122.照明对人居环境可能有哪些负面影响?
人居环境是否自然、生态、绿色,已成为当今全世界关注的问题。人居环境离不开光环境,但光环境对人是否适宜,与光环境相关联的大气环境、动植物生态环境是否遭到破坏,最终是否影响人类自己,这正是我们要面对的现实。
自从有了人工照明,他给人类带来了光明、活力、欢乐和现代文明。但同时,人工照明所带来的并非全是积极的影响,他对人居环境不可避免地也会产生一些负面影响。特别是过度的人工照明,对于动物、植物、建筑物等,对人类自身赖以生存的环境,从生长规律、生理化学、物理化学等多方面可能产生负面作用。
具体表现在:过度的人工照明浪费电能,加剧空气污染;夜天空背景亮度明显提高,影响人们正常的生活和科学研究活动;破坏动植物对自然环境交替变化的判断,打乱其生长规律;造成光污染,影响人们的身心健康;通过光化学作用对建筑物产生影响等。
 
123.什么是光污染?

光污染泛指影响自然环境,对人类正常生、工作、休息和娱乐带来不利影响,损害人们观察物体的能力,引起人体不舒适感和损害人体健康的各种光。
从波长10nm到1nm的光辐射,即紫外辐射、可见光和红外辐射,在不同的条件下都可能成为光污染源。人工照明所产生的各种光污染,对天文观测、人体健康、交通运输、动植物生长及生态环境等都会产生负面影响。
 
124.常见的光污染类型有哪些?
(1)按国际分法
1)人工白昼。指夜间的室外照明,商场、酒店楼上的霓虹灯、灯箱广告和灯饰标志及工地照明等。具有严重影响人们正常工作和休息,打乱人体生物钟,导致白天工作效率低下的危害性。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。
2)白亮污染。指白天阳光照射强烈时,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,炫眼夺目所造成的污染。它可能成为制造交通事故的元凶,给附近居民住宅带来负效应,反射光可使室内温度升高,家用电器及家具而容易老化,可能因此引发火灾。
3)彩光污染。指歌舞厅中的黑光灯、旋转灯和荧光灯等所产生的光污染,是光污染中对人体危害最大的一种。舞厅中最常见的黑光灯所产生的紫外线强度很高,且对人体有害影响持续时间长。人体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。
(2)按灯光污染类型分
1)眩光。就是在视野中由于亮度的发布或范围不适宜,或在空间或时间上存在着极端的亮度对比,以致引起不舒适和降低物体可见度的视觉条件。
2)干扰光。在特定场合下溢散光数量,方向或光谱引起烦恼不适、分心或视觉信息能力下降的光线。
3)溢散光。从照明装置散射出并照射到照明范围以外的光线。
4)反射光。室外照明设施的光线通过墙面,地面或其他被照面反射到周围空间,并对人与环境产生干扰的光线。
5)天空辉光。来自大气中的气体分子和气溶胶的散射(包括可见和非可见)光线形成的夜空光亮现象。它由自然天空辉光和人为天空辉光两个独立成分构成。

125.你受到过眩光的干扰吗?
眩光是城市中光污染最主要的形式,当视场中有大于眼睛所能适应的亮度水平的高亮度物体或亮度对比极大的对像时,就会出现烦恼,不舒适,除低可见度等现象,在生理与心理上受到干扰,甚至伤害。我们知道按其影响程度分为不舒适眩光和失能眩光两类。
当遇到不舒适的眩光,顾名思义人眼会出现不舒适感,引起这种不舒适的生理原因主要是由于高亮度的光的刺激,使瞳孔缩小,或由于角膜和晶状体等眼内组织产生散射在眼内形成光幕,或由于视网膜受高亮度的刺激。但是尽管不舒适,并不一定降低视觉对象的可见度。比如住宅、教室、办公室的室内装修或家具材料的表面很光亮,灯光照在上面,以至形成镜面反射,使眼睛不舒服;晚上到入睡的时间了,可是居室的窗户外灯光很亮,弄得人无法入睡;教室内安装的灯具没有足够的遮光角,只要抬起头看老师,就看见一排排发光的灯管,既不舒适又分散注意力。这些不舒适的眩光干扰,几乎我们人人都会遇到。
如遇到失能眩光,就会降低视觉对象的可见度,将使人们的视觉功能有所降低。比如炼钢工人在高炉前如果不带保护眼镜,刚出炉的铁水会把人眼睛灼伤;有的路灯没有截光措施,路灯的眩光使司机和行人的眼睛看不清方向;有的司机夜间行驶时,长时间开大灯,路对面的行人一时间什么也看不清,眼睛必须经过一番努力才会逐渐看清物体,这就是失能眩光的干扰。特别要提醒的是,LED手电光由于其亮度高,方向性强,这样的手电光不要直接对人脸部照射;激光笔打在投影屏幕上很清楚,但不能对人眼睛照射,以免把眼睛灼伤,降低甚至失去视觉功能。
总之,我们要采取措施限制眩光污染,构建和谐光环境,尽可能避免眩光的干扰。
 
126.为什么在有的城市天上的星星和银河看不见了?
深蓝夜空,繁星闪烁,这样自然美丽的夜空,对于城市里的大多数人来说,已经成为儿时的回忆,如今生活在城市中的儿童更是难得再见到星光璀璨的夜空和美丽的银河。这除了大气污染外,还有一个重要的原因是由于城市过多的人工光进入天空,增加了城市夜天空的亮度,从而降低了夜晚天空的可见度。明亮的天空就像给人眼蒙上了一层薄纱。因些,人们在夜晚已经习惯于不去遥望天空。
目前,世界上2/3的人口已经看不到银河,现在大多数城市里只能看到不足200颗星星。光污染使夜晚的城市笼罩在发光的天空之下,使人们逐渐丧失真正意义上的夜晚。尽管人类已经作了相当大的努力控制光污染,但近些年来天空辉光仍在向全球扩展,虽然很难定量的预测每年将会增加多少,但有研究表明,夜空亮度的增长速度不会低于3%,如果按此速度增长,23年后夜空亮度还会增加一倍。
 
127.光污染侵害有哪些特点?
光污染侵害具有以下特点:
1)光污染侵害有个别行为方面具易察觉性。只要光污染的存在,它是从一开始就会显示出来,如强光反射,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或视力错觉,在瞬间会遮住机动车驾驶员的视野,或使他们感到头昏目眩,严重地危害行人和机动车驾驶员人身安全,这可是不用等照射多长时间才达到的侵害。
2)光污染在主体的判断上具有简易性。如对强光反射下的侵害,人可以循着光的方向即可找到污染源。
3)光污染侵害行为具有间歇性与时空不定性。强光反射为光的一个角度,只要角度不同,则相应的侵害也随之会改变。
4)与其他环境污染相比,光污染很难通过分解、转化和稀释等方式消除或减轻,因此,其防治应以预防为主。
 
128.怎样抑制光污染?
抑制光污染的主要措施有:
1)避免不必要和过强的光照。国际照明委员会发布了许多涉及道路、各类体育场馆(足球、网球、游泳、冰上运动等)、广告等照明标准的文件。结合我国的国情,我国的国家标准有《建筑照明设计标准》,行业标准有《城市道路照明设计标准》、《城市夜景照明设计规范》等。室内外照明建设都应执行标准,不应自行其是,任意突破标准的规定。
2)使用合格的照明设备。即使用能够避免或减少光污染的照明设备。灯具不应发出朝天的光、亮度适当、只照到需要照亮的区域或对象、防止不需要照亮的地方和对象被动受光,即防止溢散光。投射到被照物之外的溢散光不应超过灯具输出总光通的25%。同时,有的场所可采用高效率具波段范围较窄的光源(比如低压钠灯),其光辐射可以用滤光片滤掉,不影响在其波段范围以外的天文观测。
3)选择适当的照明方式,采取必要的照明控制。这个控制包括空间控制和时间控制。如应严格限制探照灯和窄光束投光灯等强投光灯具和激光灯向天空、人群投射。
住宅、公寓、医院病房楼等不宜设置夜景照明;应严格控制夜景照明设施对住宅、公寓、医院病房等的干扰光,住宅的居室和医院病房等窗户上的最大垂直照度和从室内直接看到的发光体的最大光强应不大于如表中所示的规定值;
设置夜景照明时应尽量避免对动植物正常生长的干扰。珍稀树木不应设置夜景照明。建筑物的玻璃幕墙不应采用泛光照明方式。
 
129.国际上对光污染防治和研究的组织有哪些?

目前,国际上对光污染防治和研究组织主要有:
1)国际照明委员会(CIE)
CIE第四分部第21技术委员会(TC4-21)是专门研究“光对天文观测的影响(Interference by light Astronomical Observations)”的分组,该委员会做了不少与防止天文台光污染有关的工作,比如在1994年出版了《城市天空辉光一天文学的焦虑》(Urban Sky Glow-a Worry for Astronomy,Proceedings of Symposium of CIE TC4-21,1994)一书。
2)国际暗天空协会(IDA)
IDA是英文International Dark-Sky Association 的缩写,IDA是1988年成立的免税、非赢利组织。总部设在美国TUCSON。其宗旨是有效地停止对暗天空环境的破坏,提高人们对光污染问题的认识并寻求解决办法,教肓人们进行良好的夜间照明。到1997年10月,已拥有来自70多个国家的2000多名会员。我国2006年有40多位专家、学者成为这一组织的成员。
3)国际天文学会(IAU)第21、50委员会
IAU是英文International Astronomical Union 的缩写。IAU的第21委员会是“夜天空委员会”,(The light of the Night Sky),第50委员会是“现有和潜在的天文台址保护委员会”(Protection of Existing and Potential Observatory Sites),这两个委员会是专为保护天文观测环境(包括光学/红外、射电、空间)而设立的。第50委员会1999年成立了以Cerro Tololo泛美天文台台长M.Smith为首的控制光污染工作组。
    
130.什么样的光环境适合动物生活?
动物和人类一样,依赖着太阳繁衍生存。自然光影响动物的生存、活动与分布,光也是生物借以测知环境季节性变迁并产生相应反应的主要信息。千百年来的进化使得动物对太阳、月亮及夜间星星发出的光有着极其精准的适应性,日夜交替的变化、太阳光的强弱,对动物的作息、生长发育和生态特性有着决定性的控制作用。
依据动物对光的不同反应,可把动物区分为昼行性动物(喜光动物)、夜行性动物(喜暗动物)、晨昏性动物和全昼夜性动物四个生态类型。
1)昼行性动物。白天活动,夜间休息,能适应较高光照强度。如大多数鸟类、哺乳类中的灵长类、有蹄类、黄鼠、旱獭、松鼠,爬行动物蜥蜴和昆虫类的蝶类、蝗虫、蝇类等。
2)夜行性动物。适应较弱的光照强度,夜间活动,白天休息。如夜猴、褐家鼠、姬鼠等兽类,鸟类中的夜莺、夜鹭等;爬行类的壁虎,以及等足类、蜚蠊、昆虫中的蟋蟀和夜蛾等。应当指出,夜行性动物要求较弱的光照强度是相对而言的,并不是光照强度越弱越好,光照过弱会影响该类动物的正常生活。
3)晨昏性动物。指喜欢在夜幕降临或破晓之前朦胧光状况下进行活动的动物。如某些蝙蝠、刺猬等。
4)全昼夜性动物。指全天24小时都能活动,既能适应强光也能耐受弱光的动物。如田鼠、紫貂、柞蚕等。
全昼夜活动和昼行性动物能经受较广范围光照质量的变化,属于广光性类群。夜行性动物和晨昏性活动动物只能适应较为狭小范围光照质量的变化,属于狭光性类群。土壤生物和内寄生生物几乎都是避光生活的。
 
131.为什么捕蝇灯可以诱杀蚊蝇,而驱蚊灯却使蚊蝇敬而远之?
不同的光源对昆虫产生的趋好程度不同,这种现象是由于昆虫对不同光色、光谱等光品质的不同判定决定的。
昆虫与人类一样,可以分辨不同的颜色,但与人类感受的波长不同。昆虫虽能感受到的波长范围为240mm(紫外光)-700mm(黄、橙色)。有研究表明,蜻蜓对色彩的视觉感最佳,其次是蝴蝶和飞蛾,蜜蜂不能区分橙红色与绿色,荨麻蛱蝶看不见绿色和黄绿色。苍蝇和蚊子也能看见颜色。家蝇最讨厌蓝色,因而不愿接近蓝色的门窗和蚊帐。蚊子能够辩别黄、蓝和黑色,并且偏爱黑色,讨厌黄色,一般昆虫不能感受红色。
不同照度和亮度,对昆虫的吸引程度也不同,1000cd/m2的光是昆虫趋光性的诱发区,而蚊虫在1lx照度环境下活动最活跃。
根据昆虫对不同光色、不同照度(亮度)光的趋好性,人们可以创作某些特别灯具。如捕蝇灯是利用光源中的近紫外线诱使蚊蝇触及电网或溺水而亡的灯具。驱蚊灯是利用蚊虫对黄色光谱厌而远去的特点研制开发的一种灯具。

132.“不夜城”的灯光对动物有何影响?
地球上的所有生物都是在适应日夜交替的自然规律中进化过来的,“不夜城”的出现,使动物千百年来针对自然光线形成的生态性受到极大干扰。扰乱了动物生长、繁育和活动的自然规律,导致一系列严重的生态后果。
有研究表明,除极少数在夜间活动的动物外,大多数动物在晚上安静不动,不喜欢强光照射。可是夜间城市照明产生的天空光、溢散光、干扰光和反射光往往把动物生活和休息环境照的很亮,打扰了动物昼夜生活的生物钟的节律,使之不能引起体温变化,而且动物的生活也会发生变化。当金鱼放入磁场中,磁场强度越强,鱼就越不想吃鱼饵。青蛙在人为灯光的突然照射下,会停止进食、交配,甚至在灯光熄灭以后很长时间里,还一动不动地呆在那里。火蜥蜴在黄红光的照耀下,会失去辨别方向的能力,从而不能从一个池塘爬到另一个池塘。那些完全居住在水里的动物,在光污染的环境中也不比两栖动物和陆地动物好过。科学家对生活在水里的小型脊椎动物进行了仔细的观察,结果表明,其夜间活动量与它们接受照射的时间成比例地下降,同时它们捕食水面水藻的数量也在下降,这致使水藻繁茂,水质变坏,从而更不利于水生动物的生存。
灯光还可能严重误导动物的行为,如新孵出的海龟通常是根据月亮和星星在水中的倒影而游入水中,但岸上的灯光超过了月亮星星的亮度,使刚出生的小海龟误把陆地当海洋,被活活渴死。
灯光是昆虫的致命杀手,一只小型广告灯箱一年可以杀死数十万只昆虫,昆虫的减少又威胁到植物的授粉和鸟类的食物来源,影响到一系列动植物的生存。“不夜城”的灯光可以传到很远,使一些远离光源的动物也受到刺激,夜间无法睡眼,消耗了用于觅食、自卫、繁殖的精力,频临死亡。曾有一群仙鹤因某城市的灯光广告过亮而在城市上空飞行了一夜,最后精疲力竭而掉落地面,死伤100多只。美国鸟类学家统计,每年有400万只鸟因撞上高楼上的广告灯而死去,某城市的一幢高楼每年要撞死1500只候鸟,它们都是误把高楼的灯光当成星星的牺牲品。
和大气污染、水污染一样,光污染会祸及城市及其周围区域动物物种。仅仅考虑到亮化的夜间照明不仅在损害着人们的健康,也日益威胁到动物们的生存。
防止动物受人工光的危害的方法有很多。合理的夜间照明方式,科学的光源选择,适当的照明时间等,都可使人工光对动物生存的威胁降到最小化,确保动物不会因为人工光的刺激而消亡灭绝。
 
133.夜间照明可以从哪些方面降低对动物的影响呢?
很多研究表明,对于某一物种,并不是所有人工光都会对其造成危害,适宜的光源选择选择,科学的照明时间,都可以大大减少夜间动物受人工照明的影响。
有研究发现人工光照时间持续4h的时候,周围小飞虫的死亡数量急剧增加,光照时间少于2h时,影响很小,使得小飞虫有自我恢复和调节的机会。
相对于同等亮度的高压钠灯,金属卤化物灯对蝉、蜻蜓和小飞虫的吸引力比较强烈。
昆虫的光周期反应对光波性质有一定选择,最敏感的光一般是蓝紫光(350-510nm).
通过对生态系统的研究,我们一定会寻找到既不影响夜景照明效果,又保持生态系统纯平稳发展的环保绿色照明。

134.光在植物生长过程中有什么作用?
光是光合作用的能量来源,植物通过光合作用将太阳能转化成生物圈中其他生命形式可以利用的能量,植物在光合作用中所利用的光能对于陆地高等植物而言主要集中在红光区和蓝光区,水生植物中的沉水植物则主要利用波长更短的光,如海洋藻类可以利用绿光。
太阳辐射只有可见光部分可被光合作用所利用。能被光合作用利用的太阳辐射称为生理有效辐射(physiologically active radiation),在生理生态学上理解成光合生理有效辐射中,各光谱的有效性顺序为红橙光>蓝紫光>黄光>绿光。绿光在陆生植物的光合作用很少被利用,称为生理无效辐射(physiologically non-activeradiation)。
植物依赖光进行生长、发育和分化的过程,称为光形态建成。光合作用是高能反应(需要较强光照),它将光能转化成化学能。光形态是低能反应(不需要太强光照),光仅作为一个信号去激发光受体,推动细胞内一系列反应,最终表现为形态结构的变化。光形态建成所需红光的能量和一般光合作用光补偿点(植物的光合强度和呼吸强度达到相等时的光照度值)总能量相差10个数量级,甚为微弱。红光和远红光可以决定光形态建成改变,其受光体是光敏色素,进而控制植物种子萌发、组织器官分化、提高生长速度。
 
135.什么叫植物的光周期?
日照长度是地球上最严格和最稳定的周期性变化,因此被植物用作发育和行为节律的最可靠信息。分布在地球各个地区的植物长期适应特定的昼夜长度变化格局,形成了以年为周期的、有特定日长启动的生殖和行为,即植物的光周期现象。
日照长度对植物的生态作用主要有光的信息作用和能量总量两方面。可以从植物对日长的响应情况分析日照长度变化对植物的影响。光周期实际上是植物的一种适应策略,有利于充分利用资源,避开不利季节,现已确定,大部分植物的光周期不是由日照长度引起,而是由连续黑暗的长度启动,引起植物繁殖(花芽形成)的最小或最大黑暗长度称为临界夜长。植物的落叶休眠、出叶、地下储藏器官形成等也对日照长度有响应。
 
136.照明会影响植物生长吗?
植物的生长离不开光,反过来照明又会影响植物的生长。天然光不管是强度还是时间,都已经形成了植物适应的模式,而这种适应的形成是经历了漫长的生物进化才完成的,如果人为的去改变这种平衡中的某个因素,将会打破这种平衡,从而影响甚至威胁植物。其中光照的时间、光潽分布以及光照强度都会从各个方面影响植物的生长。
人工照明中的光和自然界中的太阳光都是以光能的形式来影响植物生长的。因此,不管是自然光或人工光,对于植物的作用是一样的,即光合作用的能量动力和光形态建成的信号。不同的是,自然光是有着严格的自然规律的,而且植物已经适应了并形成了与之相应的生存结构与体系,就像人类适应了白天工作晚上休息的生存规律一样。而人工光如扰乱了植物生存环境中的夜间环境,就坐使植物产生错误的判断而改变正常的生长规律,进而形成对植物生存的破坏。
 
137.光的亮度会对植物产生哪些影响?
光的亮度是针对人的主观感受的一个物理量,对于植物而言,应该说是光照强度。一般来说,喜光植物对于光照强度的适应性要强于喜阴植物。对于吉光植物而言,充足的光照是其正常生长的必须条件,过强的光照会使其产生灼伤甚至危及生命,过弱的光照则会阻碍其正常的生长发育。喜阴植物同样也存在适合其生长的光照强度范围,太高或者太低的光照强度都不好。
植物适应光照强度的适应类型主要可分为三类:
1)阳性植物。在强光环境中才能生长、发育健壮,弱光下生长发育不良,群落的先锋植物均属此类。
2)阴性植物。在弱光下比强光下生长好,强光受害,如许多阴生蕨类、兰科的多个种类等,其在群落众多处于底层。
3)耐阴植物。有两个含义:其一在全日照下生长最好,也能忍耐一定荫蔽的植物类群;其二是在生活史的某些阶段(主要是苗期)需要适度弱光的类群。如青冈、红松,幼苗期不耐强光,是以生活在上层树木遮蔽之下,成年时则达到林冠上层,成为阳性植物。
实际上,上述植物对强光适应的同时也适应了光质的变化。在弱光下,光谱成分和全日照下有着明显的不同,树林下适合光合作用的光成分自上而下逐渐被吸收而减少,到地面附近往往以绿光为主。

138.光的颜色对植物产生哪些影响?
光的颜色反映的物理量即光的波长,不同的波长的光会显现出不同的光色。高等植物具有极精细的光接受系统和信号传导系统。高等植物除含有大量色素外,还含有一些微量色素,这些微量色素能感受光的信息,如光的方向、光照持续时间、光强度、光谱等,从而把信号放大,是指物体能随外界光环境的变化而做出相应的反应。光对生长发育的效应是通过蓝光到紫外辐射和红光到近红外辐射而发挥出来的。目前已知高等植物中至少有3类光受体参与了光调节反应,他们分别是光敏色素、引花色素或蓝光紫外光-A受体和紫外光-B受体。
生理有效辐射中,紫光及青光抑制伸长生长,并影响向光性,蓝光引起叶绿体运动,红光促进伸长生长,紫外线是植物体内生长激素受到抑制从而抑制茎伸长,促进花青素形成,并引起向光性,如高山上花朵艳丽,且莲座状植物较多,红外线促进植物茎的延长生长,红外线促进种子、孢子萌发,并提高植物体温。UV-B辐射会伤害陆生高等植物的遗传物质DNA,影响和抑制其光合作用。
 
139.光的照射时间对植物有什么影响?

光的照射时间对植物的影响可以从两个角度分析:
1)绝对时间,即什么时候照射。人工照明大部分是在晚上活动,但是如同人一样,植物在夜间也需要黑暗的休息环境,不适当的人工照明会打乱植物的光周期从而影响其生长发育。
2)相对对间,即照多久,白天的光照是自然现象而早已为植物所适应,而夜间长时间的人工照明将会打乱植物正常的生长周期,甚至可能危及生命。如有些植物经过一定时期的低温处理就完成花的诱导,而在某些植物中,他要求昼夜长度的变化。通常对春季花开的植物,日照必须达到足够长(黑暗足够短)。对秋季开花植物,日照必须足够短(黑暗足够长)。

140.为什么不能乱扔废弃的荧光灯灯管?
荧光灯是一种低气压汞放电灯,玻璃管里面充填有氩气或其它惰性气体以及少量的汞。汞在常温下是一种白色液态金属,比重为13.5,凝固点为-38.89摄氏度,沸点为357.25摄氏度。在所有金属中,汞的熔点和沸点最低。汞在常温下就可蒸发,产生汞蒸气。汞的蒸发量的多少,取决于蒸发表面积的大小和温度。表面积越大,温度越高,则蒸发量越大。汞常以蒸气形式存在于空气中,它会通过呼吸道,皮肤及消化道侵入人体。汞的毒性有积累作用。一般情况下,多为慢性中毒,它影响神经中枢系统,还会造成齿龈炎、腹泻、心神不定和颤抖等症状。
如果废弃的灯管一旦破裂,管内的汞将全部流散出来,成为长期的汞蒸气源,会造成严重的污染。因此我们不能乱扔废弃的荧光灯灯管。
 
141.人工照明对古建筑会产生破坏吗?
我国的古建筑工匠们经过几千年的实践经验积累,发明了轮廓优美的斗拱,作为承重结构支撑着较大出挑的屋檐。为了保护斗拱的木结构和美化建筑,又饰以油漆彩画。这些油漆彩画由于大部分都躲在建筑物屋檐下,不易被日光直接照射。彩画所用材料耐受光照的能力有限,其中部分传统有机材料,没有日光直射都保持不了几年,如果对古建筑进行夜景照明,夜晚斗拱彩画在灯光照射下显现出丰富的结构和色泽,但用高温强光直射,会加速缩短彩画寿命,产生褪色、变色。经试验验证,照明光源中对油漆彩画影响较大的是红外线和紫外线。
1)红外线:在热辐射光源的长期照射下油饰彩画层和内部木质材料层产生温度变化,温度变化越剧烈产生的温度应力越大,热胀缩作用越强,同时会引起彩画颜料软化等作用。古建筑景观照明使木质构件每天在固定时间段接受人工光照,因此将构成表面和内部温度应力的循环变化。这些作用过程对木质基层内部,将可能使木质机理疏松变形(微小的),从而降低构件的承载力和使用寿命;对油饰彩画层,将可能产生开裂、暴皮、脱落的结果。
2)紫外线:紫外线所具有的能量为314-419kj/mol(干焦耳/摩尔),而大部分聚合物自动氧化反应的活化能量约为42-16kJ/mol,各种化学键离解能约为167-418kJ/mol。因此紫外线所具有的能量足以破坏聚合物的化学键,通过光化学氧化反应造成老化降解破坏古建筑表皮油饰彩画。所以应对油饰彩画进行防紫外线处理。

142.对古建筑进行照明,要遵循哪些保护原则?
对古建筑照明要遵循以下原则:
1)保护和利用的原则。对古建筑照明的要求和一般建筑照明不同,也就是说古建筑照明既要达到展示其古建筑的风采,体现她的文化艺术内涵,又不能损伤古建筑,达到保护和利用古建筑的双重要求。
2)不改变古建文物原状的原则,这是我国《古建文物维护与加固规范》的一条最基本的规定。一般说不许在古建文物上增设夜景照明设备,如在古建文物上设置夜景照明设备,应进行充分技术论证,并经文物主管部门批准后才能在建筑上安设照明设备,安装时,应按文物保护部门的规定进行设计施工,古建规范规定800年以上古建筑严禁辅设电线。
3)按标准设计的原则。照明的照度或亮度、光源的红外线和紫外线的含量(微瓦/流明--μW/lm)、照射时间,即被照建筑的年曝光时间(照度*时间/年-----lx·h/每年)以及光源的颜色参数(色温和显色指数)均须严格按标准进行设计。应选用无紫外线、无红外线或其含量少,符合标准的灯。金卤灯、汞灯不得近距离照射。
4)严格管理的原则。从管理上,古建筑设置夜景照明,必须按文物部规定,严格履行报批手续,在夜景照明方案设计时,必须考虑照明设施维护管理方法及措施,在照明设施的运行过程中,必须严格按管理制度办事。
 
143.什么是隧道的“黑洞”现象?
人行车经过隧道时,由于忽然从亮的地方进入暗的地方,所以人看到的隧道洞口最初是一个黑黑的洞,从隧道内出来时则刚好相反,人眼看到的是一个白亮的洞口,而看不清楚隧道内外其它的东西,这种现象被称为“黑洞”“白洞”现象。白昼高速驶入隧道时驾驶员因瞳孔适应不及,容易产生黑洞现象。这是人眼睛的瞳孔突然变化的结果。
瞳孔在眼球光学系统当中起着重要的作用。瞳孔不仅可以对明暗做出反应,调节进入眼睛的光线,也是影响眼球光学系统的焦深和球差。
成人瞳孔直径一般为2.5--4mm,呈正圆形,两侧等大。瞳孔大小与人的年龄、性别、生理状况、外界刺激和情绪等因素有关。
瞳孔的变化范围可以非常大,当极度收缩时,人眼瞳孔的直径可小于1mm,而极度扩大时,可大于9mm,虹膜的括约肌能缩到其长度的87%,这是人体其他的平滑肌或横纹肌几乎不可能达到。通过瞳孔的调节,始终保持适量的光线进入眼睛,使落在视网膜上的物体形象既清晰,又不会有过量的光线灼伤视网膜,但如果进入眼睛的光线亮度变化过大过快,瞳孔就难以适应了。
好的隧道照明设计应考虑这一现象,根据隧道内外光照的实际情况,在隧道入口处通过巧妙布灯和实施照明控制,设置照明过渡区,尽可能使人们进出隧道时减少视觉的不舒适感。
 
144.市区机动车开远光灯对交通安全有什么影响?
市区车流量大,机动车驾驶员及行人多,机动车灯具能否合理使用关系交通安全。市区道路照明一般较好,机动车尽可能不开或尽量短的时间开远光灯。因为,路上只要有车开远光灯,被照方视线不良,同样也会开远光灯以补偿能见度,这样就形成了恶性循环。更有甚者,个别机动车驾驶员将车大灯换成强照度、大功率的氙气灯,射出的光如探照灯,造成光污染,对方机动车驾驶员和行人被眩光干扰,不但视力受影响,过后还有几秒钟眩晕感(因人的适应能力而定),觉得白茫茫而无法适应正常的夜晚路况,对交通安全影响极大。所以,在市区机动车要尽可能不开或尽量短的时间开远光灯,同时机动车上需设防眩光挡板。
 
145.道路照明灯具的眩光如何控制?
我们在道路上行走或驾驶时,都曾有过被前方、地面或上方投射来的光刺目的不良感受,这就是最常见的道路照明中的眩光。眩光会使人产生疲劳和不舒适的感觉,还会影响到对目标物体的控测,这一点显然会对道路照明产生重要的影响。在国际照明委员会颁布的道路照明推荐标准中提出,主要以平均路面亮度、路面亮度均匀度和限制眩光作为评介道路照明的三项技术指标。
那么,怎样控制讨厌的,又经常出现的眩光呢?
实验发现光中的短波成分更容易引起眩光的产生,所以控制光中的短波成分或避免使用短波成分较多的光源,成为最容易想到的办法。如大家普遍认为在夜间路面照明中,金卤灯在光效和显色性上都要好于高压钠灯,但金卤灯短波成分相对较多,考虑到雨雪会对短波成分多的光源产生较大的视觉扰动作用,不利于对目标的察觉,而且短波更容易引起眩光的产生,因而在雨雪天气较多的地区,路面照明最好是用长波成分相对较多的高压钠灯进行照明。
另外,对灯具的截光的类型进行适当的规定也可以对眩光起到控制作用。
我国在《城市道路照明设计标准》中将城市道路照明标准分五级见图表所示,并对灯具的类型做出明确的规定。
 
146.城市光污染对飞行安全有什么影响?
机场照明系统十分复杂和严格,特别是飞机降落时,驾驶员按规定的下降角度,在机场特定灯光的引导下飞进机场跑道,如果这时驾驶员看到周围亮度非常高的其他灯光(路灯、广告灯、景观照明灯和其他灯光),不但影响其看清机场的特定灯光信号,而且容易使驾驶员在心理或生理上产生紧张感,以至干扰驾驶员正常工作。因此对机场附近的灯光,特别是高速公路的灯光的光污染的限制十分严格,比如美国航空管理局规定公路灯光的颜色和机场跑道灯光的颜色不一样,以免误降。
 
147.怎样营造一个室内绿色光环境?
“绿色光环境”是通过对室内灯光科学合理的设计,达到环保、健康、节能和精美舒适的室内光效果,绿色光环境主要应该包括以下6方面要求:
1)功能要求。室内灯光照明设计必须符合功能的要求,根据不同的空间、不同的场合、不同的对象选择不同的照明方式和灯具,并保证恰当的照度和亮度。如卧室要温馨,书房和厨房要明亮实用等。
2)美观要求。人们可以通过灯光的明暗、隐现、抑扬、强弱等有节奏的控制以及不同造型、材料、色彩、比例、尺度的灯具,充分发挥灯光的光辉和色彩的作用,为室内环境增添情趣。
3)协调要求。在选择和设计灯光和灯具时,一是要考虑灯饰与室内装修及家具风格的和谐配套。二是注意灯具与居室空间大小、总的面积、室内高度等条件协调,选择灯具的尺寸、类型和多少。三是要注意色彩的协调,即冷色、暖色要视用途而定。
4)舒适要求。科学合理的室内灯光布置应该注意,要避免眩光,要合理分布光源,顶棚光照明亮,使人感到空间增大,明快开朗,顶棚光线暗淡,使人感到空间狭小、压抑。
5)经济要求。室内灯光照明是为了满足人们视觉生理和审美心理的需要,并不一定以多为好,以强取胜,关键是科学合理,否则会造成能源浪费和经济上的损失,同时应该大力提倡使用节能和绿色光源。
6)安全要求。灯饰制作的材料多种多样,玻璃、陶瓷制品晶莹光洁,但质脆易碎。塑料灯具经济美观,但易老化。金属灯具光泽好且坚固,但易导电、漏电和短路。灯具的支架、底座等必须紧固,有些灯饰的金属元件、接线点、铜螺钉、塑料导线、开关等,若有损坏要及时更换。

148.光对人的生理会产生什么样的影响?
光是通过神经系统影响人的机体,神经纤维将光信号传递到视觉皮层和脑部的其他部位,控制身体的生物钟和荷尔蒙,对脑下垂体、松果腺、肾上腺、甲状腺均产生影响。通过它们之间的相互作用,产生、重置和调控人体的生理和行为节律。明亮的光导致体温的增加,提高我们的认知效率。人一般在上午7点的时候体温开始增加,而下午4点时体温最低。一定量的日光照射,可以增加红细胞和血红素,增加唾液和胃酸,促进食欲,提高机体免疫力和对疾病的抵抗力,超到强健身体作用。
现在有一些办公楼和学校,白天晚上都以人工照明为主。尽管这些人工照明可以满足人的照明需要,但因室内光线中缺少全光谱自然光中的某些辐射线,长期人们接触自然光的机会很少,相关的健康问题会逐渐出现,很难满足人们的生理需求。
 
149.光对人的心理作用有哪些?
光通过对大脑皮层的作用,对人的心理活动、情绪等有直接影响。如紫外线、光色、色温以及光的闪烁等均会对人心理发生作用,从而对人们的身心健康产生影响。长时间照明不足会造成视觉紧张,使机体易于疲劳,注意力分散,记忆力衰通,抽象思维和逻辑思维能力减低。而过度的日光照射,不但使人心理上感到不适,而且还可使人致病。如长久经过强烈日光的暴晒后,眼角膜会受到损伤,并可引发白内障,也会产生心烦意乱,情绪低落等症状,同时人的皮肤可发生变黑现象,或使皮肤变红,使人产生刺痛感。人工照明中的强烈彩色会干扰大脑中枢的正常活动,打乱人体的平衡状态,引起人们烦燥不安,全身乏力,头晕目眩等。城市照明中的光污染,影响人们的休息和睡眠。因此,现代社会应特别强调照明必须有利于人类健康。
 
150.紫外辐射根据波段可以分为哪三个区?分别都有哪些效应?
为了便于研究和应用,我们将紫外辐射按照波长的长短分为三个区,长波紫外线(UV-A,315-400nm)、中波紫外线(UV-B,280-315nm)短波紫外线(UV-C,100-280nm)。
当阳光通过地球大气层时,短波紫外线将被阻断,只有中、长紫外线才能到达地球表面。近些年来,随着太阳黑子的周期性爆发,人类的活动如现代工业和航空航天技术开发等对大气臭氧层的破坏和污染,阳光中到达地球表面的紫外线越来越多,成为影响人类健康的主要话题之一。
紫外辐射透入皮肤深部,那里存在的准黑色素物质被氧化形成黑色素,使皮肤变黑。如果紫外辐射继续照射,持续生成的黑色素将形成色素沉着这就是色素沉着效应又称为黑斑效应。据研究,造成的色素沉着的有效波段有UV-A波段,其峰值在365nm附近。紫外辐射UV-A可对皮肤癣、疱疹和其他疾病进行光线治疗。
在受到强烈的紫外线辐射后,表皮会生成各种化学介质,并释放扩散到真皮,引起局部血管扩张,具体表现为皮肤出现红斑。医学研究发现,与灼伤形成的红斑不同,紫外辐射所致的红斑消失得很慢。尽管科学家们对红斑效应的机理尚未完全解释清楚,但对生成红斑效应的主要紫外线波长却有了统一的认识,即310nm附近,也就是说,红斑应是UV-B波段紫外辐射效应。
人体中的骨化醇吸收了紫外辐射后,会合成维生素D,这对防治佝偻病和骨质疏松是很有效的。这就是人们常说的健康效应。骨化醇吸收辐射的波长为220-320nm,效率最高处位于280nm附近。如医生时常建议家长们在冬季带新生儿参加一定量的户外活动、晒太阳,这样对促进婴糼儿的骨骼发育十分有利。另外,临床上还使用专门的紫外灯照射人体,以达到以保健为目的的健康效应。以上都是利用紫外线健康效应的典型例子。
一定量的UVC对微生物有很大的破坏作用,它可以杀灭大肠杆菌、痢疾杆菌、伤寒菌、葡萄球菌、结核菌、枯草菌和谷物霉菌等。紫外辐射的能力是随波长变化的,杀菌的峰值在254nm左右,也就是说,波长在254nm的紫外辐射灭菌的效果最佳。紫外辐射的灭菌效应在医疗保健和食品行业已经得到广泛应用,最常见的是对病房中的空气、医用物品灭菌,这就是紫外线的杀菌效应。   

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