城市人居光环境与光污染防治——基于建筑表皮技术的城市光污染防治

总第１５５期城市问题２００８年第６期［文章编号］１００２—２０３１（２００８）０６—００３９—０５

城市人居光环境与光污染防治——基于建筑表皮技术的城市光污染防治

李积权

（摘要］通过对造成城市光污染成因的分析，阐明了当前城市人居光环境状况以及“光环境影响评价”的缺失对光污染防治工作的影响，特别是针对建筑玻璃幕墙的光污染问题，提出了基于建筑表面技术的城市光污染防治措施。认为在人居光环境问题日益严重的今天，除了从技术角度探讨光污染的防治问题外，还应从行政的层面完善相应的法律法规，尤其要加大“光环境影响评价”的力度，从根本上消除光污染的产生。［关键词］光环境；光环境影响评价；建筑表面；城市光污染；玻璃幕墙［中图分类号］Ｘ５０［文献标识码］Ａ

改革开放以来，我国社会生产力高速发展，给社会带来了巨大的物质财富。但与此同时，环境问题也日益严重。环境问题不仅影响人们的正常生活，而且严重制约社会的可持续发展。环境问题最主要的就是环境污染，它已成为近年来政府和民众普遍关注的热点问题。环境污染是指由于人为的原因导致有害物质或因子进入环境，使环境的结构和功能发生化学、物理或生物学等方面的不良变化，从而对人类或其他生物的生存和发展产生不利影响的现象。当今环境污染也出现了许多新的类型，其中光污染是继水污染、大气污染、噪声污染、固体废物污染这四大类污染之后的又一环境问题。它围绕在我们身边，大多数人都曾受过它的危害，而且危害正日趋严重，但它却往往被人们忽视。有关专家指出，这一长期被人们忽视的光污染有可能成为２１世纪直接影响人类身体健康的又一环境“杀手”。城市人居光环境状况１．社会对光环境日益关注许多工程建设项目申报立项的文件都对水环境、声环境、大气污染、固体废物处理等做出了有关的评价、预测，并且给出了拟采取的技术保障措施，但论及光环境方面的内容却很少。各类建筑设计规范只在建筑室内采光和照明方面做了简单的规定，如通过控制窗地面积比或采光系数和照度值满足视觉工作需要，而对人居光环境质量重视不够，忽略了各种室外光源以及建筑表面的光反射对人居环境的不利影响。光污染源的增加和影响的加剧与人们对光环境的日益重视之间的矛盾日益突出，光污染投诉已成为新的热点问题。１９９６年，上海出现了第一起因城市建筑物玻璃幕墙反射引起光污染的投诉，随后各地有关光污染的投诉不断增多。据媒体报道：１９９８年，浙江省宁波市海曙区老实巷１９户居民，以宁波市电业大厦玻璃幕墙产生光污染影响正常工作生活为由，将宁波市电业局和开发商诉至法庭，但最终败诉。因为，我国目前尚无被现行法律认可的鉴定光污染的手段和标准，也没有防治光污染的专门法律法规。强烈的玻璃幕墙反射光不仅影响正常的工作和生活，而且严重干扰驾车

［作者简介］李积权（１９６３一），男，汉族，福建平潭人，福建工程学院建筑与规划系副教授，高级工程师，硕士，研究方向为建筑设计及理论和城市、建筑物理环境控制。［收稿日期］２００７—０９—０８［修回日期］２００８一Ｏｌ—０４

城市建设与发展・３９・

　万方数据《城市问题））２００８年第６期城市人居光环境与光污染防治者的视线，极易造成交通事故。深圳出租车司机方先生说，有时玻璃幕墙反射光使得车前什么也看不见，没法判断前面情况，只好踩刹车。有一次，就因为急刹车造成了后车追尾。“可这该找谁投诉呢？所以，我恨不得深圳天天是阴天。”近年来，随着城市建设的发展，点亮工程、夜景照明工程建设遍布大江南北。城市更亮了，夜色更美了，城市人的夜生活更丰富了，看夜景已成为市民和游客的休闲时尚之一。确实，都市的夜晚比过去美丽了许多，但随之而来的光污染问题也日益严重了。随着光污染问题的日益突出，国家有关部门也给予了高度重视。在国家环境保护总局制订的《国家环境保护“十一五”科技发展规划》中明确指出：城市化是全面实现小康社会的重要发展战略。但随着城市化进程的加速，城市数量和规模将不断增加，而且呈现城市连绵带和大城市群的发展趋势。“十一五”期间，要重点解决以下环境科技问题：城市大气环境复合污染、水环境复合污染、固体废物污染及其优化控制技术．．．…・城市物理污染（如光污染、电磁污染、辐射污染、视觉污染等）控制对策和方法；城市环境污染对公众健康的影响，包括污染暴露评估技术、污染一健康剂量反应关系评估以及室内污染防治技术等。２．光污染的“环境影响评价”问题对环境质量评估的研究，国外在２０世纪７０年代初已经开始重视，特别是环境影响评价工作，已以法律的形式确定了下来，将其作为防止环境污染和破坏的一种技术和行政管理办法。我国在１９８９年颁布的经过修改后的《中华人民共和国环境保护法》（以下简称《环境保护法》）中重申：“一切企业、事业单位在选址、设计、改建、扩建工程时必须提出环境影响报告书，经环保部门和其他有关部门审查批准后，才能进行设计。”同时指出：“在老城区改造和新城市建设中应当根据气象、地貌、水文、生态等条件对工业区、居住区、公共设施、绿化地带等做出环境影响评价。”由此可见，我国的环境质量评价工作已走上法制化、制度化、规范化的健康发展之路¨’。然而，《环境保护法》第２４条规定：产生环境污染和其他公害的单位，必须把环境保护工作纳入计划，建立环境保护责任制度；采取有效措施，防治在生产建设或者其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质以及噪声、振动、电磁波辐射等对环境的污染和危害。本条款中虽然也提及到“其他公害”，但因没有像废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、噪声等那样明确提及光污染问题，光污染是否是一种环境污染也未做出明文规定。这也是造成在遇到光污染环境问题纠纷时，容易陷入无法可依、执法难的尴尬境地。在其他的建筑设计规范中有关光污染问题也未涉及，只是对室内采光和照明的数量或质量作了些简单的规定。如《住宅建筑规范》（ＧＢ５０３８６—２００５）中规定：“卧室、起居室（厅）、厨房应设置外窗，窗地面积比不应小于七分之一”。在《绿色建筑评价标准》（ＧＢ／Ｔ５０３７８—２００６）中，虽有对住宅建筑和公共建筑在室外环境评价方面分别规定：“施工过程中制定并实施保护环境的具体措施，控制由于施工引起的大气污染、土壤污染、噪声影响、水污染、光污染以及对场地周边区域的影响”；“不对周边建筑物带来光污染，不影响周围居住建筑的日照要求”。但这只是评价绿色建筑等级标准的一项内容而已，并不是工程建设中必须执行的法律或规范条款，没有法规的约束力。作为一种新形式的污染——光污染的危害确实

存在，但不同程度和类型的光污染到底会对人或生态环境造成多大的危害性，还没有法定的具体数字指标。因此，在现有的国家环境影响评价的有关法规里，对于建设项目可能会对周围环境带来影响的各项指标中，也没有对光污染的明确规定。如果将光污染加到对建设项目的实际环境评价中，也会由于缺乏标准和技术支持导致环保部门无法操作，光污染目前在环境影响评价中还是个空白点，这也是造成光污染无法有效控制的原因之一。虽然，光污染环境影响评价方法和一系列的指标体系还有待于进一步分析研究，但是，既然是一种污染就必须加以防治。对存在环境污染的建设项目，依照《中华人民共和国环境影响评价法》第三条的规定：“在中华人民共和国领域和中华人民共和国管辖的其他海域内建设对环境有影响的项目，应当依照本法进行环境影响评价”。由此可见，对光污染防治工作刻不容缓。

＝建筑表面与城市光污染１．光环境与光污染光辐射引起人的视觉，人们才能看到五彩缤纷的世界，人从外界得到的信息约有８０％来自视觉，所以无论是白天还是夜晚，舒适的光环境对任何人都是至关重要的。

・４０・城市建设与发展

　万方数据＜城市问题）２００８年第６期城市人居光环境与光污染防治光环境的内涵很广，它指的是由光（照度水平和分布，照明和颜色）与颜色（色调，色饱和度，颜色分布，颜色显现）与室内外环境建立的同空间形状有关的生理和心理环境。人们对光环境的需求与他从事的活动有密切关系。在进行生产、工作和学习的场所，优良的光环境能振奋人的精神，提高工作效率和生产产品的质量，保障人身安全与视力健康。因此，充分发挥人的视觉效能是营建这类光环境的主要目标。而在休息、娱乐和公共活动的场合，光环境的首要作用则在于创造舒适优雅、生动活泼，或庄重严肃的特定环境气氛¨。。相反，不适宜的光环境会严重影响人们的身心健康。目前人们把那些对视觉、对人体和对环境有害的光称作光污染。光污染是一类特殊形式的污染，它包括可见光、红外线和紫外线等造成的光污染，其中可见光污染较常见，可见光污染又表现为自亮污染、人工白昼和彩光污染三种类型。白亮污染即眩光，是阳光或人工高发光体照射到建筑物的玻璃或金属幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种亮光涂料面层所产生的强烈反射光线。医学研究发现，人们长期生活或工作在过量或不协调的光辐射下，会出现头晕目眩、失眠、视力减退、食欲不振、心悸和情绪低落等神经衰弱症状，严重影响正常生活节奏和工作效率，容易诱发各种疾病和事故。２．建筑表面与城市光污染本文的“建筑表面”是指具有改变建筑室内外物理环境功能的建筑外围结构，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。建筑表面作为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，能不同程度地改变建筑室内外物理环境的品质。它不仅能为人类提供庇护，而且对人类的生存具有重要意义，承担着改善和维系良好的建筑室内外物理环境的责任。如果建筑表面所使用的材料及其构造方式不同，那么它对室内外声、光、热等物理环境就会产生积极或消极的影响。因为城市空间被大量的建筑占据着，所以建筑表面的性状就成为城市外部空间形态的特征。当人们漫步街头或驱车在城市中穿梭时，映入他们眼帘的大都是建筑的表面。由于在建筑立面造型设计时，更多考虑的是建筑单体本身的艺术效果，在建筑表面材质的选择和构造处理上，则注重追求建筑的性格特征和表达建筑文化寓意等，这样就忽视了建筑表面对城市光环境的不利影响。此外，由玻璃或金属幕墙、釉面砖、磨光大理石以及各种亮光涂料构成的建筑表面，在日光照射下，对城市环境都会产生不同程度的光污染，其中玻璃幕墙光污染最为严重，应给予高度重视并加以解决。３．玻璃幕墙光污染问题玻璃幕墙作为现代建筑的新元素大约于２０世纪８０年代引入我国，玻璃幕墙的应用在给人们带来耳目一新的建筑形象的同时，也带来一些新的环境问题，其中最引人关注的就是光污染问题。玻璃幕墙（或高可见光反射比材料建筑表面）的光污染为白亮污染，主要是指在建筑的外墙上采用了大面积的热反射镀膜玻璃幕墙，当阳光照射到玻璃表面上时，由于玻璃的镜面反射而产生的强烈反射光会干扰人们的正常生活和工作。有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。据报道，在德国柏林，１９８７年曾发生一场大火，警方在建筑物内部始终未找到起火原因，最后终于发现对面高层玻璃幕墙产生的聚光才是真正的“元凶”。更为严重的是，强烈的反射眩光可能刺得人眼无法睁开，危害行人和司机的视觉功能，甚至可能造成交通事故，威胁人们的生命安全（图１）。