城市建筑表皮光污染的表现形式及成因

文/樊月露 李正宇 高广华

随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加快，城市“亮化工程”、“不夜城工程”成为普遍现象，滥用玻璃幕墙等高反射率建筑材料进行外墙装饰的案例逐渐增多，这些不仅给国家能源带来沉重的负担，而且危害人类身体健康，对动植物的生存环境也造成影响。党的十八大以来，国家对推进生态文明建设更加重视，坚持节约资源和保护环境的战略发展方针已经纳入我国基本国策。因此，对城市光污染表现形式及成因进行研究，对于做好光污染防治工作，有着非常重要的意义。

一、相关概念界定

1.建筑表皮的概念

近年来，建筑表皮已成为建筑界广泛关注的焦点。人们在理论研究和设计实践两个层面对建筑表皮的探讨，让大家对它有了更加广泛、更具深度的认识。“表皮”作为建筑实体的组成部分，在历史的发展中并没有一个清晰和准确的概念，在不同历史文化和建筑技术的影响下它有着十分丰富的历史内涵。本文所涉及的建筑表皮是指具有改变建筑室内外物理环境的建筑外围护结构，主要包括外墙、屋面以及与其共同作用改变建筑室内外物理环境的附属构件，如遮阳设施、表面绿化等。建筑表皮作为室内外空间的转换介质，通过室内外物质、能量、信息等交流对物理环境因子具有反射、吸收、透射和转换等作用，不同程度地改变建筑室内外物理环境的品质。

2.光污染的概念

光污染问题最早于20世纪30年代提出，其概念有广义和狭义之分，广义上讲，光污染是指过量的光辐射，包括眩光污染、辐射污染、光泛滥、视单调、视遮蔽、频闪等。狭义的光污染是指过量的光辐射对人类生活和生产环境造成不良影响的现象。光污染分为可见光、红外线和紫外线引起的污染，可见光污染是最为常见的污染。医学研究表明，人们长期生活在光污染环境下，会引发头晕、失眠、呕吐和神经衰弱等现象，易诱发各种疾病和交通事故。

现代社会中，有更多的光污染光源，如现代化建筑物表面的玻璃幕墙、绚烂的霓虹灯光、亮度过高的广告牌、变化之快的LED屏幕、直射植物的投影灯等等，作为城市中的隐形杀手，这些都对人和动植物的健康造成危害。

二、城市光污染分类与表现形式

1.城市光污染的分类

国际上一般将光污染分成三类，即白亮污染、人工白昼和彩光污染。不少高档商店和建筑物用大块镜面式铝合金装饰的外墙、玻璃幕墙、釉面砖墙，磨光大理石和各种涂料等形成的光污染属于白亮污染；夜间一些大酒店、大商场和娱乐场所的广告牌、霓虹灯、施工场地的弧光灯、大城市中设计不合理的夜景照明等，强光直刺天空，使夜间如同白日，这属于人工白昼；而舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、家庭及室内环境中的有害光源荧光灯以及闪烁的彩色光源则构成了彩光污染。

2.城市光污染的表现形式

（1）光泛滥和光干扰 目前，在世界范围内来说，光泛滥和光干扰是最主要的光污染形式。光泛滥表现得较为宏观。它使天空背景变亮，导致城市失去夜空。同时过量的用光也导致夜景千篇一律而失去特色。光干扰是微观层面的问题，它和人的正常生活紧密相关，投诉最多。

根据笔者在各地走访和国内各类媒体调查发现，光泛滥和光干扰也是我国最主要的光污染形式。光泛滥在国内表现相当普遍，它来自于单纯追求亮度的思想误区。特别是有些欠发达地区，不以光泛滥为丑，反以为美。在城市中，光泛滥最集中的地区是商业区、高层办公区和中心广场，光线堆积现象十分严重，很多城市基本上见不到星空。上海市公布《城市环境与装饰照明规范》后，环卫灯光管理处每天收到的十几份投诉，基本上都是光干扰。尤以干扰居民夜间休息的反映最多，因此，减少光泛滥对天空以及光干扰对居民的影响是防治工作需重点关注的内容。

（2）眩光污染、频闪污染 眩光污染也较为多见。造成眩光污染的原因主要是灯具中没有施加防眩光措施，灯具设置位置不当以及灯具选型不合理。尤其以路灯产生眩光的情况最多，是交通照明中需重点注意的问题。频闪污染主要集中于商业繁华地带，例如上海的南京路、淮海路，武汉的江汉路步行街等，污染源来自广告灯，且主要为霓虹灯。从随机访问的情况看，大多数购物者并不太讨厌这种形式，主要的受影响人群是那些长时间身处其中的商家和售货员。

路灯频闪，在普通道路上表现不多，它主要出现在照明设施较好的桥梁与隧道中，有三分之一以上的司机反映视野中连续的出现的光源会产生疲劳、分神。

其他形式的光污染，比如辐射污染，也广泛存在，但在调查中无法借助有效的仪器加以测量，并且由于辐射射线有一定的影响范围和影响时间，故而不便统计。

（3）光误导 光误导中以光色误导表现较多，调查发现特别是装置了照明设施的过街天桥上的误导色对司机有明显误导作用，尤其是在排队过红灯的时候，由于看不见路口信号灯，很容易受到来自车辆上方的信号色干扰，提前启动的现象比较多。视屏蔽在某些中高档酒店表现较多，扫过窗口的泛光的确降低了城市夜景

三、城市光污染的成因

1.光污染产生的主要原因

产生城市光污染的主要原因笔者认为是缺少科学合理的城市设计，而且规划管理部门未能协调不同利益之间的需求，从而导致城市设计和城市建设配合脱节，牺牲公共利益（城市夜空）和部分人群利益（受光干扰的居民）也就再所难免。

城市设计的目的，一是让城市空间更好，满足功能；二是让城市环境更美，着重精神享受，这些都应建立在城市共同利益的基础上。事实上，在商业社会，装演豪华的玻璃幕墙建筑，光彩夺目的灯光景观所具有的广告效应，很大程度上刺激了大量非公益性的投资进入，商业的基本属性是利益的、小团体的，在城市空间总体控制缺位的情况下，自发呈现出求亮、求异的旺盛需求；相互之间几经攀比，很容易使城市总体光亮失衡。笔者特别强调统一的是城市规划，因为规划是事前的、理想的、有秩序的，是协调共同利益的.各种不同的功能、景观需求都应在城市设计中反映、选择、权衡。而选择与权衡的根本立场是使整个城市中所有人（至少是大多数人）或事物能从中获益。有了好的城市设计方案作基础，然后再充分运用各种设计手法和技术措施，在实施过程中运用规划管理技术科学管理，就能建立一个立体的防治体系，达到从源头控制光污染的目的。

因此笔者认为“合理的城市设计与科学的管理技术”是治理光污染的根本策略。反之，则是光污染的主要成因。目前，法国巴黎市已着手建立一个旨在保护具有历史风格的城市夜间情调的夜景照明总体规划。意大利威尼斯也为了保护古城风貌，而制定灯光建设规划，使整个城市保持低照度。而“保护历史风格、情调”，“保存古城风貌”正是这两个城市公共利益所在。当然，光污染的形成并不仅是简单的技术问题，它还与我国的社会、经济、文化、意识形态等各因素的综合影响有关。

2.城市光污染产生的其它原因

（1）经济原因——成本调减产生光污染 在我国许多地方成本因素也是产生夜景光污染的重要原因。夜景建设投资巨大，除照明设备、照明线路、照明控制等一次性硬件投入外，它的日常能耗、光源更换等长期投入更是惊人。笔者接触到的工程中，照明设备成本往往被分解为光源、灯具、电器、遮光罩几部分。而我国现有的室外照明规范，除了对道路照明有防眩光要求外，建筑泛光照明、环境照明等均无此要求。因此，在成本压力下，防光污染构件也常常被核减（没有它等也能亮），这成为建设方降低造价或承建方谋取高利的重要手段。

（2）意识形态因素——审美标准扩大化 “金碧辉煌、火树银花、流光溢彩”等成语表达了中国人对宏伟建筑和夜景照明的赞美和喜爱。这种求亮丽、求奢侈、求豪华的审美标准放大到城市尺度，就会掩盖城市景观建设的科学性，盲目对建筑豪华外装修，过度追求夜景照明，实施“亮化工程”，结果导致严重的城市光污染。我们并不是说传统审美标准本身有误，而是当我们的城市规划设计者、管理者、建设者、欣赏者将它作为适用于各种尺度的评判标准时，就会脱离科学合理的范畴。

（3）操作模式因素——设计、施工不分 我国现阶段夜景建设操作模式主要是设计施工总承包。市政项目与商业项目大致相同。此模式的弊端在于供应商为了拿到项目，在设计中无法保持科学立场，而较多地考虑利益因素，出现设计、施工完全脱节的情况。事实上，供应商的产品各有千秋。某一品牌不可能全部满足项目中千差万别的具体要求。设计施工不当会造成某单一产品不顾地情到处使用。设计与施工分离，更能体现科学合理的原则，在实施过程中，设计方亦能对效果有所把握，约束承包商的商业动机。

我们必须承认，对于一个刚刚走上小康之路的国家，存在这样或那样的问题也是发展中的客观规律。然而在大规模的城市化背景下，城市建设的速度是相当惊人的，如果不重视问题的存在，抓住时机，采取相关的有效措施防治光污染，依然走上“先污染，再治理”的路子，就得不偿失了。