建筑光环境讲义

1、 建筑光环境n一、光环境与光污染n二、光污染的特点n三、光污染的分类n四、光污染的危害n五、光污染的防治措施12/30/20232城市物理环境一、光环境与光污染12/30/20233城市物理环境光辐射引起人的视觉，人们才能看到五彩缤纷的光辐射引起人的视觉，人们才能看到五彩缤纷的世界，光环境对人类是至关重要的。世界，光环境对人类是至关重要的。光环境的内涵很广，它指的是由光（照度水平光环境的内涵很广，它指的是由光（照度水平和分布等）与颜色（色调、亮度、色饱和度）在和分布等）与颜色（色调、亮度、色饱和度）在室内外环境中建立的同空间形状有关的生理和心室内外环境中建立的同空间形状有关的生理和心理环境。理环境。光环境的定义12/30/20234城市物理环境人们对光环境的需求与他从事的活动有密切关系。人们对光环境的需求与他从事的活动有密切关系。在进行工业生产、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。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。不适宜的光环境会严重影响人们的身心健康。

2、不适宜的光环境会严重影响人们的身心健康。光环境的定义12/30/20235城市物理环境 目前关于光污染还没有统一的定义，较常用的是：n光辐射过量而对生活、生产环境以及人体光辐射过量而对生活、生产环境以及人体健康产生的不良影响。健康产生的不良影响。n它主要来源于人类生存环境中日光、灯光它主要来源于人类生存环境中日光、灯光以及各种反射、折射光源造成的各种过量以及各种反射、折射光源造成的各种过量和不协调的光辐射。和不协调的光辐射。光污染的定义12/30/20236城市物理环境 局部性局部性 光污染随距离的增加而迅速减弱。不残余性不残余性 在环境中光源消失，污染即消失。相对性相对性光污染的特点光污染的特点12/30/20237城市物理环境 白亮污染白亮污染 人工白昼污染人工白昼污染 彩光污染彩光污染光污染的分类光污染的分类12/30/20238城市物理环境n1、对人的危害对人的危害n2 2、对生态环境的危害、对生态环境的危害n3 3、对交通安全的危害、对交通安全的危害n4 4、对天文观测的危害、对天文观测的危害n5 5、对能源利用的危害、对能源利用的危害光污染的危害光污染的危害12/30/20

3、239城市物理环境u对人的心理的危害：对人的心理的危害：人在缤纷多彩的环境中待一段时间，就会感觉到心理和情绪受影响，使得人情绪低落，导致工作效率低下，造成心理压力。u对人的身体的危害：对人的身体的危害：首先是眼睛，长时间在光污染环境下工作和生活的人，白内障的发病率高达45%。光污染还会使人失眠，食欲下降，情绪低落等神经衰弱症状。u对人的生活的危害：对人的生活的危害：光污染会给人们的日常生活带来不便。在炎炎夏日，玻璃幕墙等会将强烈阳光反射到附近居民家中，不仅产生耀眼的光线，还会使室内温度升高，影响居民正常生活。对人的危害对人的危害12/30/202310城市物理环境对生态环境的危害对生态环境的危害 大面积的玻璃幕墙在夏天把阳光反射回局部空间，导致大面积的玻璃幕墙在夏天把阳光反射回局部空间，导致城市局部环境温度上升，而照明设备排放的热量也会使城城市局部环境温度上升，而照明设备排放的热量也会使城市的温度升高，导致市的温度升高，导致“城市热岛效应城市热岛效应”加剧，进一步恶化加剧，进一步恶化城市小气候。城市小气候。城市的夜景照明特别是城市的夜景照明特别是“不夜城不夜城”的夜景照明会产生的夜景照

4、明会产生大量的二氧化碳、二氧化硫等废弃物，对城市的大气环境大量的二氧化碳、二氧化硫等废弃物，对城市的大气环境造成严重的污染。造成严重的污染。很多动植物的生长同光照有直接的关系，城市中过量很多动植物的生长同光照有直接的关系，城市中过量的人工光照破坏了它们的生物周期、生活习惯和新陈代谢。的人工光照破坏了它们的生物周期、生活习惯和新陈代谢。12/30/202311城市物理环境对交通安全的危害对交通安全的危害 白天，矗立的一幢幢玻璃幕墙如镜子般会在瞬间遮白天，矗立的一幢幢玻璃幕墙如镜子般会在瞬间遮住司机的视野，在阳光照射下会产生刺眼的反光，严住司机的视野，在阳光照射下会产生刺眼的反光，严重地危害司机的视觉功能，以致引发交通事故。重地危害司机的视觉功能，以致引发交通事故。夜间，城市照明产生的干扰光，特别是眩光对司夜间，城市照明产生的干扰光，特别是眩光对司机的视觉造成不良影响，从而产生道路交通安全隐患。机的视觉造成不良影响，从而产生道路交通安全隐患。12/30/202312城市物理环境对天文观测的危害对天文观测的危害u 由于光污染，天空亮度大增，日益严重的光污染模由于光污染，天空亮度大增，日益严重

5、的光污染模糊星空视野，剥夺了人们观赏星空的乐趣。糊星空视野，剥夺了人们观赏星空的乐趣。u 城市上空夜间的亮度每年以城市上空夜间的亮度每年以30%30%的速度递增的速度递增,以以致许多地区无法进行天文观测。致许多地区无法进行天文观测。12/30/202313城市物理环境对能源利用的危害对能源利用的危害光污染会造成对二次能源光污染会造成对二次能源电能以及一次能源电能以及一次能源煤的过度煤的过度消耗。消耗。u 一方面，城市大量的照明设备耗电多，加剧了城市一方面，城市大量的照明设备耗电多，加剧了城市用电紧张度，而我国的照明电中，用电紧张度，而我国的照明电中，2/32/3为火力发电，其为火力发电，其中又有中又有3/43/4是使用燃煤，因此煤炭资源耗费巨大。是使用燃煤，因此煤炭资源耗费巨大。u 另一方面，很多城市建筑都热衷于大面积地使用玻另一方面，很多城市建筑都热衷于大面积地使用玻璃材料，建成后一年四季用空调调节室温，也间接地璃材料，建成后一年四季用空调调节室温，也间接地增加了能耗。增加了能耗。12/30/202314城市物理环境u随着城市化进程中照明工程建设项目的急剧增多,光污染光污染成为继大气

6、污染、水污染、噪声污染、固体废弃物污染之后的又一种环境污染。u长期以来，由于认识偏差和意识不足认识偏差和意识不足，规划决策和规划决策和监管缺失监管缺失，法律法规滞后法律法规滞后，技术薄弱技术薄弱，教育滞后教育滞后等原因，我国许多城市在如何合理利用灯光照明和防控城市光污染方面存在着诸多误区和薄弱环节，有关光污染的研究还停留在光污染概念探讨与危害认识方面，尚没有全面地梳理光污染对城市生态系统尚没有全面地梳理光污染对城市生态系统的多方面危害，更没有深入探讨和构建城市光污染的多方面危害，更没有深入探讨和构建城市光污染防控与减缓的综合对策体系。防控与减缓的综合对策体系。光污染研究现状12/30/202315城市物理环境 社会需要对光环境日益关注社会需要对光环境日益关注n许多工程项目申报立项文件中，都有对水环境、声环境、大气污染、固体废物处理等做出有关的评价、预测及拟采取的保障技术措施，但在论及光环境方面的内容甚少。n在各类建筑设计规范中，只在建筑室内采光和照明方面做了简单的规定。n光污染源的增加及影响的加剧与人们对光环境日益重视和敏感之间的矛盾日益突出，光污染已成为新的热点问题。光污染的研究现状

7、12/30/202316城市物理环境n多起有关光污染事件说明了我国现行法律法规中关于光污染部分非常不足。n要控制光污染就要在法律法规中有直接具体的规定。首先在环境保护法中明确何为光污染何为光污染，制定有关光污染制定有关光污染的防治措施和建设监督管理体制的防治措施和建设监督管理体制，实行分区域管理实行分区域管理，确定各类确定各类区域光污染的质量标准和排放标准；区域光污染的质量标准和排放标准；将环境影响评价制度、将环境影响评价制度、“三同时制度三同时制度”等环境保护制度在光等环境保护制度在光污染领域得到贯彻。污染领域得到贯彻。光污染的防治措施一一建建立立健健全全法法律律法法规规和和相相关关标标准准 12/30/202317城市物理环境n（1 1）加强城市玻璃幕墙的建设管理）加强城市玻璃幕墙的建设管理n（2 2）不断优化和开发建筑幕墙新材料）不断优化和开发建筑幕墙新材料n（3 3）加强城市绿化）加强城市绿化n（4 4）科学合理的城市色彩规划）科学合理的城市色彩规划 2、加加强强城城市市规规划划与与管管理理 12/30/202318城市物理环境n控制安装地区，为防止玻璃幕墙的有害光反射，控制安

8、装地区，为防止玻璃幕墙的有害光反射，在城市人群密集的地段、交通主干道两侧、居民在城市人群密集的地段、交通主干道两侧、居民区内应尽量少采用玻璃幕墙。区内应尽量少采用玻璃幕墙。n限制安装位置，在十字路口、限制安装位置，在十字路口、T T 字路口不宜采用字路口不宜采用玻璃幕墙，避免反射光直接进入驾驶员正视线方玻璃幕墙，避免反射光直接进入驾驶员正视线方向。向。n协调安装颜色，玻璃幕墙的颜色要与周围环境相协调安装颜色，玻璃幕墙的颜色要与周围环境相协调。协调。n建设相关环境，加强城市绿化建设相关环境，加强城市绿化,可有效地防止玻可有效地防止玻璃幕墙引起的有害反射。璃幕墙引起的有害反射。（1）加加强强城城市市玻玻璃璃幕幕墙墙的的建建设设管管理理12/30/202319城市物理环境n玻璃幕墙造成光污染的主要原因是反射率太高，玻璃幕墙造成光污染的主要原因是反射率太高，因此可以通过降低玻璃的反射率以减弱光污染。因此可以通过降低玻璃的反射率以减弱光污染。n通过对玻璃幕墙材料和构造的研究、开发和使用通过对玻璃幕墙材料和构造的研究、开发和使用,或者对现有玻璃加以处理，就能够改变直射光的或者对现有玻璃加以处理，就

9、能够改变直射光的定向光反射。定向光反射。例如，采用低辐射膜玻璃，即在玻璃表面镀上多层金属或其他化合物积成的膜系产品，对可见光有高达80%的透射比，而反射比则很低。这样既保证了建筑物良好的采光，又避免了以往大面积玻璃幕墙等光反射所造成的光污染。（2）不不断断优优化化和和开开发发建建筑筑幕幕墙墙新新材材料料12/30/202320城市物理环境n不同的受光体对光的吸收和反射能力不同，绿色不同的受光体对光的吸收和反射能力不同，绿色植物可以将反射光转变为漫反射，从而达到防治植物可以将反射光转变为漫反射，从而达到防治光污染的目的。光污染的目的。n因此，加强城市绿地景观规划设计，扩大绿地面因此，加强城市绿地景观规划设计，扩大绿地面积，实施绿化工程（比如在路边或是玻璃幕墙周积，实施绿化工程（比如在路边或是玻璃幕墙周围种植高大树冠的树木，将平面绿化改为立体绿围种植高大树冠的树木，将平面绿化改为立体绿化等），能够遮挡反射光照射，有效防止玻璃幕化等），能够遮挡反射光照射，有效防止玻璃幕墙引起的有害反射，改善和调节采光环境，可以墙引起的有害反射，改善和调节采光环境，可以减少城市区域光污染。减少城市区域光污染。

10、（3）加加强强城城市市绿绿化化12/30/202321城市物理环境n合理的城市色彩规划也可以起到减轻光污染的作合理的城市色彩规划也可以起到减轻光污染的作用。用。在装饰高楼大厦的外墙面、室内环境时，用米黄、浅在装饰高楼大厦的外墙面、室内环境时，用米黄、浅蓝代替刺眼的颜色会给人们带来视觉上的舒适感蓝代替刺眼的颜色会给人们带来视觉上的舒适感,从而从而减轻光污染对人眼的伤害。减轻光污染对人眼的伤害。n尽量采用尽量采用“生态颜色生态颜色”。在欧洲在欧洲,特别是德国特别是德国,室内装修墙壁粉刷时，室内装修墙壁粉刷时，人们逐人们逐渐喜欢用一些浅色渐喜欢用一些浅色,主要是米黄、浅蓝等，代替刺眼主要是米黄、浅蓝等，代替刺眼的白色。在浅红色的墙壁面前，人的情绪相对比较镇的白色。在浅红色的墙壁面前，人的情绪相对比较镇定。定。（4）科科学学合合理理的的城城市市色色彩彩规规划划12/30/202322城市物理环境n夜景照明要充分考虑生态环境因素夜景照明要充分考虑生态环境因素，在保证城市照明在保障人身财产安全和减少交通事故等方面功能的前提下，对照明灯具配光、安装位照明灯具配光、安装位置、透光角度置、透光角度应进行

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