“光污染”(Light Pollution)指人为照明中不必要、无控制或不合理的光辐射,对人类视觉、生态环境及天文观测造成干扰的现象。它是“光”在空间、时间与方向上使用不当的结果。从照明设计角度看,光污染不一定是“光太多”,而是“光用错了地方”。如果未能合理控制光的强度、方向、光谱与时间,就可能造成溢出光、眩光、光干扰甚至生态破坏。国际照明委员会(CIE)和国际暗天协会(IDA)通常将光污染定义为:
“任何超出视觉任务所需、导致环境亮度过度或干扰他人活动的照明现象。”
一、光污染的类型
光污染并非单一形式,而是包含多种表现。主要可分为以下五类:
(一)眩光(Glare)
眩光是由过强的亮度对比造成的不舒适视觉效应。常见于道路照明、商铺招牌或建筑泛光。
不舒适眩光:使人感到刺眼、疲劳。
失能眩光:严重干扰视线,降低安全性,如夜间驾驶时迎面车灯。
眩光是最普遍、也是最直接影响人体验的光污染类型。
(二)光溢出(Light Trespass)
光线越过目标区域照射到不需要的地方,如路灯照进居民窗户、建筑外立面灯光照进卧室。它不仅影响居住舒适度,还浪费能源,甚至可能引发法律纠纷。
(三)天空辉光(Sky Glow)
城市夜空被大量向上散射的灯光照亮,使星空消失的现象。这是城市光污染最具代表性的标志。天空辉光削弱了天文观测条件,也扰乱了夜行动物的生态行为。
(四)光闪烁(Flicker)
部分低质量LED灯具因驱动电流不稳定,会产生高速闪烁,人眼虽不易察觉,但长期暴露可能导致头痛、眼疲劳甚至情绪紊乱。
(五)蓝光污染(Blue Light Hazard)
过量短波蓝光不仅抑制褪黑激素分泌、影响睡眠节律,还可能对视网膜造成损伤。高色温照明(5000K以上)或电子屏幕光源是主要来源。
二、光污染的成因
光污染的根本原因在于设计不当与管理缺失。主要包括:
1. 过度照明:为追求“亮”,盲目提高照度或增加灯具数量。
2. 配光不合理:灯具出光角度过大,缺乏遮光控制。
3. 选型不当:低显色、高色温、无防眩措施的灯具泛滥使用。
4. 控制系统缺失:灯光无法按时间、场景自动调节,导致整夜常亮。
5. 景观过度装饰:建筑亮化、广告招牌使用高亮泛光照明,忽视周边居民与环境影响。
6. 监管不足:缺乏针对光污染的城市照明标准与限制条例。
三、光污染的危害
(一)对人类健康的影响
长期暴露在夜间高亮度冷色光下,会抑制褪黑激素分泌,导致睡眠障碍。 强光眩光易引发视觉疲劳、偏头痛及心理紧张。蓝光污染可能增加黄斑病变风险。
(二)对生态环境的影响
影响昆虫迁徙与繁殖,如夜蛾、萤火虫数量锐减。干扰鸟类导航,导致撞击建筑或迷失方向。破坏植物光周期,影响生长节律。 使夜行性动物丧失生存环境。
(三)对城市与能源的影响
浪费电力资源,增加碳排放。破坏夜景层次,使城市夜空变得“平面化”。降低城市夜景设计的艺术品质。
(四)对天文观测的影响
天文台附近的灯光散射严重削弱观测精度。世界多地天文台正因光污染被迫迁移。
四、如何避免光污染
(一)科学控制照度与亮度
合理的照明设计应以“适度”为原则。根据不同功能空间确定最低必要照度值,避免“亮度竞赛”。照明标准可参考《建筑照明设计标准》GB50034、《城市夜景照明设计规范》GB/T23863等。住宅、园林、道路及景观照明不宜盲目追求亮度,而应重视“舒适度与节能并重”。
(二)优化配光与遮光设计
选用光束角合理、带有遮光罩或格栅的灯具,控制光线只照射目标区域。建筑泛光应采用向下投射原则,避免光线外溢到天空。
景观灯具应低位布灯,减少直射人眼或邻居窗户的光。
(三)控制色温与光谱分布
夜间户外照明宜采用低色温(2700K-3000K)的暖白光,减少蓝光成分。住宅卧室、酒店、养老空间等更应避免高色温光源。在道路与景观照明中,可通过光谱优化减少短波蓝光比例。
(四)引入智能控制系统
通过时间、传感与场景控制技术,灯光可实现自动调节:
根据时间段自动降低亮度(如夜间后半段)。采用人体感应或亮度感应控制,减少无人时照明。城市景观灯应设置定时关闭或分区调光程序。
这种“响应式照明”是避免光污染、节能降碳的有效手段。
(五)强化法规与管理
国外如美国加州、英国、德国、日本等均设有“光污染防治法”或“暗天条例”。我国部分城市也已开始建立照明限值制度,如控制建筑立面照度、广告灯运行时间等。未来照明设计行业应更主动配合政策标准,推动健康、节能、生态化照明体系建设。
(六)树立“以人为本、尊重自然”的设计理念
光污染问题的根本解决,不仅依靠技术,更依赖理念转变。优秀的照明设计不是“让夜晚像白天”,而是“让夜晚保持夜的美”。设计师应学会“留白”——懂得让光适度地消失,让黑暗成为光的背景。
五、光污染防治的国际趋势
国际暗天协会(IDA)近年来提出“暗夜保护区”概念,倡导城市在保护生态与天文环境的前提下实施照明规划。欧美多地在景区、天文台周边设立“暗夜公园”,限制照明亮度与色温,推广全遮光灯具。同时,“低影响照明”理念正在成为城市照明的新标准:
鼓励采用暖色光、低高度灯具与精确配光。
倡导“光与影共存”的夜景艺术。
强调以节律与生态为导向的设计思维。
这些趋势表明,未来的照明设计将从“照明城市”走向“守护夜空”。
六、结语
光是人类文明的象征,但过度与不当的光同样会吞噬夜的宁静与自然的秩序。照明设计师应以敬畏之心使用光,让光成为人与环境和谐共生的媒介,而非破坏者。避免光污染,不仅是技术问题,更是一种社会责任与文化觉醒。真正优秀的照明设计,不在于多亮,而在于恰到好处地让光存在。当城市夜空重新出现星辰,那才是照明文明的最高境界。