戶外LED廣告屏色光侵?jǐn)_問題調(diào)查研究

李娜，張明宇

(天津大學(xué) 天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072)

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戶外LED廣告屏色光侵?jǐn)_問題調(diào)查研究

李娜，張明宇

(天津大學(xué) 天津市建筑物理環(huán)境與生態(tài)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津 300072)

近年來(lái)LED廣告屏在城市中廣泛使用，但居住區(qū)周圍布置的LED廣告屏在夜間對(duì)居民形成了強(qiáng)烈的色光侵?jǐn)_。為了明確LED廣告屏形成的色光侵?jǐn)_程度及其防控措施，以北京、天津地區(qū)17處LED廣告屏及受其侵?jǐn)_的居住建筑為研究對(duì)象，展開主觀問卷調(diào)查，并現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試LED廣告屏侵?jǐn)_光的色坐標(biāo)、亮度等參數(shù)，獲得187份調(diào)查問卷及288組測(cè)試數(shù)據(jù)。通過(guò)對(duì)比分析主觀問卷和測(cè)試數(shù)據(jù)，明確了LED廣告屏的主要侵?jǐn)_因素為L(zhǎng)ED屏與居住建筑的相對(duì)位置關(guān)系、LED屏侵?jǐn)_光亮度水平及其數(shù)值變化和LED屏的光色交替變化，提取了各侵?jǐn)_色光的波長(zhǎng)及亮度數(shù)值范圍，提出了對(duì)LED屏幕設(shè)置的建議。

光侵?jǐn)_；主觀問卷；測(cè)試；亮度；色彩

近年來(lái)，隨著LED技術(shù)的不斷發(fā)展，LED廣告屏因具有發(fā)光面積大、亮度高、瞬時(shí)變化大和色彩飽和度高的特點(diǎn)日漸普及，但這些LED廣告屏對(duì)夜間環(huán)境產(chǎn)生了較強(qiáng)的光污染。由LED廣告屏引起的光侵?jǐn)_有其自身特性，既包括較高的亮度水平，也具有不同的光色，并時(shí)時(shí)發(fā)生變化。

目前，學(xué)術(shù)界關(guān)于色光對(duì)人的影響已積累了一定的研究成果。主要體現(xiàn)于色光對(duì)人的影響、光侵?jǐn)_的相關(guān)規(guī)范等。一方面，部分學(xué)者研究了色光對(duì)人的情感產(chǎn)生的影響，主要包括景觀照明色彩偏好、室內(nèi)照明對(duì)人情緒的影響等。肖俊宏等[1]研究了景觀照明設(shè)計(jì)的色光偏好，提出色光的明度對(duì)色光情感的影響最大、色相的影響較小，給出了不同彩色光正、負(fù)向情感對(duì)應(yīng)的亮度參考值，并建立了基于心理計(jì)量尺度的單色光情感及情感因子預(yù)測(cè)模型；張明宇等[2]對(duì)商業(yè)區(qū)室外商業(yè)展示照明中使用的彩色燈進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，結(jié)合主觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)得到情緒評(píng)價(jià)系數(shù)，情緒調(diào)節(jié)和初步量化評(píng)價(jià)公式；安平等[3]對(duì)天津市歷史風(fēng)貌建筑景觀照明色光情感表現(xiàn)進(jìn)行了研究，歸納出景觀照明中典型光源色光的不同適應(yīng)性；劉鳴等[4]通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)M不同閃光頻率的靜動(dòng)態(tài)彩色光給人帶來(lái)的視覺、心理和情緒等方面的影響，總結(jié)了顏色、動(dòng)態(tài)等因素對(duì)人的視覺干擾和情緒反應(yīng)；牛盛楠等[5]提出科學(xué)地控制色光與建筑材料的合理選用及搭配的重要性；薛涵君等[6]提出光的顏色變化對(duì)人情緒有顯著影響，并總結(jié)了紅、綠、藍(lán)、黃4種彩色LED燈光對(duì)人的情緒影響；Liu等[7]、Knez等[8]對(duì)室內(nèi)彩色光照明對(duì)人情緒的影響進(jìn)行了較為深入的研究，為營(yíng)造良好的室內(nèi)光環(huán)境提出了相應(yīng)建議。另一方面，一些學(xué)者基于色光對(duì)人體生物效應(yīng)的影響進(jìn)行了研究，Caldwell等[9]對(duì)受試者在紅色光、白色光和藍(lán)色光下生理指標(biāo)的影響進(jìn)行了研究，提出各色光對(duì)人產(chǎn)生的影響不一致，偏暖色光比偏冷色光更容易激發(fā)人們的情緒。柴穎斌等[10]用受測(cè)者的心率及其變化率來(lái)評(píng)價(jià)低照度彩色光對(duì)人的非視覺生物效應(yīng)的影響，指出不同顏色的光所引起的心率變化存在差異，但不同彩光引起的心率變化之間并沒有出現(xiàn)顯著性別差異。而在色光侵?jǐn)_研究方面，于娟等[11]、李娜等[12]將在亮度侵?jǐn)_基礎(chǔ)上疊加了光色因素的光侵?jǐn)_形式定義為色光侵?jǐn)_，測(cè)試總結(jié)了色光侵?jǐn)_亮度和主波長(zhǎng)的參數(shù)范圍，針對(duì)天津地區(qū)LED廣告屏對(duì)居民的色光侵?jǐn)_做出了初步探討，并總結(jié)出針對(duì)天津地區(qū)LED廣告屏光侵?jǐn)_的亮度范圍、主要侵?jǐn)_光色等數(shù)據(jù)。在控制光侵?jǐn)_的技術(shù)文件和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，當(dāng)前尚沒有專門針對(duì)色光侵?jǐn)_的具體規(guī)范，相關(guān)指標(biāo)要求均參照光侵?jǐn)_的技術(shù)文件和規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)150號(hào)技術(shù)文件《Guide on the limitation of the effects of obtrusive light from outdoor lighting installations》[13]、中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)[14]、北京市市政管理委員會(huì)頒布的地方規(guī)范《北京市戶外電子顯示屏設(shè)置規(guī)范》[15]及上海市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局頒布的地方標(biāo)準(zhǔn)《公共場(chǎng)所發(fā)光二極管(LED)顯示屏最大可視亮度限值和測(cè)量方法》(DB 31/708—2013)[16]。由此可見，當(dāng)前對(duì)居住區(qū)色光侵?jǐn)_的相關(guān)指標(biāo)研究成果較少，而現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范也不能完全適用于城市居住區(qū)的色光侵?jǐn)_現(xiàn)狀。因此，對(duì)LED廣告屏這一典型色光侵?jǐn)_問題的研究工作十分必要和迫切。

筆者研究的LED廣告屏是設(shè)置在城市戶外固定位置用于發(fā)布廣告和信息的全彩LED顯示屏。選取北京、天津地區(qū)17處LED廣告屏及受其光侵?jǐn)_的居住建筑，對(duì)LED廣告屏亮度、畫面顏色等參數(shù)測(cè)試，并進(jìn)行居民問卷調(diào)查。將周圍居民主觀調(diào)查問卷結(jié)論與測(cè)試數(shù)據(jù)相結(jié)合，分析北京、天津地區(qū)LED廣告屏對(duì)居民的色光侵?jǐn)_程度及主要侵?jǐn)_因素，獲取各侵?jǐn)_色光的波長(zhǎng)及亮度參數(shù)范圍。

1 主觀調(diào)查及數(shù)據(jù)測(cè)試

采用主觀調(diào)查問卷和客觀數(shù)據(jù)測(cè)試的方法，針對(duì)LED廣告屏及受侵?jǐn)_居民進(jìn)行研究，調(diào)研時(shí)間為2015年6月及11月的20:00到22:00，測(cè)試當(dāng)天天氣狀況良好，能見度高，可以避免環(huán)境因素對(duì)測(cè)量的干擾。

1.1 調(diào)研對(duì)象

調(diào)研范圍為北京、天津市區(qū)內(nèi)。LED屏的篩選，首先考慮LED廣告屏本身屬性，為設(shè)置在城市戶外固定位置用于發(fā)布廣告和信息的大型全彩LED廣告屏，不包括LED字標(biāo)；其次考慮LED廣告屏與周邊居住建筑的相對(duì)位置，確定為距受侵?jǐn)_居住建筑直線距離300 m范圍之內(nèi)、且朝向受侵?jǐn)_居住區(qū)的LED屏為調(diào)研對(duì)象，并最終確定了17處LED廣告屏及其周邊受侵?jǐn)_居住小區(qū)(見表1)。

表1 LED廣告屏及受其侵?jǐn)_的居住小區(qū)Table 1 LED advertising screens and residential community affected by them

續(xù)表1

1.2 居民問卷調(diào)查

問卷調(diào)查通過(guò)入戶發(fā)放問卷(表2)，調(diào)查對(duì)象主要為居住在調(diào)研小區(qū)內(nèi)且居住時(shí)間為一年以上的居民。問卷旨在了解周圍居民對(duì)LED廣告屏形成的光侵?jǐn)_的主觀感受，明確LED廣告屏的侵?jǐn)_因素等?，F(xiàn)場(chǎng)共發(fā)放問卷200份，回收有效問卷187份。其中男性81人，女性106人；老年人占43%，中年人占27%，青年人占30%。

表2 調(diào)查問卷設(shè)計(jì)Table 2 Questionnaire design

1.3 LED廣告屏數(shù)據(jù)測(cè)試

現(xiàn)場(chǎng)選用TOPCON BM-7型彩色亮度計(jì)進(jìn)行測(cè)試，主要測(cè)試數(shù)據(jù)為侵?jǐn)_光亮度和色坐標(biāo)?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試在以下條件下進(jìn)行：居民室內(nèi)關(guān)燈、LED廣告屏正常播放且LED廣告屏與測(cè)試窗口間沒有遮擋物?，F(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)，將儀器置于居民室內(nèi)受侵?jǐn)_窗口處、樓梯間窗口、走廊窗口等位置進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量方向?yàn)榇翱谂cLED廣告屏連線，儀器采集范圍大于16個(gè)相鄰像素，并進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。在每個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行多次測(cè)試，廣告循環(huán)1次的測(cè)試數(shù)據(jù)為1組，共測(cè)試3組數(shù)據(jù)，最終數(shù)據(jù)取3次測(cè)試的算術(shù)平均值。以上測(cè)試條件滿足相關(guān)測(cè)試規(guī)范要求[17]。最終，獲取有效測(cè)試數(shù)據(jù)共計(jì)288組。

2 調(diào)查及測(cè)試結(jié)論

2.1 主觀問卷結(jié)論

2.1.1 問卷信度分析和效度分析 為驗(yàn)證問卷數(shù)據(jù)的可靠程度及問卷研究的有效性，利用SPSS軟件對(duì)問卷數(shù)據(jù)進(jìn)行信度分析和效度分析。

1)信度分析 信度是指測(cè)驗(yàn)結(jié)果的一致性、穩(wěn)定性及可靠性。為驗(yàn)證問卷的可靠程度，采用克朗巴哈(Cronbach)α系數(shù)進(jìn)行內(nèi)部一致性的信度檢驗(yàn)。通過(guò)SPSS軟件分析，克朗巴哈(Cronbach)α系數(shù)大于0.8(表3)。因此，問卷設(shè)計(jì)信度較高，內(nèi)部一致性較好，表明問卷結(jié)論可信，可用于分析研究。

表3 問卷信度分析Table 3 Questionnaire reliability analysis

2)效度分析 效度即有效性，是衡量綜合評(píng)價(jià)體系是否能夠準(zhǔn)確反映評(píng)價(jià)目的和要求。效度分析最理想的方法是利用因子分析測(cè)量量表或整個(gè)問卷的結(jié)構(gòu)效度。經(jīng)SPSS分析，得到KMO值和巴特利特值(Bartlett)如表4所示。根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，本次問卷的KMO值大于0.7，巴特利特值(Bartlett)小于0.001。因此，問卷各變量間具有一定的相關(guān)性，適合并可以進(jìn)行因子分析。

表4 問卷效度分析Table 4 Questionnaire validity analysis

2.1.2 主觀問卷結(jié)論

1)LED廣告屏光侵?jǐn)_影響程度 根據(jù)問卷所獲數(shù)據(jù)，居民大多認(rèn)為受到LED廣告屏的光侵?jǐn)_影響。認(rèn)為L(zhǎng)ED廣告屏“較強(qiáng)”和“嚴(yán)重”干擾其生活的居民占51%，僅4%對(duì)LED廣告屏產(chǎn)生的光侵?jǐn)_“無(wú)感覺”(見圖1)。對(duì)于LED廣告屏的刺眼程度方面，認(rèn)為廣告屏刺眼程度為“較強(qiáng)”和“嚴(yán)重”的居民比例達(dá)62%(見圖2)。以上數(shù)據(jù)說(shuō)明，大部分居民認(rèn)為其居住周圍的LED廣告屏亮度太高，感覺很刺眼，并形成了較強(qiáng)侵?jǐn)_。

圖1 LED廣告屏的光侵?jǐn)_影響程度Fig1 Influence degree of light

圖2 LED廣告屏刺眼程度Fig 2 Dazzling degree of light

2)LED廣告屏形成的侵?jǐn)_因素 問卷統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，28%的居民認(rèn)為L(zhǎng)ED廣告屏“光色交替變化”最影響其生活(見圖3)，其次為“太亮了”、“亮的程度忽高忽低”，分別占26%，25%；選擇“討厭光的顏色”及“休息之后還亮”兩選項(xiàng)的居民均占7%，有5%的居民認(rèn)為由于“廣告屏發(fā)光面積太大”對(duì)其構(gòu)成了影響。由此可見，光色交替變化、高亮度及其數(shù)值變化構(gòu)成了LED廣告屏干擾居民生活的主要原因。

圖3 LED廣告屏形成光侵?jǐn)_的因素Fig 3 Intrusive factors of LED

3)LED廣告屏光侵?jǐn)_的時(shí)間段 統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)如圖4所示，大部分居民受到LED廣告屏光侵?jǐn)_的時(shí)間段為從天黑到23:00。這一時(shí)段居民正進(jìn)行學(xué)習(xí)工作、休閑娛樂或睡眠休息等活動(dòng)，很容易受到LED侵?jǐn)_光侵?jǐn)_。因此，應(yīng)考慮周圍居民作息，控制LED廣告屏開啟和關(guān)閉時(shí)間。

圖4 受LED廣告屏影響的時(shí)間段Fig4 Time periods of light

4)居民對(duì)LED廣告屏播放畫面的顏色厭煩程度 經(jīng)統(tǒng)計(jì)，如圖5所示，居民對(duì)白色最厭煩，其次為紅色、黃色、藍(lán)色。從整體來(lái)看，居民對(duì)白色、紅色、橙色、黃色、綠色、藍(lán)色、紫色這7種顏色的厭煩程度均處于2～4分之間，數(shù)據(jù)表明居民對(duì)帶有一定亮度的色光都會(huì)產(chǎn)生厭煩。同時(shí)也反映出居民對(duì)紅色、黃色、藍(lán)色3種色光厭煩程度要高于其他色光。

圖5 居民對(duì)LED廣告屏播放畫面厭煩程度評(píng)價(jià)平均分值Fig 5 Average score of residents' boredom degree on LED screens’

2.2 亮度與顏色測(cè)試數(shù)據(jù)

2.2.1 LED廣告屏侵?jǐn)_光亮度數(shù)據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件下，北京、天津地區(qū)17處LED廣告屏亮度數(shù)值統(tǒng)計(jì)情況如圖6所示。從整體亮度數(shù)據(jù)來(lái)看，這17處LED廣告屏亮度為4.334～4 863 cd/m2，數(shù)值范圍很廣。但大部分侵?jǐn)_光亮度處于1 000 cd/m2以下水平。據(jù)統(tǒng)計(jì)，小于或等于1 000 cd/m2的數(shù)據(jù)所占比例約為83.68%。

圖6 LED廣告屏亮度數(shù)值統(tǒng)計(jì)Fig 6 LED screens’ luminance

根據(jù)CIE150號(hào)技術(shù)報(bào)告及國(guó)內(nèi)相關(guān)城市對(duì)LED屏亮度設(shè)置要求(北京、上海)，城市的商業(yè)區(qū)及其周邊(E4區(qū))設(shè)置的戶外電子顯示屏，夜間亮度值應(yīng)小于等于1 000 cd/m2或600 cd/m2。筆者所測(cè)試地區(qū)為京津地區(qū)，且均屬于城市中心的商業(yè)與居住混合區(qū)(E4區(qū))，參照北京市地方要求，限定值取1 000 cd/m2。

分別將各LED廣告屏的最大亮度與限定值比較，統(tǒng)計(jì)后發(fā)現(xiàn)(圖7)，有8處 LED 廣告屏亮度超標(biāo)，占總數(shù)的47.1%。其中有5處LED廣告屏遠(yuǎn)超1 000 cd/m2，亮度達(dá)到其兩倍及以上，最高亮度高達(dá)4 863 cd/m2。

圖7 各LED廣告屏最大亮度值Fig 7 Max luminance of LED advertising

2.2.2 LED廣告屏侵?jǐn)_光光譜數(shù)值 將現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試獲取的288組LED廣告屏侵?jǐn)_光色坐標(biāo)繪制如圖8所示，將數(shù)據(jù)坐標(biāo)值轉(zhuǎn)化為色光波長(zhǎng)，各色光所占比例見表5。其中，綠色侵?jǐn)_色光最多，占36.8%；紅色侵?jǐn)_光最少，僅占2.4%。

圖8 LED廣告屏侵?jǐn)_光色坐標(biāo)數(shù)據(jù)分布Fig 8 LED screens’ color coordinate data

侵?jǐn)_色光對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)范圍/nm出現(xiàn)比例/%紅624～6372.4橙597～6138.3黃578～59613.5綠494～57636.8藍(lán)458～49220.8紫380～452、補(bǔ)色:495～56918.1

2.2.3 LED廣告屏侵?jǐn)_光顏色與對(duì)應(yīng)亮度數(shù)據(jù) 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，將17處LED廣告屏的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)可得到各LED屏侵?jǐn)_光對(duì)應(yīng)平均亮度，如表6所示。

表6 LED廣告屏侵?jǐn)_光顏色與平均亮度Table 6 LED screens’ color and corresponding average luminance cd/m2

3 分析與討論

將居民對(duì)侵?jǐn)_光亮度的評(píng)價(jià)及對(duì)LED侵?jǐn)_色光的評(píng)分，分別結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的侵?jǐn)_光亮度參數(shù)、光色參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)對(duì)比。對(duì)亮度參數(shù)的對(duì)比分析主要有：居民反映的刺眼程度與LED廣告屏平均亮度之間的關(guān)系；LED屏亮的程度忽高忽低與LED廣告屏亮度差之間的關(guān)系。對(duì)光色參數(shù)的對(duì)比通過(guò)居民對(duì)畫面顏色的評(píng)分和侵?jǐn)_色光測(cè)試數(shù)據(jù)展開。

3.1 居民對(duì)侵?jǐn)_光亮度的評(píng)價(jià)與LED屏亮度參數(shù)的對(duì)比分析

主觀問卷中涉及到居民對(duì)侵?jǐn)_光亮度的評(píng)價(jià)有以下兩方面：“光刺眼程度”、“亮的程度忽高忽低”。分別針對(duì)這兩個(gè)方面與亮度數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析。

1)基于距離關(guān)系下居民反映的刺眼程度與LED廣告屏平均亮度的對(duì)比分析

根據(jù)主觀問卷結(jié)果，認(rèn)為L(zhǎng)ED廣告屏刺眼程度為較強(qiáng)和嚴(yán)重的居民占62%，由此可知,大部分居民認(rèn)為L(zhǎng)ED廣告屏亮度過(guò)高。按照LED廣告屏距居住建筑的直線距離(表7)，將距離150 m范圍內(nèi)、200 m范圍內(nèi)、300 m范圍內(nèi)的LED廣告屏的平均亮度與刺眼程度(選較強(qiáng)及嚴(yán)重選項(xiàng)所占比例)進(jìn)行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)當(dāng)其直線距離處于150 m以下時(shí)，LED廣告屏的平均亮度與刺眼程度正相關(guān)，P=0.640(表8)；直線距離處于200 m范圍內(nèi)、300 m范圍內(nèi)LED廣告屏的平均亮度與刺眼程度相關(guān)度較小，但在主觀調(diào)查中，這些LED屏周圍居民仍反映廣告屏亮度大，受其光侵?jǐn)_。因此，LED廣告屏距居住建筑的距離控制仍需要進(jìn)一步研究。

表7 刺眼程度與LED廣告屏平均亮度及 與受侵?jǐn)_建筑距離的關(guān)系Table 7 The relationship among dazzling degree, average brightness and linear distance which between LED screens and residential buildings

續(xù)表7

注：刺眼程度比例指選擇“較強(qiáng)”和“嚴(yán)重”的居民人數(shù)所占比例。

表8 LED廣告屏的平均亮度與刺眼程度 相關(guān)性分析(直線距離≤150 m)Table 8 Correlation analysis between dazzling degree and average luminance (Straight line distance≤150 m)

注：*在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)

2)居民反映LED屏亮的程度忽高忽低與LED廣告屏亮度差的比較分析 主觀問卷中有25%的居民認(rèn)為L(zhǎng)ED廣告屏“亮的程度忽高忽低”是光侵?jǐn)_的主要原因。對(duì)比各廣告屏最高亮度與最低亮度的差值，各LED廣告屏亮度變化較大，最高差值達(dá)4 444.9 cd/m2(圖9)。因此,設(shè)置LED廣告屏?xí)r，應(yīng)注意控制相鄰畫面亮度差，盡量避免亮度瞬時(shí)變化過(guò)大對(duì)居民的侵?jǐn)_。

圖9 各LED廣告屏最高亮度與最低亮度差值Fig 9 Luminance difference value of LED advertising screens’ max luminance and min

通過(guò)分析，除編號(hào)2、3、7、8、10等5個(gè)點(diǎn)位的數(shù)據(jù)外，其他12處點(diǎn)位主、客觀調(diào)研數(shù)據(jù)的結(jié)果(如表9)表明,居民選擇“亮的程度忽高忽低”選項(xiàng)的比例與LED廣告屏亮度差呈正相關(guān)(P=0.683)，即LED廣告屏播放畫面亮度變化越大，越容易對(duì)居民產(chǎn)生干擾。而上述關(guān)系也進(jìn)一步表明，居民受影響程度與LED廣告屏亮度差之間的關(guān)系尚不完全清晰，其原因大體為現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試條件復(fù)雜、調(diào)研樣本數(shù)量、個(gè)體差異等因素影響。

表9 居民選擇“亮的程度忽高忽低”選項(xiàng) 的比例與LED廣告屏亮度差相關(guān)性分析Table 9 Correlation analysis between “great transient luminance variation difference” and luminance difference value

注：*在 0.05 水平(雙側(cè))上顯著相關(guān)

3.2 居民對(duì)畫面顏色的評(píng)分與侵?jǐn)_光參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析

根據(jù)居民對(duì)不同色光的評(píng)分，以評(píng)分為3分、4分及5分(分別為對(duì)該顏色厭煩程度為一般、較強(qiáng)、嚴(yán)重)的居民人數(shù)占該點(diǎn)位問卷總?cè)藬?shù)的50%以上定義為該色光產(chǎn)生侵?jǐn)_，最終篩選出侵?jǐn)_色光對(duì)應(yīng)亮度數(shù)值范圍。結(jié)果表明，居民對(duì)紅色侵?jǐn)_光接受的亮度最低(4.334 cd/m2)，居民對(duì)橙色侵?jǐn)_光接受的亮度最高(44.68 cd/m2)。結(jié)合表5，最終得到表10中所示數(shù)據(jù)。目前，該數(shù)值范圍只是基于測(cè)試數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，后續(xù)應(yīng)通過(guò)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)對(duì)色光侵?jǐn)_的亮度數(shù)值范圍進(jìn)行深入研究。

表10 不同顏色侵?jǐn)_光波長(zhǎng)、亮度數(shù)值范圍Table 10 Wavelength region and corresponding range of luminance of each intrusive chromatic light

4 結(jié) 論

1)LED廣告屏對(duì)居住建筑構(gòu)成光侵?jǐn)_的主要影響因素有LED屏與居住建筑的相對(duì)位置關(guān)系、LED屏侵?jǐn)_光亮度水平及其數(shù)值變化和LED屏光色交替變化。并經(jīng)過(guò)主客觀調(diào)查數(shù)據(jù)的對(duì)比分析，獲得了各侵?jǐn)_色光的光譜和亮度數(shù)值范圍。

2)要嚴(yán)格控制LED廣告屏的最大亮度，并減小各廣告畫面播放時(shí)的亮度差異，避免亮度瞬時(shí)變化過(guò)大。同時(shí)，居民對(duì)高亮度的白色、紅色、黃色、藍(lán)色等侵?jǐn)_光較厭煩，建議盡量減少播放此類顏色畫面或盡量降低該顏色畫面的亮度水平。

3)LED廣告屏的刺眼程度與距離有較大關(guān)系。應(yīng)盡量避免LED廣告屏鄰近居住區(qū)周圍設(shè)置，如不能避免，建議布置位置與居住建筑之間直線距離應(yīng)盡量大于150 m。

4)從主觀問卷結(jié)果反映的侵?jǐn)_時(shí)間來(lái)看，建議根據(jù)周圍居民的生活作息情況嚴(yán)格控制LED廣告屏開啟及關(guān)閉時(shí)間，降低LED廣告屏對(duì)居民的侵?jǐn)_影響。

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(編輯 胡英奎)

Tianjin Research Program of Application Foundation and Advanced Technology(No.15JCBJC22000); National Natural Science Foundation of China (No.51208351)

Investigation of chromatic light trespass caused by outdoor LED advertising screens

Li Na, Zhang Mingyu

(Tianjin Key Laboratory of Architectural Physics and Environmental Technology,Tianjin University, Tianjin 300072, P. R. China)

In recent years, LED advertising screens have been widely used in cities around China. However, LED screens have induced serious chromatic light trespass problem to residential area around. 17 cases of LED advertising screens and residential buildings affected in Beijing-Tianjin region are studied to make clear influence degree and control measures of the light trespass. The survey is conducted by subjective questionnaire and objective measurement, as LED screens are tested for color coordinates and corresponding brightness range. A total of 187 valid questionnaires and 288 sets of valid test data are collected. The questionnaire and test data show that 3 factors (relative location, brightness and its variation, colors change in rotation) is the key factors of intrusive effects. The range of wavelength and their corresponding luminance ranges for chromatic lights are summarized. Finally, some design recommendations are provided concerning LED screens setting.

light trespass; questionnaire; test; luminance; color

10.11835/j.issn.1674-4764.2016.05.019

2016-05-19

天津市應(yīng)用基礎(chǔ)與前沿技術(shù)研究計(jì)劃(15JCYBJC22000);國(guó)家自然科學(xué)基金(51208351)

李娜(1990-)，女，主要從事建筑光環(huán)境研究，(E-mail)840020255@qq.com。

張明宇(通信作者)，博士，副教授，(E-mail)zmy0526@163.com。

TU226.2

A

1674-4764(2016)05-0148-09

Received:2016-05-19

Author brief：Li Na(1990-), main research interest: building lighting environment, (E-mail)840020255@qq.com.

Zhang Mingyu(corresponding author), PhD, associate professor, (E-mail)zmy0526@163.com.