基于光生物安全概念下的滨海城市夜景照明研究

张文娟 李勇 姜晓樱

摘 要：本文结合城市光环境设计、城市景观与光环境设计、光生物安全标准等相关理论著作，根据实地调研的情况总结出现有的控制系统及照明模式对人、近海生物、鸟类、植物的影响，建立利于生物生存的照明体系及提出滨海城市夜景照明问题防治措施的相关策略。

关键词：光生物安全;夜景照明;光环境设计

1 夜景照明在滨海城市中的发展

夜景照明的历史开始于16世纪的烛火照明和油灯照明，到19世纪初被汽灯照明取代，而后在20世纪初又被灯泡和弧灯代替。第一次世界大战后，电灯的出现解决了煤炭紧缺带来的问题，并且以照亮楼体的方式烘托特定场合的想法提供了得以实现的良机。起初，灯泡只被用来强调楼体的轮廓，而建筑结构本身及其周围不会被照亮。从20世纪20年代开始，建筑照明主要用于宣传目的，这种方法至今仍在使用，有时被滥用，以期引起人们的注意。即使是在那个年代，有些人已经指出，照明装置的安装应忠诚于建筑的美学价值，不管其目的是广告宣传还是展现建筑的风采。

城市夜间照明大致经历了初创、发展、普及三个阶段。城市夜景照明不仅在照明技术方面有了很大的进步，而且在照明质量上也经历了“暗→亮”、“亮→美 ”、“美→雅 ”的发展历程。

2 滨海城市中人对于夜景照明的需求分析（以青岛市为例）

伴随着城市发展的步伐，城市夜景对人们生活的影响越来越重大，不仅要满足基本的城市灯光照明，更体现了该城市中人们的生活质量，城市夜景照明除了要考虑照明形式，还应该考虑对照明时间和强度的安排。要“适时”、“适地”、“适度”的控制灯光的照度、亮度等问题，通过对照明时间和强度的调控，实现照明的合理性，来降低夜景照明带来的负面影响，从而保证人们生活质量的提高。

2.1光波对人的影响

光波是指波长在0.3～3μm之间的电磁波。按照波长的不同可以分为紫外辐射（100nm-400nm）、可□光辐射（380-780nm）、红外辐射（700nm-1mm），不同波□的电磁辐射所产□的□理效应并不完全相同。

2.2照度、色温对人的影响

照度指物体被照亮的程度，采用单位面积所接受的光通量来表示。光照强度对人的影响很大，照度不足，会引起视觉疲劳，长时期将导致人眼视力下降以及头晕等心理或生理不适。因此在夜景照明中，找出最佳的照明环境，能减少视觉疲劳，并使人感觉舒适。

色温是衡量光源发出的光的光色冷暖的指标。现在人们生活中相当多的时间是在灯光下进行的，所以灯光对人的生活有很大的影响，色温是影响人们生活的重要因素之一，色温对人的眼睛、心理有着直接影响;对人体中枢神经系统的功能有明显的影响;对人的认知表现有一定影响。

根据对人的影响，调研选取了青岛市市南区香港中路、东海西路等主要道路，研究发现路面照度与光波基本满足人形及机动车道明照明标准值。

3 滨海城市中动植物对于夜景照明的需求分析（以青岛市为例）

在科技高速发展的今天，似乎我们只能在夜晚看见人工光明的光线，地球不但比过去更亮了，而且一年亮过一年。尽管我们无法否定人工照明的便利与美观，但是我们到底需要为这一结果付出多少、多严重的代价。我们是否可以为自然与生物的安全做些努力？在自然状态下，不当的照明会对动物的生命节奏有所影响，可能会导致其行为上的改变，例如近海生物每天的活动状态持续的过长或在每天早晨开始的过早;而鸟类拥有人类已经丧失或未曾取得的、更宽广的感官能力，可以靠我们无法听见的声音生活，但是它们在很多被光照亮的高楼大厦面前却变得不知所措，它们仿佛进入了迷宫，偏离固定的迁徙路线而不自知;较强的灯光使植物的存活的时间也大大的减少。

3.1光波、照度对动植物（以鸟类、山上植物为调研对象）的影响

据光波、照度对鸟类、植物的影响，调研选取了青岛市信号山、小鱼山等山头作为研究对象，研究发现信号山照度严重不符，有鸟类栖息的地方照度应控制在3lx以下，而信号山照度却高达几百lx，对动植物都产生了严重的影响;光波则应控制在450-520nm;对于植物来说，600——700nm的光波有利于植物生长。（如图1）

4 在光生物安全概念下创建滨海城市夜间模式化照明体系（以青岛市台东商业区为例）

商业区作为人们生活必不可少的生活场所，承载着人们对物质和精神的双重需求。但是，面对越来越快的城市化节奏，住在城市的我们早已习惯了照明的光线，也许已经没有人注意到天空中还有没有星光，夜景照明在当下已经成为一种流行趋势，人们对照明也只有最直观的感受，是否好看是人们所关注的，而由于不当的照明产生的光污染现象确是人们所忽略的。在此背景下，本课题选取青岛市典型的老商业区-台东商业步行街，对商業区灯光试图解析并加以改造，在不影响居民楼的前提下，利用灯光创造一个具有人文气息的商业区，最终以一个青春、时尚又不失文化内涵的风貌虽现给市民及游客。

我将照明模式分为街区照明模式及重点建筑外立面照明模式两种。

步行街照明不同于一般街道的路灯照明，既要满足街道照明的功能性照明要求，达到一定的照度标准，造型也要相对优雅，俗话说“白天看灯，晚上看光”。所以灯具既要满足街道照明的需要，又要起到美化市容的效果。台东三路商业步行街上的建筑多为住宅。因此，其夜景照明不仅要体现建筑物的形状特点，同时要考虑夜景照明对住户的影响，避免产生光的干扰。对商业建筑应追求一种温暖怡人的舒适气氛。正因如此，我将步行街照明按时间段分为天黑之后、10：00PM-12：00AM以及 12：00AM-天亮三段。

①天黑之后，照明全部启动，满足市民娱乐、购物及休闲等功能。

②10-00PM- 12：00AM，建筑物照明、植物照明关闭，只保留路灯照明，满足居民楼的需求。

③12：00AM-天亮，路灯照明相对减少，满足基本照明即可。

步行街建筑立面采用三层布光的照明手法，上 层用轮廓照明呈现建筑物的天际轮廓线;中层用各具特色的墙面点式照明或广告灯箱形成中景：地房以高照度的橱窗照明，商店内透光照明以及店标照明和商店入口的重点灯光构成视野内的近距离景观，吸引顾客的注意力，充分将照明技术与艺术的有机结合。

5 滨海城市夜景照明问题防止措施的策略研究

5.1滨海城市夜景照明问题防治原则

1、预防为主原则：

与其他环境污染相比，夜景照明问题很难通过相应方式进行消除或减轻，所以其防治应以预防为主。

2、环境的整体性原则：

夜景照明问题是从其他环境中的其他事物间相互作用而产生的。对于此问题的预防治理首先应该从光生物安全概念方面考虑包含人在内的整个生存系统的平衡。

3、防治的全面原则：

从法律、技术、教育等各个方面对滨海城市夜景照明问题进行整治。

5.2滨海城市夜景照明问题防治对策

1、制定相关的政策和法规：

关于夜景照明问题的防治，应借助政府手段，从宏观上进行总体规划。通过立法建立健全、多途径、多层次且能有效运转的法律监督体系。

2、加强城市夜景照明的规划和管理

a.在城市夜景照明的设计中，应注重功能、实用和艺术方面的结合。

b.在整体规划设计上，应注重“整体控制”、“分区规划”、“重点打造”的三个原则，形成“点-线-面”的城市夜景照明结构体系。

c.具体问题具体分析，进行适时、适地、适度的夜景照明，把握整体照度和色调。

d.应严格按照国际和国家的照明标准设计照明。并加强对绿色建筑材料和灯具产品的开发工作。

3、公民意识：

应大力宣传夜景照明产生光污染的危害，提高人们防治光污染的意识。

6 结论

本文的重点是研究在光生物安全概念下的滨海城市夜景照明，通过对青岛山头、景观带、商业区等地的调查分析其研究，并参照国内外相关设计资料，归纳和总结出对人以及动植物有利的模式化照明体系，我们希望可以重新考虑夜景照明中对光的使用，通过建立完整的照明控制系统来“适时”、“适地”、“适度”的严格控制灯光的照度、亮度等问题，创造安全舒适，特色鲜明的城市夜景，进而使“人—城市 —自然”和谐相处。

参考文献

[1]刘炜、杨春宇、陈仲林.老年人住宅照明光环境研究[N].重庆：照明工程学报，2001.

[2]许景峰.城市夜景照明的发展历程与趋势[J]，灯与照明，2010.3.

作者简介：

第一作者簡介：张文娟（1997.3-），女，汉族，山西晋中人，青岛理工大学艺术与设计学院2016级学生，研究方向：环境设计

第二作者简介：李勇（1996.10-），男，汉族，安徽芜湖人，青岛理工大学艺术与设计学院2016级学生，研究方向：环境设计

通讯作者：姜晓樱（1972.1-），女，汉族，山东青岛人，青岛理工大学艺术与设计学院副教授，研究方向：光环境设计

*基金项目：2019年国家级大学生创新创业训练项目“基于光生物安全概念下的滨海城市夜景照明研究”，项目编号：YS201610020