摘 要：本文主要阐述了城市公共照明中光污染的各种形式，对现有光污染防治措施进行了初步探讨，并对光污染防治在城市公共照明中的重要意义进行了阐述。
关键词：城市公共照明 光污染防治
城市照明光污染的防治， 国际照明委员会（CIE）通过大量的调查研究，在总结了世界各国防治光污染的实践经验基础上，制定了《限制室外照明设施产生干扰光影响指南》NO.150（2003）和《城区照明指南》NO.136（2000）的国际标准，具有较高的权威性。我国颁发的《城市道路照明设计标准》CJJ45-2006和《城市夜景照明设计规范》JGJ/T163-2008都具有防治光污染的具体规定，为我们对城市照明设计提供了可靠的依据。
近年来，为了提升城市整体形象，改善投资环境，更好地营造城市繁荣兴旺的景象，各级政府越来越重视城市照明工程的建设，加大对此类工程的投入。城市照明水平已成为衡量一个城市现代化水平的重要标志。然而，正如任何事物都有二面性，灯光给我们带来温暖祥和的视觉效果同时，其固有的“眩光”也强烈地冲击着人们的视觉，让人无所适从，甚至在心理和生理上承受其巨大的影响，光污染业已成为继废气、废水、废渣和噪声等污染之后的一种新的环境污染源。据国内不完全统计，京津沪穗汉等十多个城市主要道路路面照度检测表明，这些城市平均路面照度达到45lx（相当于3cd/m2），以上大量的溢出光也同时影响了路边居民的夜间休息，造成光污染，同时极大地浪费了能源。
一、眩光的含义
眩光是由于视野中的亮度分布或者亮度范围的不适宜，或存在极端的对比，以致引起不舒适感觉或降低观察目标细部能力的视觉现象。眩光分为失能眩光和不舒适眩光两类。其中对于不舒适眩光目前尚没有测量其影响程度的仪器，只能通过调查实验和采用公式计算的方法，得不出不舒适眩光的限制标准。
失能眩光的名词解释是降低视觉对象的可见度，但不一定产生不舒适感觉的眩光。即会导致人眼识别能力的下降，当来自眩光光源的光，若位于直接视场内或靠近直接视场时，会在眼睛里部分地散射，在视网膜方向上的散射光会起到光幕作用叠加在清晰的像上。等效光幕亮度（LV）可按如下经验公式进行计算：
式中： E眼i -第i个眩光源，在眼睛产生的与视线相垂直的平面上的照度；
θi -视看方向和第i个眩光源入射到眼睛里的光线之间的角度；
K-年龄因素（平均值=10）。
为了抵消这部分光幕亮度产生的影响，恢复所视物体在人眼中的对比度，必须提高所视物体的亮度。这个增加的亮度值就是我们所说的阈值增量（TI），其可由光幕亮度的数值和平均路面亮度值结合对比灵敏度确定。当道路亮度范围为0.05和5cd/m2之间时，TI可用下式计算：
式中：Lav -路面平均亮度；
Lv -等效光幕亮度。
二、眩光限制的研究和标准的制定
国际照明委员会（CIE）第150号关于限制室外照明光干扰的技术报告第5部分的标准是根据德国、澳大利亚、英国等实践经验和试验为依据而制定的，如德国以不舒适眩光的“舒适与不舒适的临界值”（BCD）为基础，通过对眩光光源的视角和背景亮度因素的分析，将眩光光源的最大容许亮度换算为容许光强。澳大利亚则记录人们反应频次（衡量不适感觉的尺度），若有10%的回答者评价为“过亮”,则将这个临界值的光强作为容许光强。因此，国际照明协会从防止光污染和防止人居光环境受到光干扰的角度，将室外照明环境分成4个区域，限制其照度值和最大光输出限值标准。
在制定我国城市道路设计标准和夜景照明设计规范时，通过对我国部分城市道路照明和夜景照明现状的调查和现场实际测量，我国部分城市一些新建道路的平均亮度（照度）已达到或超过现有的设计标准，反而造成了能源的浪费、光污染、光干扰等负面问题。
为了定量地评价道路照明工程的眩光指标，《城市道路照明设计标准》中规定“快速路、主干路（含迎宾路、通向政府机关和大型公共建筑的主要道路，位于市中心或商业中心的道路）及次干路眩光限制阈值增量TI（%）最大初始值为10;支路眩光限制阈值增量TI（%）最大初始值为15”.同时主干路、次干路、支路之间的任一交会区的眩光限制是通过限制光强来实现，标准规定“在驾驶员观看灯具的方位角上，灯具在80°和90°高度角方向上的光强分别不得超过30cd/1000lm和10cd/1000lm”.
在城市夜景照明设计规范中专门制定了第七部分光污染的限制，并对光污染的限制应遵循的原则和应采取的具体措施作了详细的规定，特别是提出的4条防治夜景照明光污染的措施，概括起来就是要从城市夜景照明的专项规划、设计到夜景照明设施的控制、运行与管理、系统地考虑各个产生光污染的环节，应采取相应措施严格控制光污染对光环境的影响。
三、眩光限制的实际应用
1.道路交会区的眩光限制
城市道路交会区常用的照明方式是在路口圆弧处增加中杆投光灯。但是对于中杆投光灯的照度计算比较复杂，许多照度计算软件也尚未包含，往往仅凭设计经验进行中杆投光灯的设置，造成许多工程交叉口路面照度不均，并且往往眩光严重。
交叉口照明必须根据具体情况进行认真的分析，确定最经济与合理的配光。譬如，当主干道与支路相交时，为了保持整条道路的协调一致，路灯高度与光源功率保持不变，路灯间距适当变小即可。两条主干道相交时，采用中杆投光照明，需要选择合适的灯具及安装高度。投光灯具在选择时须注意其配光形式，如采用泛光灯应采取挡光板或格栅等限制眩光的措施，否则，尽管提高了亮度（照度），但眩光限制却达不到标准要求。
2.高架及立交照明
高架及立交采用高杆灯作为照明方式的话，如果选择的高杆灯高度不够的话，相对高差较小，必然产生较为明显的眩光，随着大功率泛光灯在高杆灯的广泛应用，上述问题会更加明显。往往一个方向满足了照度要求，而其他方向的光线射出了立交桥区，对周围居民的生活产生严重的影响，同时道路的均匀度也得不到保证。因此无论采取何种灯具的配置方式，灯杆设置位置、灯杆间距和灯杆高度之比均应根据灯具的光度参数通过计算确定，灯具的最大光强投射方向和垂线夹角投射方向不宜超过65°，确保高杆照明眩光限制符合设计标准要求。
3.路灯安装仰角对眩光限制的影响
路灯的安装仰角是影响眩光指标的一个重要因素。CIE规定路灯灯具的仰角不能大于5°，我国《城市道路照明设计标准》规定路灯灯具仰角不宜超过15°，增大灯具的仰角，虽然会增加到达灯具对面一侧路面光线的数量，可路面亮度并不会显著增加；特别是在弯道上，如果灯具仰角过大，产生眩光的可能性就会增加，光污染势必也会增加。因此，路灯安装的仰角也应予以限制。
4.景观照明工程
景观照明工程常用的方式是采用泛光灯投射树木和小品；在行道树上缠绕“火树银花”或者悬挂“流星灯”;在广场硬质铺装上设置地埋灯；以及对建筑物和特殊景观元素（包括桥、墙、塔等）“洗亮”等形式。这些措施在美化了我们的街景同时，也带来了一些眩光问题。
城市夜景照明工程设计时，应严格按照夜景照明设计规范的要求进行，并根据被照物（如建筑物、桥梁、树木、塔、城墙）的功能、特征、周围环境考虑光的投射方向、灯具安装位置等因素，防止光源产生光污染。对建筑物外立面透光面积较大或外墙被照面反射比低于0.2的建筑宜采用内透光照明；对园林中景观桥的照明应避免照明设施的暴露以及对游人的眩光影响；广场和商业步行街宜采用上射光通比不超过25%、垂直面和水平面均有合理光分布的装饰性和功能性相结合的灯具，以避免对行人和机动车驾驶员产生眩光和对环境产生光污染
当树木树冠不大时，使用地埋式泛光灯，防治眩光主要是通过设置格栅、采用磨砂灯罩、增设遮光板等方式实现，且光源功率不宜过大。而当树冠相对很大时，采用立杆投射或者在树冠内安装泛光照明，就是所谓的“见光不见灯”的照明手法，采用这种内透光的方法对于防治眩光的效果也十分理想。公园、绿地草坪的照明应考虑对行人的活动影响，光线宜自上向下照射，避免溢散光对环境和人造成光污染。
以上是我对于眩光防治的粗略见解，希望大家能够对光污染源引起足够的重视，光污染虽还未列入环境污染防治范畴，但它的危害显而易见，并在加重和蔓延。我们在城市照明的设计中应更多地考虑防眩光的问题，通过计算眩光限制阈值TI（%），与设计标准相比较，把眩光减少到合理的程度，积极去创造一个美好舒适的环境。
