深圳市城市照明規(guī)劃環(huán)境影響研究

何 舸，王成坤，王川濤，陳 郊，梁 崢

(1.中國城市規(guī)劃設計研究院深圳分院，廣東深圳 518040；2.中國城市規(guī)劃設計研究院城市照明規(guī)劃設計研究中心，廣東深圳 518040)

深圳市城市照明規(guī)劃環(huán)境影響研究

何 舸1，王成坤1，王川濤1，陳 郊1，梁 崢2

(1.中國城市規(guī)劃設計研究院深圳分院，廣東深圳 518040；2.中國城市規(guī)劃設計研究院城市照明規(guī)劃設計研究中心，廣東深圳 518040)

作為增長最快的環(huán)境污染類型之一，城市夜景照明所造成的光污染已經成為全球普遍存在的問題，對城市生態(tài)系統(tǒng)的組成、結構和功能都造成了不同程度的影響。在生態(tài)學、環(huán)境科學理論和城鄉(xiāng)規(guī)劃原理的指導下，從城市照明總體結構、照明政策分區(qū)、夜景觀系統(tǒng)、夜景旅游、道路照明、綠色照明、重大光環(huán)境敏感區(qū)等七個方面對深圳市城市照明規(guī)劃環(huán)境影響進行了分析與評價，并提出了光污染減緩措施。結果表明，規(guī)劃總體上注重暗夜保護和光污染控制，體現了自然、人和城市的和諧共生，有利于指導城市照明工作健康發(fā)展和美麗深圳建設。

城市照明；夜景觀；綠色照明；環(huán)境影響；光環(huán)境；光污染

引言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，城市夜景照明逐步受到重視，成為城市規(guī)劃與管理中的一項重要內容。然而，早期的城市夜景照明建設相對無序，導致光污染現象日益突出，已成為全球范圍內普遍存在的問題，主要集中發(fā)生在北美、歐洲、東亞等城市化水平高、經濟發(fā)達的地區(qū)[1]。城市夜景照明所帶來的光污染作為增長最快的環(huán)境污染類型之一，在一定程度上影響著城市生態(tài)環(huán)境與社會生活的多個方面[2]。

城市照明作為城市環(huán)境建設的重要組成部分，其規(guī)劃環(huán)境影響評價的編制對于提高城市照明規(guī)劃的科學性與合理性，減少城市光污染具有重要作用。目前，國內學者已針對城市照明工程環(huán)境影響[3]、照明規(guī)劃光污染評價和監(jiān)測指標[4]、綠色照明規(guī)劃評估體系[5]、城市照明質量評價[6]等開展了部分工作，但較少有從總體規(guī)劃層面對城市照明規(guī)劃造成環(huán)境影響的研究。本文以生態(tài)文明理念為指導，對深圳市城市照明規(guī)劃環(huán)境影響進行了分析和研究，以期為區(qū)域光環(huán)境保護和生態(tài)文明建設提供科學支撐。

1 光污染概述

光污染是指干擾性或過量的光輻射對人和其他生物生存與發(fā)展產生的負面影響[7]，可分為隱性光污染和顯性光污染[8]。隱性光污染即對人、物和環(huán)境的潛在或間接危害，如不同的光質、光照強度及時間會對植物的正常生長產生不同的影響，并可能影響候鳥遷徙等動物節(jié)律行為[9-10]；光照中紫外及紅外等多種光譜成分輻射所導致的熱作用和光化學反應會造成建筑材料表面的褪色老化甚至變質[11]；長期的夜晚亮光照射甚至會導致人體內分泌失衡，進而危害到人類健康[2,12]；光污染造成電力資源大量浪費，在發(fā)電所產生的廢物又對城市環(huán)境造成嚴重污染[8]。顯性光污染產生的不利影響則更直接和明顯，即時性較強，如不合理的照明將導致眩光、光入侵及光溢散等現象，擾亂交通系統(tǒng)正常運轉及城市功能的發(fā)揮[13]；城市夜間大量上射光線的存在會因大氣中懸浮塵埃的散射造成上空發(fā)亮，進而影響到天文觀測[8]。

2 研究區(qū)概況

研究區(qū)包括深圳市所有行政轄區(qū)，總面積約1 952.84 km2。相關數據顯示[1]，1996—1997年，深圳市大部分地區(qū)光污染程度已經達到中度和中高度，成為珠江三角洲地區(qū)光污染最嚴重的城市之一。珠江三角洲地區(qū)2012年夜間燈光分布圖顯示(圖1)，深圳市整體光照強度較高，西部深圳灣和珠江口海域受到夜間光照影響最嚴重，東部大鵬灣和大亞灣海域受到影響相對較小，但位于七娘山和南海之間的深圳市西涌天文臺也開始受到夜間光照的影響，而陸域僅有吊神山、梅沙尖、排牙山、清林徑水庫、羅田水庫等位于城市邊緣的生態(tài)控制區(qū)受影響相對較小。深圳城市夜景照明系統(tǒng)正處在快速發(fā)展過程中，但缺少規(guī)劃的統(tǒng)籌和約束，總體上呈無序狀態(tài)，局部地區(qū)夜間光照強度嚴重超標，不利于宜居城市的建設[14]。

圖1 2012年珠江三角洲地區(qū)夜間燈光分布Fig.1 Night light distribution of the Pearl River Delta area in 2012

3 研究框架

基于生態(tài)學、環(huán)境科學理論和城鄉(xiāng)規(guī)劃原理，通過現場踏勘和現狀資料收集，對研究區(qū)光環(huán)境進行全面普查和重點調研，識別深圳現狀光環(huán)境存在的主要問題，再進一步從城市照明總體結構、照明政策分區(qū)、夜景觀系統(tǒng)、夜景旅游、道路照明、綠色照明、重大光環(huán)境敏感區(qū)等七個方面進行環(huán)境影響分析與評價，最后，提出光污染減緩措施和對原有城市照明規(guī)劃的優(yōu)化調整建議(圖2)。

圖2 技術路線Fig.2 Technical route

4 規(guī)劃方案環(huán)境影響分析

4.1 照明總體結構規(guī)劃

規(guī)劃在空間上形成“三軸、四核、五灣、六點”的照明總體結構和“五橫、八縱”的道路照明總體結構(圖3)?！八暮?、六點”是高度城鎮(zhèn)化的地區(qū)，涵蓋各級政治、經濟、文化、商業(yè)中心；“三軸”是城市生長和互動的核心軸線，串聯(lián)起城市發(fā)展的核心地區(qū)；“五灣”是市區(qū)主要的濱水空間，具有較高的景觀和生態(tài)價值；“五橫、八縱”是市區(qū)道路照明功能主要網絡。

照明總體結構基于深圳一體化發(fā)展的城市道路網絡、擁山濱海的帶狀空間形態(tài)和多樣的城市文化，維護和強化優(yōu)美的自然山體、濱海岸線，尊重了深圳現有的山水格局和歷史人文特征，總體上避免了對自然資源和環(huán)境質量造成較大影響。但在規(guī)劃實施過程中，局部地區(qū)如深圳灣、海上田園紅樹林濕地區(qū)、塘朗山——梅林森林公園、荷坳森林公園等光環(huán)境敏感區(qū)，夜景照明可能會對動、植物資源造成一定程度的光污染，需要在實施過程中通過采取措施來減緩影響。

圖3 城市照明總體結構規(guī)劃Fig.3 Comprehensive structure planning of urban lighting

4.2 照明政策分區(qū)規(guī)劃

規(guī)劃根據城市照明對城市區(qū)域屬性劃分生態(tài)、城市開放空間、商業(yè)、商務辦公、城市公共設施、工業(yè)及倉儲、居住及其他等八類照明區(qū)，并針對不同功能片區(qū)，制定了相應的通則指引。

規(guī)劃所提出的照明意象、總體控制要求以及夜景構成要素照明通則，遵循了以人為本的原則和綠色照明的理念，所有照明政策片區(qū)均強調光污染控制，方案從環(huán)境角度總體較為合理。在生態(tài)照明區(qū)規(guī)劃中，范圍涵蓋了深圳市域天文臺、自然保護區(qū)、森林公園、地質公園、區(qū)域性綠地、集中水面等主要光環(huán)境生態(tài)敏感區(qū)，原則上為暗夜保護區(qū)域，夜間照明主要依靠自然環(huán)境光，形成自然生態(tài)暗環(huán)境，為鳥類、動物提供原始棲息地，同時也為天文等科學觀測提供可能性的場所。規(guī)劃還要求生態(tài)區(qū)域嚴格控制景觀照明，主要道路設置的功能照明亮度總體控制在較低水平，且光色簡潔，禁止動態(tài)照明，對光環(huán)境敏感區(qū)的影響相對較小。

圖4 城市照明政策區(qū)劃Fig.4 Urban lighting policy zoning

4.3 夜景觀系統(tǒng)規(guī)劃

規(guī)劃在對深圳市夜間景觀資源和觀景條件進行合理組織的基礎上，確定了夜景觀特色照明區(qū)域、夜景觀界面、夜景觀廊道、夜景觀地標及節(jié)點四類構成城市夜景觀系統(tǒng)的城市形態(tài)控制要素，并提出了相應照明規(guī)劃指引。

規(guī)劃以照明總體結構為框架，基本避免了對光環(huán)境敏感區(qū)的重大影響。但位于深圳灣的地標節(jié)點(深圳灣大橋)若采用高強度的照明方式，可能會對周邊海域的生態(tài)環(huán)境造成一定程度的光污染，影響動物生存和水生植物生長，應當嚴格控制照明時間、照明方式和光照強度，減少環(huán)境影響。

圖5 城市照明夜景觀系統(tǒng)規(guī)劃Fig.5 Nightscape system planning of urban lighting

4.4 夜景旅游規(guī)劃

規(guī)劃基于深圳濱海城市的特征，以展示夜間城市風貌及歷史文化為出發(fā)點，統(tǒng)籌考慮自然和人文景觀，組織水路游、陸路游、空中游等多線程夜景旅游觀光方式，形成點、線、面，水、陸、空，全方位多維立體的夜景觀光體系。

規(guī)劃陸上游線主要集中在城市中心城區(qū)，對自然區(qū)域影響較小，但可能會對城區(qū)路線周邊的居民產生光和噪聲干擾；空中游線規(guī)劃利用高架輕軌、直升飛機游、飛艇等進行觀景，在運營過程中可能會在局部地區(qū)產生較大的點源光污染和噪聲污染；海上路線主要沿深圳灣和珠江口分布，對紅樹林自然保護區(qū)影響較小，但運營過程中可能會對近海的水生動物、植物產生較大影響；上述影響主要存在于夜景旅游的運營過程中，因此，在運營期內必須采取有效的防治措施，減少夜景旅游對生態(tài)環(huán)境和居民生活的影響。具體防治方案應依據不同項目的類型、路線、運營時間等，由下層次規(guī)劃或項目環(huán)境影響評價來制定。

圖6 城市夜景旅游規(guī)劃Fig.6 Planning of urban nightscape tourism

4.5 道路照明規(guī)劃

規(guī)劃道路照明光色以中性白和暖白色為主，色溫在3 500K～4 500K之間，基本符合環(huán)境保護的要求。具體LED色溫區(qū)間的選擇，還需要在滿足道路照明設計標準的前提下，充分考慮市民的接受程度，在光效、色溫、成本之間取得平衡。規(guī)劃將道路進行照明分級，區(qū)分主干路、次干路、支路、交會區(qū)和人行道的照明水平，為不同流量的道路制定相適應的照明標準值，同時控制景觀照明、建筑照明的亮度，減少了光污染的產生。規(guī)劃中機動車道照明和人行道路照明的設計基本符合《城市道路照明設計標準》(CJJ 45—2015)、《城市照明節(jié)能評價標準》(JGJ/T 307—2013)和《LED道路照明工程技術規(guī)范》(SJG22—2011)中的環(huán)境保護相關要求。

規(guī)劃根據《深圳市推廣應用LED照明產品實施方案》，提出功能照明提升計劃，將城市路燈分批改造，在全市普及公共照明領域LED照明。采用LED路燈替換傳統(tǒng)高壓鈉燈后，將節(jié)約大量的電力，減少煤炭使用量，進而減少了二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等廢物的排放量，能有效改善環(huán)境空氣質量。

4.6 綠色照明規(guī)劃

規(guī)劃以綠色照明理念為指導，以高效節(jié)能、環(huán)保、安全、舒適為宗旨，以減少對環(huán)境的負面影響為前提，提出了全系統(tǒng)、全過程控制的管理要求。規(guī)劃制定了具體的綠色照明指標，明確了智能管理和新能源應用策略，提出了綠色照明產品與技術應用措施以及資源節(jié)約與利用策略，能有效提高照明環(huán)境質量，減少照明所產生的光污染對生態(tài)環(huán)境與居民生活的影響。

規(guī)劃的理念、設計和管理方案基本符合《城市照明節(jié)能評價標準》(JGJ/T 307—2013)、《城市夜景照明設計規(guī)范》(JGJ/T 163—2008)和《城市道路照明設計標準》(CJJ 45—2015)中對環(huán)境保護的相關要求；主要光污染控制指標符合國家相關標準，基本達到或優(yōu)于國際先進標準(表1)。

表1 主要光污染控制指標對比

注：*E1為天然暗環(huán)境區(qū)；E2為低亮度環(huán)境區(qū)；E3為中等亮度環(huán)境區(qū)；E4為高亮度環(huán)境區(qū)

4.7 重大光環(huán)境敏感區(qū)

4.7.1 福田紅樹林國家級自然保護區(qū)

夜間人工光照容易導致動植物晝夜節(jié)律發(fā)生變化，影響動物間溝通、捕食及繁殖等，并進一步影響區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)功能的發(fā)揮[15-16]。位于深圳灣的福田紅樹林國家級自然保護區(qū)是國際候鳥遷徙線上重要的“中轉站”和“加油站”，周邊區(qū)域照明建設可能會引起范圍內候鳥遷徙節(jié)律變化，使其迷失方向甚至死亡，對于區(qū)域生態(tài)保育及瀕危物種保護造成重大影響。

規(guī)劃將深圳灣濱海休閑帶規(guī)劃為生態(tài)照明區(qū)(圖7)，原則上為暗夜保護區(qū)，禁止使用彩光和動態(tài)照明，形成自然生態(tài)暗環(huán)境，將光污染指數控制在最小范圍，對鳥類棲息和生態(tài)環(huán)境的整體影響相對較小。深圳灣的鳥類覓食活躍時間多在16:00—18:00的退潮時段，此時水深約在1 m以內的淺水區(qū)會露出大片灘涂，濕地鳥類選擇在此覓食。規(guī)劃功能照明開啟時間一般為18:00—6:00，要求保護區(qū)內除主要活動路徑允許設置功能照明外，其他區(qū)域夜間照明主要為自然環(huán)境光，禁止設置景觀照明，因而對該地區(qū)大部分鳥類覓食影響相對較小。

然而，深圳灣片區(qū)的LED燈光色多樣，變化繁多，應盡量不要使用霓虹燈，并控制燈光的分布方向，使燈光集中在路面，減少眩光對鳥類、昆蟲、海洋生物和紅樹林的影響。因候鳥遷徙停留的關系，深圳灣的鳥類數量呈現較大的月際變化，每年最寒冷的12月和1月是深圳灣鳥類數量最多的時節(jié)，需要特別加強該地區(qū)的光污染防治。

圖7 福田區(qū)夜景觀結構規(guī)劃Fig.7 Planning of nightscape structure for Futian District

4.7.2 香港米埔自然保護區(qū)

香港米埔自然保護區(qū)位于深圳市福田區(qū)南部和香港特別行政區(qū)西北部交界處，是香港特別行政區(qū)最重要的自然保護區(qū)，1995年被列為拉姆薩爾國際重要濕地，其主要保護對象為紅樹林資源、珍稀動植物資源，境內有多種全球瀕危的雀鳥棲息。此外，米埔濕地還存在對光污染極其敏感的中國第一種紅樹林螢火蟲——米埔屈翅螢。

規(guī)劃深圳河福田段主要照明界面為北側區(qū)域(圖7)，與米埔自然保護區(qū)相鄰的地塊規(guī)劃為一般照明區(qū)，要求控制夜間照明強度和時間，對保護區(qū)影響相對較??；福田口岸規(guī)劃為夜景觀門戶節(jié)點，重點滿足口岸出入口的基礎照明和建筑照明，若照明強度、亮度過高或色彩變化過于強烈，可能會在一定程度上干擾米埔自然保護區(qū)內的動、植物生存狀況(尤其是螢火蟲)，應按相關規(guī)定嚴格控制光污染。

4.7.3 西涌天文臺

光污染是影響天文觀測的重要原因之一。深圳市西涌天文臺位于大鵬新區(qū)的七娘山和南海之間，距離市區(qū)約65 km，是深圳市僅存的天文觀測條件相對較好的地點之一。但隨著大鵬新區(qū)的成立，城市建設水平不斷提高，光污染已經越來越嚴重，進而影響到天文觀測。目前，西涌天文臺90%的干擾來自大鵬半島南面和東面的漁船燈光。

規(guī)劃將西涌天文臺所在點規(guī)劃為生態(tài)照明區(qū)，原則上為暗夜保護區(qū)，夜間照明主要依靠自然環(huán)境光，能對天文觀測起到較好的保護作用。然而，天文臺距離西側的西沖重點照明區(qū)僅約1 km，距離東側的東沖重點照明區(qū)僅約2 km，若該兩處區(qū)域夜間進行高強度的照明可能會對天文觀測造成干擾。因此，應控制西涌天文臺周邊地區(qū)陸面的景觀燈路燈、車燈、以及海面的漁船作業(yè)燈光強度和照明時間，盡量減少對天文觀測的影響。

圖8 大鵬新區(qū)夜景觀結構規(guī)劃Fig.8 Planning of nightscape structure for Dapeng new District

5 光污染防治措施

深圳市光污染防治應在滿足城市照明要求的前提下，科學控制照明光量，提高用光效率，盡量降低有害光對生物及環(huán)境的危害。

1)在照明政策分區(qū)管控的基礎上，針對不同區(qū)域的照明需求從照明區(qū)域間距、照明類型、照明時間、光色及亮度平衡等多方面進行控制。分區(qū)建設過程中應嚴格控制玻璃幕墻的使用，防止光污染和眩光，限制不同區(qū)域距離有效防止區(qū)域間的光污染相互影響；不同分區(qū)內部，應縮小夜景光環(huán)境中明暗亮度間距，保持光分布的均勻性和亮度對比的適度，防止造成光溢散及能源浪費。

2)景觀照明對鳥類及昆蟲的吸引比較強烈，建議在鳥類聚集的棲息地盡量減少使用人工光源，同時，根據特定生態(tài)敏感區(qū)棲息動植物的差異，有針對性的選擇照明燈具的光色，控制光強及照明時間等。

3)城市交通照明系統(tǒng)內禁止設置高頻動態(tài)燈關及遠程探照燈，高速通行主干道兩側禁止采用色彩變化的裝飾燈等，盡量采用截光型燈具，以防造成眩光等影響航空、行車及行船安全。

4)天文觀測點及其周邊區(qū)域嚴格控制照明亮度及城市上射光比例，防止夜天空過亮，影響科研觀測。

6 結語

本文以生態(tài)文明理念為指導，從城市照明總體結構、照明政策分區(qū)、夜景觀系統(tǒng)、夜景旅游、道路照明、綠色照明、重大光環(huán)境敏感區(qū)等七個方面對規(guī)劃環(huán)境影響進行了分析與評價。規(guī)劃總體上順應了城市發(fā)展的要求，遵循了以人為本的原則和綠色照明的理念，倡導生態(tài)文明夜景建設，注重暗夜保護和光污染控制，體現了自然、人和城市的和諧共生。在認真貫徹相關環(huán)境保護法律、法規(guī)，落實各項光污染防治措施的前提下，規(guī)劃有利于指導城市照明工作健康發(fā)展和美麗深圳建設。

根據《中華人民共和國環(huán)境影響評價法》和《規(guī)劃環(huán)境影響評價條例》要求，城市建設有關的專項規(guī)劃應當進行環(huán)境影響評價。目前的《城市照明規(guī)劃規(guī)范》(征求意見稿)中，尚未對光環(huán)境影響評價內容提出要求。建議在規(guī)范中增加有關照明規(guī)劃環(huán)境影響評價或光污染防治的章節(jié)，提出具體要求，以進一步提高規(guī)劃的科學性，落實綠色照明理念，建設生態(tài)宜居城市。

致謝：感謝韓善銳、牛宇琛、譚敏敏等對本文觀點形成和寫作過程中提供的幫助。

[1] CINZANO P, FALCHI F, ELVIDGE C D. The first world atlas of the artificial night sky brightness[J]. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 2001, 328(4): 689-707.

[2] 王愛英, 時剛. 城市夜景照明中的光污染[J]. 城市規(guī)劃, 2003, 27(4): 95-96.

[3] 馬劍, 劉剛, 劉淑娟, 等. 頤和園夜景照明工程環(huán)境影響研究[J]. 照明工程學報, 2008, 19(2): 33-36.

[4] 劉鳴, 張寶剛, 潘曉寒, 等. 城市照明規(guī)劃中光污染評價指標與方法研究[J]. 照明工程學報, 2012, 23(4): 22-27.

[5] 張昕, 詹慶旋. 光生態(tài)功能分區(qū)與城市綠色照明規(guī)劃評估體系研究——廣州亞運村綠色照明規(guī)劃與評估體系研究[J]. 照明工程學報, 2008, 19(4): 66-70.

[6] 周麗嫻, 林紅. 廣州珠江新城照明質量評價[J]. 照明工程學報, 2016, 27(2): 81-86.

[7] 肖輝乾, 張紹綱. 夜景照明的術語和定義[J]. 照明工程學報, 2004, 15(4): 55-59.

[8] 劉鳴, 馬劍, 張寶剛. 城市夜景照明中的光污染和夜天空保護的研究[J]. 城市規(guī)劃, 2008, 32(8): 70-73.

[9] 張渝文, 李鑫. 城市夜景照明光污染對植物生長的影響[J]. 燈與照明, 2008, 32(1):27-29.

[10] NAVARA K J, NELSON R J. The dark side of light at night: physiological, epidemiological, and ecological consequences[J]. Journal of pineal research, 2007, 43(3): 215-224.

[11] 王天鵬, 馬劍, 李昭君. 人工光照對中國古建筑油飾彩畫影響的初步研究[J]. 照明工程學報, 2005, 16(4): 14-19.

[12] CHEPESIUK R. Missing the dark: health effects of light pollution[J]. Environmental Health Perspectives, 2009, 117(1): 20-27.

[13] 林勇. 城市光污染及其治理研究[J]. 燈與照明, 2003, 27(3):23-25.

[14] 王東, 黃恒, 張金帆, 等. 深圳市夜間光污染狀況調查及對策研究[J]. 中國環(huán)境管理, 2013, 5(2): 36-40.

[15] LONGCORE T, RICH C. Ecological light pollution[J]. Frontiers in Ecology and the Environment, 2004, 2(4): 191-198.

[16] GASTON K J, BENNIE J, Davies T W, et al. The ecological impacts of nighttime light pollution: a mechanistic appraisal[J]. Biological Reviews, 2013, 88(4): 912-927.

Study on Environmental Impact of Urban Lighting Planning for Shenzhen

HE Ge1, WANG Chengkun1, WANG Chuantao1, CHEN Jiao1, LIANG Zheng2

(1.ChinaAcademyofUrbanPlanningandDesignShenzhen,Shenzhen518040,China; 2.UrbanLightingPlanningandResearchCenter,ChinaAcademyofUrbanPlanningandDesign,Shenzhen518040,China)

As one of the fastest growing environment pollution, light pollution of urban landscape lighting has become a universal problem in the world, and led varying degrees of impact on the structure and function of urban ecosystem. Guided by the theory of ecology, environmental science, and urban planning, a study on environmental impact of urban lighting planning for Shenzhen was carried out, from the seven aspects of master urban lighting structure, lighting policy zoning, nightscape system, nightscape tourism, road lighting, green lighting and significant light environment sensitive area. The light pollution mitigation measures were also proposed. The results showed that the urban lighting planning, focused on dark night protection and light pollution control and reflecting the harmonious coexistence of nature, human and the city, was beneficial to the healthy development of urban lighting and the construction of beautiful Shenzhen.

urban lighting; nightscape system; green lighting; environmental impact; light environment; light pollution

TU984; X820

A

10.3969/j.issn.1004-440X.2017.01.011