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节约能源防治光污染使夜间照明获得可持续的发展(第2页)
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摘要:本文分析了光污染的成因,涉及了夜间照明所带来的正负两方面的影响,探索了节约能源,构建节约型社会和使夜间照明获得可持续发展的辩证关系。
2.光污染产生的原因 中国照明网技术论文·太阳能照明
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从科学实验中,从实测数据中分析夜天空光污染的成因,使每一项照明工程、每一件晚间照明作品都应有强烈的目的性. 例如道路照明是为了照亮路面,为了减少交通事故,因此要减少水平方向及上射方向的光量。入夜,城市华灯齐放,异彩纷呈,給城市带来了生机与活力,但是由此引起的光污染、光泛滥使夜空发亮影响到天文台观测。
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至今对夜晚天空光的色度测量基本还处于空白状态。为此我们测量了夜天空的亮度和色度。测量位置:距地面18.5米,按仰角450安放仪器,以与人们观察夜空的实际情况相一致。测量数据说明随着各种晚间照明的开启,天空色度值发生明显变化,测试结果表明6月份、7月份变化发生在20∶00之后,而3月份这种变化发生在19∶00之后,这恰恰是晚间照明开启时间,说明各种晚间照明确实对天空带来了影响。
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夜天空光由自然夜天空光和各种夜间人工照明的泄露光组成,实测结果表明城市夜天空光亮度已明显大于自然夜天空光2.1×10-4cd/m2的亮度。测量数据说明23∶00以后在各种景观照明均已关闭的深夜,夜天空的亮度及色度依旧受到同样的影响,依旧存在着光污染。深夜,仅有道路照明,夜天空的色度数据也更加趋向于高压钠灯色度坐标x=0.516 y=0.389的标称值。
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需要说明的是,夜天空亮度、色度与阴晴状况、大气浑浊度、月相等天文、气象条件有关,对不同城市夜天空污染程度的横向评估,更需要预先约定测试的几何条件,同时需要制定相关的标准和测量方法,这是一个应开展的浩大工程,不是一篇论文所能全部囊括进的。本文只是从时间的因素来揭示和分析景观照明、道路照明与夜天空污染的关系,讨论与照明工程最密切的要素。实验数据说明前半夜各种景观照明只占泄露光的较少部分,因季节、时间、气候、地点环境而略有不同。在阴历初一测量晴朗的夜空,其亮度比其它时间测量的数据要低,但数次实验均表明在景观照明关闭后的深夜,来自道路上密集的高压钠灯使城市天空溢散光仍然很大,这是导致夜空发亮的主要原因。测量结果还表明这种影响因地而异,离市中心较远的地区夜天空的亮度为10-3 cd∕m2。
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明视觉曲线V(λ)适用于1cd/m2以上的亮度水平,暗视觉Vˊ(λ)适用于0.001cd/m2以下的亮度水平,在明视觉与暗视觉之间的亮度水平为中间视觉,中间视觉既有锥体细胞参加,也有杆体细胞参加,夜天空的亮度水平基本处于中间视觉,因此对夜天空色度的观测是一个更为复杂、困难而重要的工作。
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目前有相当一部分高压钠灯在水平及上射方向上有相当大的光量,在高压钠灯斜上方向俯视测高压钠灯有可观的亮度,说明其上射光线占全部出射光量的百分比没有受到应有的限制,有些庭院灯上射光线根本未加抑制,从而使真正用于路面照明的有效光量只占总光量的较少部分。道路照明是城市交通的安全保障,但是大量高压钠灯等造成的泄漏光是现阶段夜天空发亮的主要原因,应从灯具上予以改进,在光源外应装有性能优良的反光板,使上方不漏光,降低高压钠灯的UWLR(UWLR是灯具直接射上天空的光线占全部出射光线的百分比,该值越大电能浪费越多)加大真正用于路面照明的光量占光源总量的有效百分比,使路面更明亮。这样,不仅可以减少这方面的光泛滥造成的夜天空发光,还可以节约能源,此外,应该在时间上调节光量。
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为了减少城市夜空亮度,CIE规定室外灯具的上射光通量不能大于总输出光通量的百分之二十五。
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泛光照明是美化城市的风景线,高大建筑物的顶部应保证足够的亮度,里光外透、轮廓照明等景观照明是城市现代化的标志,景观照明要大力发展,要凝结多科学领域的精华,我们应主动充分采用现代科技工具、测试仪器才能不断地发现、分析、甄别产生问题的真正的原因,不断地予以改进和提高,使各种晚间照明在科学上迈入更高的境界与水平。
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中照网网友 在2018-6-6 17:54:50发表
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中照网网友 在2016-12-29 17:53:27发表
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中照网网友 在2016-6-2 11:44:56发表
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中照网网友 在2016-5-19 11:36:38发表
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