【摘 要】公共照明設施作為城市基礎設施的組成部分,在城市的交通安全、社會治安、人民生活和市容風貌中居于舉足輕重的地位,發(fā)揮著不可替代的作用,標志著城市實力和成熟的程度,成為城市景觀的重要組成部分。如何利用新能源、有效使用公共照明設施以及預防光污染成為公共照明設施設計的重要研究內(nèi)容。
【關鍵詞】公共照明 路燈 新能源 光污染
“公共照明”從字面上理解,就是利用各種光源照亮工作和公共生活場所的措施。它包括:光源的選擇、照明設施的設置,以及光照效果的設計。根據(jù)公共照明裝置使用范圍的不同,我們可將其分為多種不同的照明類型,如:泛光照明、局部照明和工作照明等等,這種分類在很大程度上取決于光源所產(chǎn)生光線的分配方式的不同。
由于時代和制造技術的原因,原始的路燈只是以照明功能為主,功能也僅限于提高人們在暗處觀看的能力,使人們的活動順利進行,在保證安全系數(shù)足夠大的前提下,不講究造型美觀和其對環(huán)境造成的傷害。而路燈的光源也由從前的蠟燭、燃油燈、燃氣燈到交變電流的炭棒弧光燈,后來演變成壽命更長、性能更為可靠穩(wěn)定而且亮度更高的白熾燈。而現(xiàn)如今,街道照明燈早已普遍更換為高強度放電的高壓鈉燈。近年來,LED也逐漸高頻率的出現(xiàn)在公共照明設施中,相比之下它能耗費較少的電能提供更高的亮度。
隨著科學技術的進步,公共照明正朝著更加節(jié)能化、健康化、藝術化、和人性化方向發(fā)展。實現(xiàn)照明控制系統(tǒng)智能化與新能源的使用是公共照明可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。照明系統(tǒng)的節(jié)能是全球普遍關注的問題,照明節(jié)能一般可以通過兩條途徑實現(xiàn):一是使用高效的照明裝置(例如光源、燈具和鎮(zhèn)流器等);二是在需要照明時使用,不需要照明時關斷,盡量減少不必要的開燈時間、開燈數(shù)量和過高照明亮度,這點需要通過照明控制來實現(xiàn)。
盡管公共照明系統(tǒng)已為人類服務了數(shù)百年,但是仍有很多因使用不當給人們造成危害的事例見諸報端。雖然說路燈的安裝有利于交通安全的同時,還能減少街道上犯罪行為的發(fā)生。但是這并不代表路燈會越多越好,越亮越好。
經(jīng)研究和一些實例表明,路燈的濫用會造成光污染和某些交通事故的發(fā)生。夜間公共照明光污染的危害是多方面的,歸納起來主要有五個方面的危害:
一、對交通(含陸地、海上與空中交通)的影響
在目前汽車流量很大的主干道設置路燈前,要考慮到可能產(chǎn)生的問題。由于司機眼睛自動適應光線能力的降低,從而可能造成喪失夜視力的危險,當司機從無光照射區(qū)或弱光照射區(qū)域猛然進入路燈投射光線較強的區(qū)域時,他們的瞳孔會迅速收縮以適應較亮的光線,但是在他們駛離強光區(qū)的過程中,他們的瞳孔膨脹以適應較暗的光線,而這一適應過程會很慢,因此他們會在視覺尚未修復的情況下繼續(xù)駕駛,非常危險。
二、干擾人的生理節(jié)律,危害人體健康
夜間室外照明,特別是建筑物的夜景照明產(chǎn)生的干擾光,有的直射到人的眼睛造成眩光,有的通過窗戶照射到室內(nèi),影響人的正常工作、生活和休息,打亂人的生物鐘的節(jié)律,危害人體健康。
三、對城市環(huán)境和氣候的影響
城市夜間室外照明的迅速發(fā)展,導致電能消耗的大幅度上升?,F(xiàn)在全球每年要消耗20×103億kw·h的電能用于照明,而生產(chǎn)這些電能要排放十幾億噸的CO2和1000多萬噸SO2。因此,城市照明在美化城市的同時,也消耗了大量資源,并對城市環(huán)境造成嚴重的污染和負面影響。
四、破壞夜空環(huán)境,嚴重影響天文觀測
據(jù)研究表明,自然夜空亮度只要增加10倍,人類不僅會失去了繁星點點的美麗夜空,天文觀測也會受到嚴重的影響,許多星體將會由于夜空亮度的增加而無法被觀測到。
五、對動植物的影響
據(jù)研究表明,除極少數(shù)在夜間活動的動物外,大多數(shù)動物在晚上安靜不動,不喜歡強光照射??墒且归g室外照明產(chǎn)生的天空光、溢散光、干擾光和反射光往往把動物生活和休息環(huán)境照得很亮,與對人的影響相似,打亂了動物的生物鐘節(jié)律,使之不能正常入睡和休息。預防光污染,要嚴格遵循以下各項防治原則:
(一)以防為主,防治結(jié)合
防治城市夜間室外照明產(chǎn)生的光污染,既要防,也要治,但主要是防,要防治結(jié)合,力爭做到未雨綢繆,防患于未然,使城市夜間照明的功能需求、裝飾需求和減少光污染的要求達到最佳的統(tǒng)一與平衡,而不是等到光污染出現(xiàn)之后再去治理,這樣不僅開展工作十分困難,而且將會付出數(shù)倍的代價。
(二)從城市照明的源頭抓起
光污染的來源和造成光污染的因素是多方面的,消除這些因素十分必要。要徹底防治光污染就必須從城市照明的源頭,也就是從城市照明的規(guī)劃,照明工程的設計開始預防光污染的產(chǎn)生,這也是預防為主的關鍵。
(三)加強管理,嚴格執(zhí)法
城市照明規(guī)劃、設計和施工時,不嚴格執(zhí)行國家和國際上有關防治光污染的法規(guī)和標準以及工程竣工后管理不嚴,造成過亮、過暗或光線泄露等現(xiàn)象,是產(chǎn)生光污染的兩個重要原因。因此,加強管理,嚴格執(zhí)法是防治光污染應堅持的重要原則。
公共照明設施設計應堅持安全性、實用性、經(jīng)濟性、藝術性與統(tǒng)一性五項原則,與既有的環(huán)境相協(xié)調(diào)。有人說過:全世界的黑暗也不足以掩蓋一支蠟燭的光亮,公共照明設施在給人們帶來各種便利的同時也給人們帶來了一定的困擾。因此,節(jié)能環(huán)保,減少光危害,實現(xiàn)人性化的智能控制,體現(xiàn)更人性化的公共照明環(huán)境,體現(xiàn)光和人類生活的完美結(jié)合才是良好的公共照明宗旨。
參考文獻:
[1]馬小軍.智能照明控制系統(tǒng).東南大學出版社.2009,12.
[2]北京照明學會.城市夜景照明技術指南.中國電力出版社.2004,12.
[3]李維立.身邊的藝術.百花文藝出版社.2008,4
4.http://www.cnludeng.com/
基金項目:
江蘇省高等學校大學生實踐創(chuàng)新訓練計劃立項項目(2012JSSPITP0769)
江蘇高校優(yōu)勢學科(“木材科學與技術”二級學科)建設工程資助項目(PAPD)
作者簡介:
段雨辰(1992-)內(nèi)蒙人,南京林業(yè)大學家具與工業(yè)設計學院學生,研究方向為工業(yè)設計。