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：本文結合城市光環境設計、城市景觀與光環境設計、光生物安全標準等相關理論著作，根據實地調研的情況總結出現有的控制系統及照明模式對人、近海生物、鳥類、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題防治措施的相關策略。

關鍵詞：光生物安全;夜景照明;光環境設計

1 夜景照明在濱海城市中的發展

夜景照明的歷史開始于16世紀的燭火照明和油燈照明，到19世紀初被汽燈照明取代，而后在20世紀初又被燈泡和弧燈代替。第一次世界大戰后，電燈的出現解決了煤炭緊缺帶來的問題，并且以照亮樓體的方式烘托特定場合的想法提供了得以實現的良機。起初，燈泡只被用來強調樓體的輪廓，而建筑結構本身及其周圍不會被照亮。從20世紀20年代開始，建筑照明主要用于宣傳目的，這種方法至今仍在使用，有時被濫用，以期引起人們的注意。即使是在那個年代，有些人已經指出，照明裝置的安裝應忠誠于建筑的美學價值，不管其目的是廣告宣傳還是展現建筑的風采。

城市夜間照明大致經歷了初創、發展、普及三個階段。城市夜景照明不僅在照明技術方面有了很大的進步，而且在照明質量上也經歷了“暗→亮”、“亮→美 ”、“美→雅 ”的發展歷程。

2 濱海城市中人對于夜景照明的需求分析（以青島市為例）

伴隨著城市發展的步伐，城市夜景對人們生活的影響越來越重大，不僅要滿足基本的城市燈光照明，更體現了該城市中人們的生活質量，城市夜景照明除了要考慮照明形式，還應該考慮對照明時間和強度的安排。要“適時”、“適地”、“適度”的控制燈光的照度、亮度等問題，通過對照明時間和強度的調控，實現照明的合理性，來降低夜景照明帶來的負面影響，從而保證人們生活質量的提高。

2.1光波對人的影響

光波是指波長在0.3～3μm之間的電磁波。按照波長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□的□理效應并不完全相同。

2.2照度、色溫對人的影響

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表示。光照強度對人的影響很大，照度不足，會引起視覺疲勞，長時期將導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，找出最佳的照明環境，能減少視覺疲勞，并使人感覺舒適。

色溫是衡量光源發出的光的光色冷暖的指標。現在人們生活中相當多的時間是在燈光下進行的，所以燈光對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，色溫對人的眼睛、心理有著直接影響;對人體中樞神經系統的功能有明顯的影響;對人的認知表現有一定影響。

根據對人的影響，調研選取了青島市市南區香港中路、東海西路等主要道路，研究發現路面照度與光波基本滿足人形及機動車道明照明標準值。

3 濱海城市中動植物對于夜景照明的需求分析（以青島市為例）

在科技高速發展的今天，似乎我們只能在夜晚看見人工光明的光線，地球不但比過去更亮了，而且一年亮過一年。盡管我們無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果付出多少、多嚴重的代價。我們是否可以為自然與生物的安全做些努力？在自然狀態下，不當的照明會對動物的生命節奏有所影響，可能會導致其行為上的改變，例如近海生物每天的活動狀態持續的過長或在每天早晨開始的過早;而鳥類擁有人類已經喪失或未曾取得的、更寬廣的感官能力，可以靠我們無法聽見的聲音生活，但是它們在很多被光照亮的高樓大廈面前卻變得不知所措，它們仿佛進入了迷宮，偏離固定的遷徙路線而不自知;較強的燈光使植物的存活的時間也大大的減少。

3.1光波、照度對動植物（以鳥類、山上植物為調研對象）的影響

據光波、照度對鳥類、植物的影響，調研選取了青島市信號山、小魚山等山頭作為研究對象，研究發現信號山照度嚴重不符，有鳥類棲息的地方照度應控制在3lx以下，而信號山照度卻高達幾百lx，對動植物都產生了嚴重的影響;光波則應控制在450-520nm;對于植物來說，600——700nm的光波有利于植物生長。（如圖1）

4 在光生物安全概念下創建濱海城市夜間模式化照明體系（以青島市臺東商業區為例）

商業區作為人們生活必不可少的生活場所，承載著人們對物質和精神的雙重需求。但是，面對越來越快的城市化節奏，住在城市的我們早已習慣了照明的光線，也許已經沒有人注意到天空中還有沒有星光，夜景照明在當下已經成為一種流行趨勢，人們對照明也只有最直觀的感受，是否好看是人們所關注的，而由于不當的照明產生的光污染現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區-臺東商業步行街，對商業區燈光試圖解析并加以改造，在不影響居民樓的前提下，利用燈光創造一個具有人文氣息的商業區，最終以一個青春、時尚又不失文化內涵的風貌雖現給市民及游客。

我將照明模式分為街區照明模式及重點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，達到一定的照度標準，造型也要相對優雅，俗話說“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。臺東三路商業步行街上的建筑多為住宅。因此，其夜景照明不僅要體現建筑物的形狀特點，同時要考慮夜景照明對住戶的影響，避免產生光的干擾。對商業建筑應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，滿足市民娛樂、購物及休閑等功能。

②10-00PM- 12：00AM，建筑物照明、植物照明關閉，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 層用輪廓照明呈現建筑物的天際輪廓線;中層用各具特色的墻面點式照明或廣告燈箱形成中景：地房以高照度的櫥窗照明，商店內透光照明以及店標照明和商店入口的重點燈光構成視野內的近距離景觀，吸引顧客的注意力，充分將照明技術與藝術的有機結合。

5 濱海城市夜景照明問題防止措施的策略研究

5.1濱海城市夜景照明問題防治原則

1、預防為主原則：

與其他環境污染相比，夜景照明問題很難通過相應方式進行消除或減輕，所以其防治應以預防為主。

2、環境的整體性原則：

夜景照明問題是從其他環境中的其他事物間相互作用而產生的。對于此問題的預防治理首先應該從光生物安全概念方面考慮包含人在內的整個生存系統的平衡。

3、防治的全面原則：

從法律、技術、教育等各個方面對濱海城市夜景照明問題進行整治。

5.2濱海城市夜景照明問題防治對策

1、制定相關的政策和法規：

關于夜景照明問題的防治，應借助政府手段，從宏觀上進行總體規劃。通過立法建立健全、多途徑、多層次且能有效運轉的法律監督體系。

2、加強城市夜景照明的規劃和管理

a.在城市夜景照明的設計中，應注重功能、實用和藝術方面的結合。

b.在整體規劃設計上，應注重“整體控制”、“分區規劃”、“重點打造”的三個原則，形成“點-線-面”的城市夜景照明結構體系。

c.具體問題具體分析，進行適時、適地、適度的夜景照明，把握整體照度和色調。

d.應嚴格按照國際和國家的照明標準設計照明。并加強對綠色建筑材料和燈具產品的開發工作。

3、公民意識：

應大力宣傳夜景照明產生光污染的危害，提高人們防治光污染的意識。

6 結論

本文的重點是研究在光生物安全概念下的濱海城市夜景照明，通過對青島山頭、景觀帶、商業區等地的調查分析其研究，并參照國內外相關設計資料，歸納和總結出對人以及動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光的使用，通過建立完整的照明控制系統來“適時”、“適地”、“適度”的嚴格控制燈光的照度、亮度等問題，創造安全舒適，特色鮮明的城市夜景，進而使“人—城市 —自然”和諧相處。

參考文獻

[1]劉煒、楊春宇、陳仲林.老年人住宅照明光環境研究[N].重慶：照明工程學報，2001.

[2]許景峰.城市夜景照明的發展歷程與趨勢[J]，燈與照明，2010.3.

作者簡介：

第一作者簡介：張文娟（1997.3-），女，漢族，山西晉中人，青島理工大學藝術與設計學院2016級學生，研究方向：環境設計

第二作者簡介：李勇（1996.10-），男，漢族，安徽蕪湖人，青島理工大學藝術與設計學院2016級學生，研究方向：環境設計

通訊作者：姜曉櫻（1972.1-），女，漢族，山東青島人，青島理工大學藝術與設計學院副教授，研究方向：光環境設計

*基金項目：2019年國家級大學生創新創業訓練項目“基于光生物安全概念下的濱海城市夜景照明研究”，項目編號：YS201610020