深圳市夜间光环境区域限值初探_马思捷.pdf

2023 年 2 月第 34 卷第 1 期照明工程学报ZHAOMING GONGCHENG XUEBAOFeb2023Vol.34No.1深圳市夜间光环境区域限值初探马思捷1，黄恒2，姚影3，杨颖琪2，钱萌3，贺达观3，曹亚首3(1.深圳市生态环境局污染源管理处，广东 深圳518000;2.广东省深圳生态环境监测中心站，广东 深圳518000;3.深圳中环博宏环境技术有限公司，广东 深圳518000)摘要:目前存在较多的照明标准，但关于不合理照明产生的光环境问题的研究却较少。本研究参考国内外环境亮度分区，按使用功能特点和光环境质量要求，将深圳市划分为四类光环境功能区;总结出能够体现区域光环境质量的眩光指数 G、人眼方向的垂直照度、住宅建筑居室窗户外表面上垂直照度以及夜空亮度等指标作为光环境评价指标，并给出建议限值。以深圳市为例，验证光环境评价指标限值的合理性，现场监测结果发现，除了夜空亮度未达到但接近质量要求，其他指标达标率均在 75%以上，因此，光环境评价指标限值取值合理，可为深圳市光环境管理和光污染控制提供技术支撑。关键词:光环境;光环境区域;评价指标;限值中图分类号:X825文献标识码:ADOI:10.3969/j.issn.1004-440X.2023.01.016A Preliminary esearch on the Threshold Limits of NighttimeLight Environment Function Zones in ShenzhenMA Sijie1，HUANG Heng2，YAO Ying3，YANG Yingqi2，QIAN Meng3，HE Daguan3，CAO Yashou3(1.Shenzhen Municipal Pollution Source Management Office of Bureau of Ecology and Environment，Shenzhen518000，China;2.Shenzhen Ecological Environment Monitoring Center Station of Guangdong Province，Shenzhen518000，China;3.China Environmental esources Technology(Shenzhen)Co，Ltd，Shenzhen518000，China)Abstract:At present，there are many lighting standards，but there are few studies on the lightenvironmental caused by improper lightingBased on the use function and light environment qualityrequirements，this study divides Shenzhen into four types of light environment function zones by referring tointernal and overseas standard of environmental lighting zones We summarize light environment evaluationindexes(e.g.，glare rating(G)which can reflect light environmental quality，the vertical illuminance inthe direction of the human eye，vertical illuminance on properties，and night sky brightness)，and give therecommended limits Taking Shenzhen as an example to verify the rationality of the light environmentevaluation index limits，the on-site monitoring results show that except for the night sky brightness，which isnot up to but close to the quality requirement，the compliance rates of other indexes are above 75%Therefore，the limit value of light environment evaluation index is reasonable，which can provide technicalsupport for light environment management and light pollution control in Shenzhen cityKey words:light environment;light environment function zones;evaluation indexes;threshold limit基金项目:深圳市生态环境局污染源管理项目(CG-20210204-004371)通信作者:马思捷，E-mai:929304423 第 34 卷第 1 期马思捷等:深圳市夜间光环境区域限值初探103引言照明可满足生产和安全的目的，拥有景观、商业、文化的功用1。而光源的使用不当会形成继水、气、声、固体废弃物之后的一种新型环境污染2。光污染具有物理特性，光照停止后，污染立刻消失3，但干扰光或过量的光辐射(含可见光、紫外和红外光辐射)对人、生态环境和天文观测等均会造成负面影响4。朱明辉5 和 Christopher 等6 研究表明，光照时间过长，致使褪黑素分泌减少，让人失眠、心悸、神经衰弱。范馨月7 研究表明，城市光污染破坏昆虫和鸟类觅食、寻偶和交配，干扰植物正常生长以及花芽、休眠和冬芽的形成，对生物多样性和生态系统造成一定的影响。2015 年国际天文学会首次通过分析国际空间站图片证实，从太空看到的溢散光主要来自路灯和建筑物，导致城市内部和周围夜空增亮，因此削弱了星星和银河系的可见度8。美国国家海洋及大气管理局(NOAA)发布的全球光污染地图显示，全球大约 83%的人口生活在光污染环境下，1/3 人口所在地区见不到银河，城市光污染问题已不容忽视。近年，国内也逐步重视光污染的科学研究9-11。中华人民共和国环境保护法第四十二条提及“光辐射”是环境污染和危害因子之一，但缺乏实体内容和程序规范。我国也未出台统一的、科学的、规范的“光辐射”相关标准体系和管理制度，缺乏光污染影响程度和范围的划分，造成生态环境主管部门对光污染投诉事件束手无策，形成了日常监管难、监测量化难和执法取证难的“三难”局面。深圳市城市照明专项规划(20212035)12 提出加强城市照明光污染防治，要求光污染源防治应符合相关标准和技术规范，但缺乏对光环境质量的控制要求。本文以深圳市为例，从光环境实际情况出发，以环境保护为目的，探讨制定 光环境区域限值标准，填补了光环境质量标准的空白，为深圳市今后“光污染”的有序监管奠定基础。1光环境区域划分1.1国内外环境亮度分区国际照明委员会的技术报告 室外照明设施干扰光影响限制指南(CIE 150:2017)，考虑周围环境本身的亮度，将不同环境进行分类，详见表 1，其中 E0 为联合国教科文组织(UNESCO)星光保护区、IDA 暗天空公园、重要的光学天文台，其他环境亮度区域利用空间位置分布差异，以城市中心区为高亮度区 E4，延伸至城郊或乡村，分别依次为中亮度区 E3、低亮度区 E2 和黑暗区 E1。深圳市的城市开发和建设已基本完成，城市配套设施较为完备，为满足经济、人员活动的需求，已建设有大量的夜景照明和功能照明设施，且深圳市不存在诸如 IDA 暗天空公园、国家级天文台等需要完全黑暗的区域，故深圳市光环境区域分类不划分 E0 区域。国内标准环境亮度分区，城市中心区划分范围不明确，且公共区、居民区、工业区等位于城市中心区时，优先执行 E3 区还是 E4 区，尚不清晰。环境亮度分区考虑到土地功能，但存在功能区覆盖不全、划分尺度不同、结果不统一等问题。因此，深圳市需要根据实际情况划分光环境区域，以便生态环境部门管理。1.2深圳市光环境区域划分参 考CIE150:201713、GB/T36101201815、JGJ/T 16320084 等标准对不同环境亮度状况进行的区域划分，综合考虑城市区位的环境质量要求、功能性质、环境亮度状况和活动的内容，深圳市光环境区域划分情况见表 2。对于天文台，为保证天文观测活动的正常开展，此类光环境区域应保持黑暗。在生态保护区中，夜间一般不会出现人员活动，为避免人工光对动植物造成影响，生态保护区应同样保持黑暗。由于天文观测区、生态保护区与国内外的 E1 区域类似，故划分为类。对于湿地公园和地质公园，此类区域主要特点是以生态保护为主，同时具有向社会提供参观游览服务的公共属性，存在一定的人员活动和必要的环境光需求，如道路照明、安全照明等，但不得对生态造成影响，并保持较暗的光环境，与 CIE 150:2017 中的 E2 区域类似，故划分为类。对于人们居住、工作和生活的相关区域，此类区域主要为各类人员活动而服务，其光环境需满足人员活动的需求，并能让人感到舒适，与 CIE 150:2017 中的 E3 区域类似，故划分为类。104照明工程学报2023 年 2 月表 1国内外环境亮度分区Table 1Environmental lighting zones at home and abroad参考标准环境亮度分区E0E1E2E3E4完全黑暗区黑暗区低亮度区中亮度区高亮度区国际标准CIE 150:201713 教科文组织星光保护 区，IDA 黑暗天空公园，重要天文观测站相对无人居住的农村地区人烟稀少的农村居住良好的农村和城市住宅区城市中心和商业区国家标准GB/T 35626201714 森林公园、自然保护区城郊居住区城市居住区及一般公共区城市 中 心 区、商业区GB/T 36101201815 森林公园、天文台周边、自然保护区居住区、医院等一般公共区城市 中 心 区、商业区行业标准JGJ/T 16320084 国家公园、自然保护区和天文所在区乡村的工业或居住区城郊的工业或居住区城市 中 心 区、商业区表 2深圳市光环境区域划分Table 2Division of light environment function zones in Shenzhen光环境区域类类类类城市用地a及对应区域其他用地 Eb，包括以下中类城市用地:水域 E1，对应海洋自然保护区、一级水源保护区等;农 林 和 其 他 用 地E2，对应森林公园、自然保护区等。公共管理与服务设施用 地 GIC:科 研用地 GIC0，对应天文台。其他用地 E，包括以下中类城市用地:水域 E1，对应二级水源保护区以及除类光环境区域外的水域;农 林 和 其 他 用 地E2，对应湿地公园、地质公园、郊野公园、生态控制线内山体和防护绿地等，不包括露天矿场和高尔夫绿地c。居住用地，对应居住区，不包括商住混合区d。公共管理与服务设施用地 GIC，包括以下中类城市用地:行政管理用地 GIC1，对应行政办公区;医疗卫生用地 GIC4，对应医院;教育设施用地 GIC5，对应院校;宗教用地 GIC6，对应寺院、教堂等区域范围内的室外宗教活动区;社会福利用地 GIC7，对应养老院、福利院等区域范围内的室外休闲活动区;文化遗产用地 GIC8，对应遗址、古城等;科研用地 GIC0，对应科学城、科技园区等。工业用地 M:普通工业用地 M1，对应普通工业园区。物流仓储用地 W，对应物流园区。公用设施用地 U，对应垃圾处理厂、墓园等。