防治光污染的方法范文

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Abstract: In recent years, as people improve the aesthetic requirements of the building, glass curtain rapid development of its unique advantages. However, the resulting light pollution is that people anticipated. Glass curtain wall light pollution, refers to the high-rise building on the use of coated glass curtain wall, when the direct rays of the sun and sky light shines on the glass surface due to specular reflection glass reflected glare produced. Light pollution is to create unexpected accident murderer, glass curtain wall light pollution problems caused by everybody's attention, along with solutions to deal with is gradually improving．

Keywords: glass curtain light pollutionprevention measures

中图分类号：X5文献标识码：A 文章编号

1．社会对光环境日益关注

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。

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，而且严重干扰驾车者的视线，有时使得车前什么也看不见，没法判断前面情况，极易造成交通事故。

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。

2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。

玻璃幕墙光污染必须在特定条件下才会产生。首先是使用了大面积较高可见光反射比的玻璃材料；其次是玻璃幕墙朝向太阳或高发光体且与人眼形成特定的角度；再有就是玻璃幕墙光污染程度还与幕墙的方向、形状、位置、高度以及表面的构造做法有关。掌握了以上玻璃幕墙产生光污染的形成条件，就能采取有效的对应技术措施加以解决或减弱其污染程度。

3光污染对人类的影响

3.1对人身体健康的影响

专家研究指出，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率也高达45%. 并且会产生头昏目眩、失眠、心悸、食欲下降及低落等类似神经衰弱的症状，使人正常的生理和心理发生变化，长期下去会诱发某些疾病.

3.2 对安全的影响

玻璃幕墙造成的光污染在道路交通安全方面，正扮演着不受欢迎，甚至是“交通杀手”的角色. 矗立的一幢幢玻璃幕墙大厦，就像一大块几十米宽、近百米高的巨大镜子，并对交通情况和红绿灯进行反射（甚至是多次反射），反射光进入高速行驶的汽车内，会造成人的突发性暂时失明和视力错觉，在瞬间会遮住司机的视野，或使他感到头昏目眩，严重地危害行人和司机的视觉功能.

3.3对人居住环境的影响

现在，随着城市规模的不断扩大，市区气温比周围区域高，玻璃幕墙从中就发挥着作用. 那些建在居民小区附近的玻璃幕墙，会对周围的建筑形成反光. 据光学专家研究，镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈，其反射率高达82% ~ 90%，光几乎全被反射，大大超过了人体所能承受的范围. 夏日将阳光反射到居室中，强烈的刺目光线最易破坏室内原有的良好气氛，也使室温平均升高4C ~ 6C. 对人的居住环境产生很大的影响.

4玻璃幕墙光污染防治技术

通过上述分析表明，城市光污染中的白亮污染(如玻璃幕墙光污染)主要是由于建筑表面的安装方位、形状、材料和构造等处理不当造成的。为解决城市光污染问题，可通过对建筑表面的材料选择、安装位置以及细部构造设计等方面进行研究，提出基于建筑表面的城市光环境改善技术策略。

4.1选择可见光透射比高的玻璃材料

采用光透射比高的玻璃，能够减少玻璃幕墙的定向反射光，是一种较为简捷有效的解决玻璃幕墙光污染的建筑表面技术构造方法。热反射镀膜玻璃的光反射比一般都在40％左右，镀膜玻璃有镜面效果，容易造成光污染。可以采用新技术降低玻璃光反射比，即采用低辐射镀膜玻璃(Low—E玻璃)，可获得较高的可见光透射比(80％以上)和较低的光反射比(11％以下)，这样就会使光污染得到一定程度的减轻。

使用Low—E玻璃的幕墙正面望上去十分清透，建筑内部一览无余；侧面看过去的时候，才会发现玻璃呈现出淡淡的灰色，这是在中空玻璃中镀上的一层银膜，巨大的玻璃幕墙在阳光下并没有一点刺眼的镜面反光.

使用这种玻璃，还能起到储存热能的作用. 假设冬季的室外最低气温是零下5C，使用空调或者暖气使家里的温度保持在20C. 那么，如果窗户上装的是单片玻璃，在家里摸玻璃感觉冰冷，因为玻璃内表面温度只有2C；如果装的是普通中空玻璃，玻璃内表面温度可以提高到l0C；如果装的是LOW - E玻璃，玻璃内表面温度是l6C，室内的热能向室外传递得就非常少。

近年来，有关建筑玻璃幕墙的通风、节能等方面的构造技术，达到了既能提高建筑内部的热舒适度和建筑节能，又能防止城市外部的光污染的要求。位于德国埃森市的RWE AG总部大楼采用了“双层呼吸式玻璃幕墙”，由于其内外层均采用光反射比低的透明玻璃，可最大限度地减少光污染的影响，同时利用双层表面玻璃幕墙中间的空气间层进行有效的通风组织与控制，提高了建筑保温隔热性能，满足了建筑节能的需要(图2)。

图2RWE AG总部双层玻璃幕墙表面

4.2玻璃幕墙表面安装遮阳分隔构件

为避免像大面积玻璃幕墙等高光反射建筑表面的光污染，可采用光反射率低或均匀扩散漫反射的材料对建筑表面进行水平或垂直分隔，避免阳光直接照射到玻璃幕墙，这样不仅能防止光污染，而且还可以利用突出的幕墙的水平或垂直分隔构件对玻璃幕墙进行遮阳，在夏季能减少玻璃幕墙的能耗，具有一定的节能作用。由日本著名建筑师黑川纪章设计的日本国立新美术馆的南向玻璃幕墙建筑表面的分隔做法(图3)。，是在玻璃幕墙表面沿竖向每隔500毫米设置水平磨砂夹层钢化玻璃(12毫米+8毫米)，从图中可见，即使是凸状的玻璃幕墙，由于采取了水平分隔的遮阳措施，也能很好地控制光污染的产生。

图3日本国立新美术馆的玻璃幕墙

图4是位于马里兰州苏伊特兰市的美国人口调查局的建筑外观，在建筑表面安装垂直的木质遮阳分隔构件，有效地消除了来自于平行道路建筑表面玻璃窗的光污染。在解决光污染和遮阳节能的同时，创造了独特的建筑艺术形象。除以上玻璃材料的建筑表面外，像磨光的金属表面、白色釉面砖、玻璃马赛克等具有高光反射比的建筑表面也可采取设置遮阳构件的方法控制阳光直射建筑表面所造成的光污染。

图4 美国人口调查局

5结语

环境是人类进行生产和生活的场所，良好的环境是人类可持续发展的物质基础和前提条件。因此，保护好环境、解决环境问题、提高人类生存空间品质，已成为全球的共同课题。在人居光环境问题日益突出和倍受关注的今天，除了上述从技术的角度探讨光污染防治问题外，还应从行政的层面，完善和制订相关的法律法规，加强对城市光污染防治的管理工作。尤其要加大力度，制定“光环境影响评价”指标体系，对新建、改扩或改建的建筑以及市政工程、夜景照明工程等有可能引发光污染问题的项目都必须进行光环境影响评价，对不合格的项目不予审批，从根本上消除光污染的产生，营造一个舒适的城市人居光环境。

参考文献:

[1]王淑莹;高春娣 《环境导论》 中国建筑工业出版社2004

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1、光污染的分类

1.1白亮污染

当今城市许多高楼都采用玻璃幕墙，这些玻璃幕墙时尚亮丽，但是它们的反射光比阳光直接照射更强烈，反射率高达82%～88%。早在2002年就有许多的士司机反映，镶嵌在建筑物上的玻璃幕墙反射的刺眼强光经常给他们经过的行驶过程带来麻烦，头晕、烦躁、甚至刹那间看不见路况。而许多城市喜欢建设的大广场，树荫率和地面的植草率往往很低，经常是大面积的水泥地面或石材地面，看起来整洁大气，但是每当晴好天气，地面反射的阳光也经常使行人头昏目眩，大大超过了人体所能承受的范围。专家研究发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率高达45%。而且受白亮污染损害的人容易产生头晕、失眠、心悸、食欲下降及情绪低落等类似神经衰弱的症状，乃至诱发疾病。

1.2人工白昼 夜幕降临，遍布城市的各式光源照亮了城市的每个角落，形成了不夜城，这就是所谓的人工白昼。人工白昼扰乱人体正常的生物钟，夜晚难以入眠就导致了白天工作效率低下。人工白昼还会扰乱其它生物的生物钟。有的地区就有报道，路灯边的草莓园，只长茎叶而 不开花结果，越靠近路灯情况越明显，这给农民造成了不小的损失。而市民们也经常反映演武桥栏杆上的灯影响了周边居民夜间的睡眠，很多人即便在炎热的夏季也不敢开窗休息。《自然》杂志研究报告指出，让二岁以下幼儿睡在开灯的房间中，将大大地增加日后近视的机会。根据实验数据统计，幼儿二岁前若是睡在黑暗房间近视比例是10%；二岁前若是睡在小夜灯的房间中，近视比例是34%；二岁前若是睡在开着大灯的房间中，近视比例则高达55%。

1.3彩光污染

彩光污染主要指夜总会和迪吧安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯污染。但是家庭中普遍采用的照明灯、户外闪烁的各色霓虹灯、广告灯和电视、电脑等带屏幕的家用电器也是彩光污染的主要污染源。很多的的士司机师傅们就反映疏港路高架桥栏杆上的照明灯高度与开车时眼睛相近，刺眼的灯光使他们在夜晚上高架桥行驶特别疲劳。娱乐场所经常使用的黑光灯能产生波长为250-320纳米的紫外线，据测定其强度大大高于太阳光中的紫外线对人体伤害影响持续时间甚至长达15-25年。科学家最新研究表明，彩光污染不仅会损害人的生理功能，而且对人的心理也有影响。要是人们长期处在彩光灯的照射下，会不同程度地引起倦怠无力、头晕、阳痿、月经不调和神经衰弱等身心方面的病症。 2、光污染的危害 2.1对人生活的影响 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进附近居民家中，不仅产生耀眼的光线，还会使室内温度平均升高3―4℃，影响居民正常生活，近年来我国环保部门多次收到关于光污染的投诉信。其中多数为白亮污染导致的纠纷。

2.2对人心理的影响

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，如果城市“人工白昼”使居住环境夜晚过亮，人们会难以人眠，扰乱人体的正常生物钟，使人白天头晕心烦，食欲下降，情绪低落，从而导致工作效率低下，造成心理压力。科学研究也表明，彩光污染会影响人的心理健康。如过多杂乱的霓虹灯所提供的光照纷乱朦胧，人的视觉会不清晰，长期接触会使人心理环境不平衡，心理健康受损。 2.3对人身体的影响 光污染对人身体的危害和影响就更多了，首先是眼睛，长时间在白亮污染环境下工作和生活的人，白内障的发病率高达45%。白亮污染会使人头疼心烦。甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落等神经衰弱症状。人工白昼会引起人睡眠质量降低、失眠，扰乱人体生物钟。研究发现夜间有开灯睡觉习惯的婴幼儿成人后近视眼发病率比在全黑环境下的高出很多。彩光污染源黑光灯所产生的紫外线强度远高于太阳光的紫外线且对人体有害影响持续时间长，人如果长期受这种照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障。甚至导致白血病和其他癌变。彩色光源让人眼花缭乱，不仅对人的眼睛不利，而且干扰大脑中的脑神经。 2.4对交通安全的危害 烈日下驾车的司机会网玻璃幕墙的反射光而引起突发性暂时失明和视力错觉，极易发生交通事故，且眼睛长时间受强烈刺激，极易引起视觉疲劳，导致驾驶员出错。由此可见，不合理的玻璃幕墙建筑威胁着城市交通安全。为了保障夜间交通顺畅安全的道路照明系统如果设置不合理，反而会更易发生交通事故。降低交通安全性。夜间的光污染对轮船和航空也有相同的不良影响，同时由于这两种交通方式在夜间对灯塔等灯光导航系统有更高的依赖性，安装得不合理的照明设备会对驾驶员产生误导，机场附近的光污染就多次使驾驶员将公路当跑道 。

2.5对能源利用的影响

现在我国很多地方用电极度紧张，对不少居民和工厂采取“拉闸限电”或”限时供电”的措施。另一方面，我国的照明电2/3为火力发电，其中又有3/4是使用燃煤。城市光污染不仅耗电多，消耗能源，加剧城市用电紧张，而且耗费资源，污染自然环境。 3、光污染危害的防治对策 当前大家对光污染并没有足够的重视，迄今光污染并没有列入环境防治的范畴。在法律上也仅有《物权法》明确写明土地所有人或使用人对于光的入侵有权予以禁止。但是对于光污染这样一个可测量的东西，却没有测量的标准方法，而且也没有明确级别标准，这就使很多深受光污染危害的人在向有关部门投诉的时候会觉得模棱两可，不知道自己这种情况算不算光污染。这给《物权法》的具体实施带来了困扰，使法律条文仅仅停留在纸面上。 光污染就在我们的身边，但是很遗憾，目前光污染还没有妥善的防治技术，只能以防为主，从源头上减少由于光污染造成的损伤。建议在技术方面可采用以下技术措施：

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一是，以生为本原则。教师在教学活动组织设计过程中应始终坚持以生为本的原则，保障教学设计符合全体学生的学习需要，并在细节设计上突出教学的针对性，让不同层次学生的发展型需求得到满足，从而能够让学生在丰富的教学内容中根据自身的需求找到合适的学习内容，实现自我个性与自我能力的发展。

二是，开放性原则。目前大部分初中物理教师的教学设计都局限在教材内容上，从而限制了学生眼界的拓展，教师应系统的总结当前的教学资源，充分利用多种渠道丰富物理教学资源与教学信息。例如，在温度计这部分知识教学过程中，可以让学生通过网络详细了解热力学温标以及华氏温标的具体规定，丰富学生的知识储备，将知识延伸到课堂外的具体实践中，对学生展开更科学的引导[1]。

三是，综合性原则。为了实现生活物理社会教育更好的渗透，在教学过程中对于与物理学科相关的历史、生物、化学等知识都会有所涉及，教师应从综合性角度看待学生的发展以及物理的教学，实现学科精神、科学精神、人文精神三者的统一，在重视学生学科素养提升基础上，也重视学生道德素养、人文素养的培养，帮助学生树立正确的科学观、价值观。

二、初中物理教学中加强生活物理社会教育的策略

教学通常基于建构主义，将学科知识细化后由学生根据自己的理解重新构建知识体系，因此，其强调学生主动构建，在学习中发挥主观能动性。而实现学生正确构建知识体系的主要方式则是通过社会实践活动。基于生活物理社会教育教学观，教师可以将教材中与社会生活相关的内容有效结合在一起，为学生创造社会实践的机会，让学生主动感受、感知物理知识，实现学生主观能动性与积极性的充分发挥。文章以《光现象》这部分知识教学为例，探究了初中物理教学中加强生活物理社会教育的具体策略。生活物理社会教育实践设计如下：

在《光现象》这部分知识学习中通过对光的传播、反射、平面镜成像、折射、色散等知识有了深入的了解，也认识到光的重要性，其为人类社会带来了光明，让这个世界的绚烂多彩为人们带来更愉快与幸福的生活。从城市的发展来看，流光溢彩的华灯使整个城市的夜晚更加璀璨，明亮、整洁的玻璃幕墙实现了城市的亮化，但是这些设施在美化城市的基础上也产生了光污染，如掩盖了星辰、使人们身体受到不良影响等[2]。因此，教师可以组织学生基于所学知识对光污染现象产生原因、危害、防治展开具体的探究。

探究的主要目的为了解城市光污染的产生、对民众的影响，探究防治光污染的有效方法。探究可以以学习小组为单位，以学生自身所在城市或生活区域为探究对象，通过访谈、网上查询、实地考察等方式展开具体探究。从学生的探究结果来看，大部分同学都找到了光污染产生的主要原因，导致光污染的最主要原因是镜面反射，同时，通过查找资料学生发现当前国际社会已高度重视城市光污染问题，并对污染类型以及污染程度进行了划分。现阶段，光污染主要有人工白昼、白亮污染、彩光污染三种类型，其产生源头为室外建筑外墙污染；室内装修不良光色导致的污染；以及工业产品等帶来的局部污染。人长时间处于光污染环境中，会对正常的生活、休息以及身体健康造成影响，严重时会出现失眠、情绪低落、食欲下降等情况；在办公中如果受到光污染的影响会影响办公效率以及办公效果，而且在室外环境中强烈的光污染会对正常的交通造成干扰[3]。

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一般认为,光污染泛指影响自然环境,对人类正常生活、休息、娱乐带来不利影响,损害人们观察物体的能力和身心健康,对生物和人类活动产生干扰的各种光.目前,国际上一般将光污染分成3类,即白亮污染、人工白昼和彩光污染.

1.白亮污染

当太阳光照射强烈时,城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线,明晃白亮、炫眼夺目.夏天,玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内,增加了室内温度,影响正常的生活.有些玻璃幕墙是半圆形的,形成凹面镜形状,对反射光有会聚作用,很容易引起火灾.有时,烈日下驾车行驶的司机会遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击,眼睛受到强烈刺激,很容易诱发车祸.

一些专家研究还发现,长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害,视力急剧下降,白内障的发病率高达45%.还会出现头晕心烦,甚至失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等症状.

2.人工白昼

夜幕降临后,商场、酒店的广告灯、霓虹灯闪烁夺目,令人眼花缭乱.有些强光束甚至直冲云霄,使得夜晚如同白天一样,即“人工白昼”.在这样的“不夜城”里,人们难以入睡,人体正常的生物钟受到干扰,导致白天工作效率低下.

人工白昼还会伤害鸟类和昆虫,强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程.对益虫和鸟类,夜间过亮的室外照明,使不少的益虫和益鸟直接扑向灯光而丧命.例如,德国法兰克福游乐场的霓虹灯每晚要烤死数万只有益昆虫.如果一个城市拥有数万甚至数十万只室外照明灯,长此下去,该地区生态平衡必将受到严重破坏.美国杜森市夏夜蚊虫多就和该市上千组霓虹灯“杀害”了无数食蚊虫的益鸟和益虫有关.又如由于昆虫的向光性,室外夜间灯光可吸引大量的昆虫.特别是产卵期,大量昆虫集中在照明区域,虫卵很快就会变成幼虫和成虫,进而引起虫害.本文开头讲到的北京蝗灾就是由于“人工白昼”造成的.

夜间室外灯光还破坏了植物生物钟的节律,阻碍其正常生长,特别是夜里长时间高辐射能量作用于植物,使植物的叶或茎变色,甚至枯死.长时间、大剂量的夜间灯光照射,就会导致植物花芽的过早形成.树林在夜间受强光照射,休眠受到干扰,引起落叶形态的失常和冬芽的形成.

目前,大城市普遍过多使用灯光,使天空太亮,看不见星星,影响了天文观测、航空等,很多天文台被迫停止工作.据天文学统计,在夜晚天空不受光污染的情况下,可以看到的星星约为7000个,而在路灯、背景灯、景观灯乱射的大城市里,只能看到大约20~30个星星.日趋严重的城市夜景照明降低了夜空的能见度,全世界1/5的人口无法用肉眼看到银河.城市居民想看看美丽的星空越来越难了.

室外夜间照明产生的干扰光,特别是眩光对汽车或火车司机的视觉造成不良的影响,降低了司机的工作效率,甚至引发交通事故;对旅客的正常的视觉活动,如走路,识辨路标、路障及周围环境状况等也造成影响.海上航行人员会误将航标灯周围的港湾设施灯光、桥梁灯光、建筑物灯光或海岸线上的景观照明灯光误认为航标信号灯,引发事故.

机场照明系统十分复杂和严格.飞机降落时,驾驶员必须按规定的下降角度飞进机场跑道.但这时驾驶员往往会看到周围的灯光,在心理或生理上产生高度的紧张感,以至产生错误操作.1990年,我国北方航空公司一架波音737飞机在降落时,一是由于当时能见度较低,二是由于机场周围动态灯光的干扰而险些误降.

3.彩光污染及其危害

舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染.据测定,黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线,且对人体有害影响持续时间长.人如果长期接受这种照射,可诱发流鼻血、脱牙、白内障,甚至导致白血病和其他癌变.彩色光源让人眼花缭乱,不仅对眼睛不利,而且干扰大脑中枢神经,使人感到头晕目眩,出现恶心呕吐、失眠等症状.科学家最新研究表明,彩光污染不仅有损人的生理功能,而且对人的心理也有影响.要是人们长期处在彩光灯的照射下,其心理积累效应也会不同程度地引起倦怠无力、头晕、神经衰弱等身心方面的病症.

二、如何预防光污染