意用光現(xiàn)象。廣告屏表面亮度極高，大量光線流失進(jìn)入環(huán)境，造成城市夜間光環(huán)境的污染，商住商混合區(qū)存在較大程度的光污染現(xiàn)象，部分住宅區(qū)夜間光照度水平超過(guò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)限值28倍以上，對(duì)公眾健康造成嚴(yán)重影響，不利于城市自然環(huán)境和諧、可持續(xù)發(fā)展，不利于宜居生態(tài)城市建設(shè)[12-16]。

目前國(guó)內(nèi)廣告照明對(duì)居住環(huán)境的影響缺乏法規(guī)約束及相關(guān)研究[17-19]。本研究以廣州市商住混合區(qū)為光環(huán)境污染調(diào)查對(duì)象，利用照度計(jì)，采用街道逐戶監(jiān)測(cè)的方法，開(kāi)展臨街住宅窗表面垂直照度監(jiān)測(cè)，針對(duì)3個(gè)商住混合小區(qū)進(jìn)行住商混合區(qū)居民住宅光污染狀況評(píng)估。

圖3 住商混合區(qū)住宅窗外垂直照度監(jiān)測(cè)結(jié)果Fig.3 Outdoor vertical illuminance in residences in the commercial area

圖3和圖4為商業(yè)區(qū)周邊住宅的光環(huán)境監(jiān)測(cè)圖。廣州市商業(yè)區(qū)的主要特點(diǎn)是商業(yè)街區(qū)面積小，人口密度大，住商環(huán)境之間分界模糊，廣告照明林立于住宅環(huán)境之中，廣告設(shè)施光線照射對(duì)鄰近住戶的起居生活造成嚴(yán)重的環(huán)境影響。監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，住宅的最大窗外垂直照度均超過(guò)《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)中居住區(qū)(E3)熄燈時(shí)段前10 lx的限值規(guī)定，其中北京路步行街口霓虹燈二樓民宅監(jiān)測(cè)點(diǎn)的最大窗外垂直照度超標(biāo)準(zhǔn)限值達(dá)10倍。

圖4 住商混合區(qū)住宅窗外垂直照度隨廣告照明距離變化Fig.4 Outdoor vertical illuminance varying with the distance in residences in the commercial area

此外，隨著住宅距離廣告照明距離越遠(yuǎn)，住宅的光污染程度越小(圖4)。值得注意的是，在距離最近的50m住宅里，窗外垂直照度監(jiān)測(cè)結(jié)果較小，可能的原因是光照招牌附件的物件對(duì)近距離區(qū)域內(nèi)的遮擋影響較大，尤其是廣告招牌下投燈，由于有燈罩的遮攔，其溢光對(duì)近距離的影響較小。

3 結(jié)論與建議

(1)廣州城市商業(yè)區(qū)的夜間光污染源主要是廣告燈箱、霓虹燈和廣告招牌。夜間商業(yè)廣告照明對(duì)周邊住宅的環(huán)境造成了較嚴(yán)重的影響。高亮度的照明和不正確的照明方式導(dǎo)致了廣州市商業(yè)區(qū)環(huán)境深受光污染的困擾，因此特別需要加以研究并提出可行的措施。

(2)目前，廣州市的夜間光環(huán)境缺乏行之有效的評(píng)價(jià)方法和專業(yè)的技術(shù)指導(dǎo)，很多照明工程的設(shè)計(jì)和實(shí)施處于無(wú)章可循的狀態(tài)。關(guān)于環(huán)境光污染防治的立法還是空白，沒(méi)有健全的工程管理和控制方法。這也是我國(guó)城市存在典型性光環(huán)境污染問(wèn)題的原因，而從環(huán)保和法律的角度探索有效的規(guī)制光污染的對(duì)策成為一個(gè)急迫而重要的課題。

(3)光污染是隨著城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展而產(chǎn)生的新型環(huán)境污染，不能通過(guò)分解、轉(zhuǎn)化和稀釋等方式消除或減輕。因此，對(duì)光污染的管理應(yīng)以預(yù)防為主，基于環(huán)境整體性原則從光污染源上進(jìn)行防控。

[1] 陳仲林, 楊春宇, 黃海靜. 泛光照明設(shè)計(jì)中光污染限制方法[J]. 照明工程學(xué)報(bào), 2002,13 (3): 51-54.

[2] 馬劍, 張海濱, 高輝, 等. 城市景觀照明規(guī)劃控制理論研究[J]. 照明工程學(xué)報(bào), 2013, 24(6): 20-24+29.

[3] Lyytim?ki J, Tapio P, Assmuth T. Unawareness in environmental protection: The case of light pollution from traffic[J]. Land Use Policy, 2012, 29(3): 598-604.

[4] 楊新興, 尉鵬, 馮麗華. 環(huán)境中的光污染及其危害[J]. 前沿科學(xué), 2013(01): 11-22.

[5] Lyytim?ki J. Nature’s nocturnal services: Light pollution as a non-recognised challenge for ecosystem services research and management[J]. Ecosystem Services, 2013, 3:44-48.

[6] Cinzano P, Falchi F. Quantifying light pollution[J]. Journal of Quantitative Spectroscopy and Radiative Transfer, 2014，139:13-20.

[7] Rabaza O, Galadí-Enríquez D, Estrella A E, et al. All-Sky brightness monitoring of light pollution with astronomical methods[J]. J. Environ. Manag., 2010, 91(6): 1278-1287.

[8] 姚其, 史悅. 從視覺(jué)角度討論夜晚天空光污染評(píng)價(jià)指標(biāo)[J]. 照明工程學(xué)報(bào), 2013,24(S1): 77-78.

[9] 馬劍, 姚鑫, 劉剛, 等. 城市居住區(qū)室外光環(huán)境現(xiàn)狀調(diào)查研究[J]. 照明工程學(xué)報(bào), 2009,20 (4): 9-13.

[10] 中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局，中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T 5700—2008照明測(cè)量方法[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2008.

[11] 中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.JGJ/T 163—2008城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2009.

[12] CIE. CIE 150—2003 Guide on the Limitation of the Effects of Obtrusive Light from Outdoor Lighting Installations[S]. Vienna: CIE Central Bureau, 2003.

[13] 上海市市容環(huán)境衛(wèi)生管理局，上海市照明學(xué)會(huì).DB31/T316 2004城市環(huán)境(裝飾)照明規(guī)范[S].上海：上海市技術(shù)監(jiān)督局，2012.

[14] 戎海燕. 城市居住區(qū)室外照明規(guī)劃設(shè)計(jì)研究[D].天津：天津大學(xué)，2006.

[15] 肖輝乾, 趙建平. 中國(guó)城市照明發(fā)展與照明節(jié)能對(duì)策[J]. 建設(shè)科技, 2009(18): 22-27.

[16] 張明宇, 馬劍, 孫曉飛,等. 武漢市城市景觀照明總體規(guī)劃體系研究[J]. 照明工程學(xué)報(bào), 2011，22(5): 64-67.

[17] 馬劍, 姚鑫, 劉剛, 等. 城市居住區(qū)室外光環(huán)境評(píng)價(jià)指標(biāo)研究[J]. 照明工程學(xué)報(bào), 2010,21(1): 1-6.

[18] 曲珅. 光污染防治立法研究[D].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)，2007.

[19] 史娜. 光污染防治立法研究[D].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)，2010.