基于光生物安全概念下的濱海城市夜景照明研究

張文娟 李勇 姜曉櫻

摘 要：本文結(jié)合城市光環(huán)境設(shè)計(jì)、城市景觀與光環(huán)境設(shè)計(jì)、光生物安全標(biāo)準(zhǔn)等相關(guān)理論著作，根據(jù)實(shí)地調(diào)研的情況總結(jié)出現(xiàn)有的控制系統(tǒng)及照明模式對(duì)人、近海生物、鳥(niǎo)類、植物的影響，建立利于生物生存的照明體系及提出濱海城市夜景照明問(wèn)題防治措施的相關(guān)策略。

關(guān)鍵詞：光生物安全;夜景照明;光環(huán)境設(shè)計(jì)

1 夜景照明在濱海城市中的發(fā)展

夜景照明的歷史開(kāi)始于16世紀(jì)的燭火照明和油燈照明，到19世紀(jì)初被汽燈照明取代，而后在20世紀(jì)初又被燈泡和弧燈代替。第一次世界大戰(zhàn)后，電燈的出現(xiàn)解決了煤炭緊缺帶來(lái)的問(wèn)題，并且以照亮樓體的方式烘托特定場(chǎng)合的想法提供了得以實(shí)現(xiàn)的良機(jī)。起初，燈泡只被用來(lái)強(qiáng)調(diào)樓體的輪廓，而建筑結(jié)構(gòu)本身及其周圍不會(huì)被照亮。從20世紀(jì)20年代開(kāi)始，建筑照明主要用于宣傳目的，這種方法至今仍在使用，有時(shí)被濫用，以期引起人們的注意。即使是在那個(gè)年代，有些人已經(jīng)指出，照明裝置的安裝應(yīng)忠誠(chéng)于建筑的美學(xué)價(jià)值，不管其目的是廣告宣傳還是展現(xiàn)建筑的風(fēng)采。

城市夜間照明大致經(jīng)歷了初創(chuàng)、發(fā)展、普及三個(gè)階段。城市夜景照明不僅在照明技術(shù)方面有了很大的進(jìn)步，而且在照明質(zhì)量上也經(jīng)歷了“暗→亮”、“亮→美 ”、“美→雅 ”的發(fā)展歷程。

2 濱海城市中人對(duì)于夜景照明的需求分析（以青島市為例）

伴隨著城市發(fā)展的步伐，城市夜景對(duì)人們生活的影響越來(lái)越重大，不僅要滿足基本的城市燈光照明，更體現(xiàn)了該城市中人們的生活質(zhì)量，城市夜景照明除了要考慮照明形式，還應(yīng)該考慮對(duì)照明時(shí)間和強(qiáng)度的安排。要“適時(shí)”、“適地”、“適度”的控制燈光的照度、亮度等問(wèn)題，通過(guò)對(duì)照明時(shí)間和強(qiáng)度的調(diào)控，實(shí)現(xiàn)照明的合理性，來(lái)降低夜景照明帶來(lái)的負(fù)面影響，從而保證人們生活質(zhì)量的提高。

2.1光波對(duì)人的影響

光波是指波長(zhǎng)在0.3～3μm之間的電磁波。按照波長(zhǎng)的不同可以分為紫外輻射（100nm-400nm）、可□光輻射（380-780nm）、紅外輻射（700nm-1mm），不同波□的電磁輻射所產(chǎn)□的□理效應(yīng)并不完全相同。

2.2照度、色溫對(duì)人的影響

照度指物體被照亮的程度，采用單位面積所接受的光通量來(lái)表示。光照強(qiáng)度對(duì)人的影響很大，照度不足，會(huì)引起視覺(jué)疲勞，長(zhǎng)時(shí)期將導(dǎo)致人眼視力下降以及頭暈等心理或生理不適。因此在夜景照明中，找出最佳的照明環(huán)境，能減少視覺(jué)疲勞，并使人感覺(jué)舒適。

色溫是衡量光源發(fā)出的光的光色冷暖的指標(biāo)?，F(xiàn)在人們生活中相當(dāng)多的時(shí)間是在燈光下進(jìn)行的，所以燈光對(duì)人的生活有很大的影響，色溫是影響人們生活的重要因素之一，色溫對(duì)人的眼睛、心理有著直接影響;對(duì)人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能有明顯的影響;對(duì)人的認(rèn)知表現(xiàn)有一定影響。

根據(jù)對(duì)人的影響，調(diào)研選取了青島市市南區(qū)香港中路、東海西路等主要道路，研究發(fā)現(xiàn)路面照度與光波基本滿足人形及機(jī)動(dòng)車道明照明標(biāo)準(zhǔn)值。

3 濱海城市中動(dòng)植物對(duì)于夜景照明的需求分析（以青島市為例）

在科技高速發(fā)展的今天，似乎我們只能在夜晚看見(jiàn)人工光明的光線，地球不但比過(guò)去更亮了，而且一年亮過(guò)一年。盡管我們無(wú)法否定人工照明的便利與美觀，但是我們到底需要為這一結(jié)果付出多少、多嚴(yán)重的代價(jià)。我們是否可以為自然與生物的安全做些努力？在自然狀態(tài)下，不當(dāng)?shù)恼彰鲿?huì)對(duì)動(dòng)物的生命節(jié)奏有所影響，可能會(huì)導(dǎo)致其行為上的改變，例如近海生物每天的活動(dòng)狀態(tài)持續(xù)的過(guò)長(zhǎng)或在每天早晨開(kāi)始的過(guò)早;而鳥(niǎo)類擁有人類已經(jīng)喪失或未曾取得的、更寬廣的感官能力，可以靠我們無(wú)法聽(tīng)見(jiàn)的聲音生活，但是它們?cè)诤芏啾还庹樟恋母邩谴髲B面前卻變得不知所措，它們仿佛進(jìn)入了迷宮，偏離固定的遷徙路線而不自知;較強(qiáng)的燈光使植物的存活的時(shí)間也大大的減少。

3.1光波、照度對(duì)動(dòng)植物（以鳥(niǎo)類、山上植物為調(diào)研對(duì)象）的影響

據(jù)光波、照度對(duì)鳥(niǎo)類、植物的影響，調(diào)研選取了青島市信號(hào)山、小魚(yú)山等山頭作為研究對(duì)象，研究發(fā)現(xiàn)信號(hào)山照度嚴(yán)重不符，有鳥(niǎo)類棲息的地方照度應(yīng)控制在3lx以下，而信號(hào)山照度卻高達(dá)幾百lx，對(duì)動(dòng)植物都產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響;光波則應(yīng)控制在450-520nm;對(duì)于植物來(lái)說(shuō)，600——700nm的光波有利于植物生長(zhǎng)。（如圖1）

4 在光生物安全概念下創(chuàng)建濱海城市夜間模式化照明體系（以青島市臺(tái)東商業(yè)區(qū)為例）

商業(yè)區(qū)作為人們生活必不可少的生活場(chǎng)所，承載著人們對(duì)物質(zhì)和精神的雙重需求。但是，面對(duì)越來(lái)越快的城市化節(jié)奏，住在城市的我們?cè)缫蚜?xí)慣了照明的光線，也許已經(jīng)沒(méi)有人注意到天空中還有沒(méi)有星光，夜景照明在當(dāng)下已經(jīng)成為一種流行趨勢(shì)，人們對(duì)照明也只有最直觀的感受，是否好看是人們所關(guān)注的，而由于不當(dāng)?shù)恼彰鳟a(chǎn)生的光污染現(xiàn)象確是人們所忽略的。在此背景下，本課題選取青島市典型的老商業(yè)區(qū)-臺(tái)東商業(yè)步行街，對(duì)商業(yè)區(qū)燈光試圖解析并加以改造，在不影響居民樓的前提下，利用燈光創(chuàng)造一個(gè)具有人文氣息的商業(yè)區(qū)，最終以一個(gè)青春、時(shí)尚又不失文化內(nèi)涵的風(fēng)貌雖現(xiàn)給市民及游客。

我將照明模式分為街區(qū)照明模式及重點(diǎn)建筑外立面照明模式兩種。

步行街照明不同于一般街道的路燈照明，既要滿足街道照明的功能性照明要求，達(dá)到一定的照度標(biāo)準(zhǔn)，造型也要相對(duì)優(yōu)雅，俗話說(shuō)“白天看燈，晚上看光”。所以燈具既要滿足街道照明的需要，又要起到美化市容的效果。臺(tái)東三路商業(yè)步行街上的建筑多為住宅。因此，其夜景照明不僅要體現(xiàn)建筑物的形狀特點(diǎn)，同時(shí)要考慮夜景照明對(duì)住戶的影響，避免產(chǎn)生光的干擾。對(duì)商業(yè)建筑應(yīng)追求一種溫暖怡人的舒適氣氛。正因如此，我將步行街照明按時(shí)間段分為天黑之后、10：00PM-12：00AM以及 12：00AM-天亮三段。

①天黑之后，照明全部啟動(dòng)，滿足市民娛樂(lè)、購(gòu)物及休閑等功能。

②10-00PM- 12：00AM，建筑物照明、植物照明關(guān)閉，只保留路燈照明，滿足居民樓的需求。

③12：00AM-天亮，路燈照明相對(duì)減少，滿足基本照明即可。

步行街建筑立面采用三層布光的照明手法，上 層用輪廓照明呈現(xiàn)建筑物的天際輪廓線;中層用各具特色的墻面點(diǎn)式照明或廣告燈箱形成中景：地房以高照度的櫥窗照明，商店內(nèi)透光照明以及店標(biāo)照明和商店入口的重點(diǎn)燈光構(gòu)成視野內(nèi)的近距離景觀，吸引顧客的注意力，充分將照明技術(shù)與藝術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

5 濱海城市夜景照明問(wèn)題防止措施的策略研究

5.1濱海城市夜景照明問(wèn)題防治原則

1、預(yù)防為主原則：

與其他環(huán)境污染相比，夜景照明問(wèn)題很難通過(guò)相應(yīng)方式進(jìn)行消除或減輕，所以其防治應(yīng)以預(yù)防為主。

2、環(huán)境的整體性原則：

夜景照明問(wèn)題是從其他環(huán)境中的其他事物間相互作用而產(chǎn)生的。對(duì)于此問(wèn)題的預(yù)防治理首先應(yīng)該從光生物安全概念方面考慮包含人在內(nèi)的整個(gè)生存系統(tǒng)的平衡。

3、防治的全面原則：

從法律、技術(shù)、教育等各個(gè)方面對(duì)濱海城市夜景照明問(wèn)題進(jìn)行整治。

5.2濱海城市夜景照明問(wèn)題防治對(duì)策

1、制定相關(guān)的政策和法規(guī)：

關(guān)于夜景照明問(wèn)題的防治，應(yīng)借助政府手段，從宏觀上進(jìn)行總體規(guī)劃。通過(guò)立法建立健全、多途徑、多層次且能有效運(yùn)轉(zhuǎn)的法律監(jiān)督體系。

2、加強(qiáng)城市夜景照明的規(guī)劃和管理

a.在城市夜景照明的設(shè)計(jì)中，應(yīng)注重功能、實(shí)用和藝術(shù)方面的結(jié)合。

b.在整體規(guī)劃設(shè)計(jì)上，應(yīng)注重“整體控制”、“分區(qū)規(guī)劃”、“重點(diǎn)打造”的三個(gè)原則，形成“點(diǎn)-線-面”的城市夜景照明結(jié)構(gòu)體系。

c.具體問(wèn)題具體分析，進(jìn)行適時(shí)、適地、適度的夜景照明，把握整體照度和色調(diào)。

d.應(yīng)嚴(yán)格按照國(guó)際和國(guó)家的照明標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)照明。并加強(qiáng)對(duì)綠色建筑材料和燈具產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)工作。

3、公民意識(shí)：

應(yīng)大力宣傳夜景照明產(chǎn)生光污染的危害，提高人們防治光污染的意識(shí)。

6 結(jié)論

本文的重點(diǎn)是研究在光生物安全概念下的濱海城市夜景照明，通過(guò)對(duì)青島山頭、景觀帶、商業(yè)區(qū)等地的調(diào)查分析其研究，并參照國(guó)內(nèi)外相關(guān)設(shè)計(jì)資料，歸納和總結(jié)出對(duì)人以及動(dòng)植物有利的模式化照明體系，我們希望可以重新考慮夜景照明中對(duì)光的使用，通過(guò)建立完整的照明控制系統(tǒng)來(lái)“適時(shí)”、“適地”、“適度”的嚴(yán)格控制燈光的照度、亮度等問(wèn)題，創(chuàng)造安全舒適，特色鮮明的城市夜景，進(jìn)而使“人—城市 —自然”和諧相處。

參考文獻(xiàn)

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[2]許景峰.城市夜景照明的發(fā)展歷程與趨勢(shì)[J]，燈與照明，2010.3.

作者簡(jiǎn)介：

第一作者簡(jiǎn)介：張文娟（1997.3-），女，漢族，山西晉中人，青島理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院2016級(jí)學(xué)生，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)

第二作者簡(jiǎn)介：李勇（1996.10-），男，漢族，安徽蕪湖人，青島理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院2016級(jí)學(xué)生，研究方向：環(huán)境設(shè)計(jì)

通訊作者：姜曉櫻（1972.1-），女，漢族，山東青島人，青島理工大學(xué)藝術(shù)與設(shè)計(jì)學(xué)院副教授，研究方向：光環(huán)境設(shè)計(jì)

*基金項(xiàng)目：2019年國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目“基于光生物安全概念下的濱海城市夜景照明研究”，項(xiàng)目編號(hào)：YS201610020