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光害危害解析/LED眩光干擾…駕駛花了眼

2012/04/16  【聯合報╱本報記者 鄭朝陽】


越來越多人受「光汙染」所苦,尤以夜間最明顯,包括路燈、廣告燈、車燈。 圖/本報資料照片

戶外照明的光害中,以燈具產生的眩光最普遍。中央大學光電科學與工程學系教授孫慶成指出,眩光會影響人類的視覺,即使消失以後,視力還需要一段短暫的時間才能恢復,對駕駛人的威脅最大。

孫慶成說,眩光是燈具的輝度過強所引起,尤其夜間的明暗對比過大,眩光在眼睛的視網膜過度曝光,並產生散射,讓視力突然「花掉」而看不清楚眼前的目標物。

孫慶成舉例,許多公路的路燈都裸露燈具,以致輝度過高,如果長時間開車,駕駛人眼睛直視前方,久而久之,眩光就會干擾視力,一旦需要緊急做判斷,視力恢復時間又太長,就會導致危險事故。

孫慶成表示,眼球越清澈,光線越不容易散射;老人家眼睛較年輕人混濁,特別是患白內障的老人,遇眩光,光線在視網膜散射、亂彈的情況更加嚴重,受眩光之苦的程度也越高。

常見的眩光源包括棒球場高架的的投射燈、路燈、以及設在路旁的大型LCD或動態LED廣告發出的高度輝光,在黑夜中產生強烈的對比。

橋梁上的道路照明或橋梁本身的裝飾照明若十分刺眼,反射至水面的眩光會降低船隻駕駛員的視覺辨認能力,影響對航標信號燈的判別。因此,日本嚴格規定水岸邊的燈具輝度及水面的光影亮度,以維持水上航運安全。

另一個新興的城市光害,是會閃爍的動態LED廣告看板。孫慶成說,日光燈每秒閃爍約60次,閃爍頻率之快,眼球不容易察覺,但把閃爍頻率降到每秒10次,眼球的刺激感就很明顯,視力會嚴重受到干擾。

他舉例,像檳榔攤、十字路口的動態LED電子廣告看板,不但有高亮度,快速閃爍也會造成眩光效果,成了交通安全的不定時炸彈。

建物外牆高反光 刺眼公害

高雄市捷運美麗島站4座象徵「祈禱」的大型玻璃帷幕公共藝術,因太陽光折射導致周邊店家和住家的困擾,三年來雙方溝通協調無效,因此告上法院。法院判決高雄捷運公司必須為住戶和店家加裝反光簾或遮陽簾,但店家不服上訴,至今仍無解。

成大建築系教授林憲德說,美麗島站光害爭議只是眾多建築光害案件之一,這種白天產生的光害,主要指陽光照射在玻璃帷幕牆、釉面磚牆、拋光大理石或各種牆面塗料上所引起的反射光,由於刺眼眩目,容易使眼睛產生不適而影響生活安寧與交通安全。

林憲德表示,有些大樓為了減少太陽輻射熱入侵,採用金屬塗膜的高反射玻璃,它能高度反射太陽光,隔絕紫外線帶來的輻射熱,卻產生更嚴重的反光公害,位於反射玻璃大樓附近的鄰居,好像面對另一個大太陽,起居嚴重受干擾,建管單位不斷接到這類的民眾抗議陳情案。

林憲德說,淺色、表面光滑度高的外牆材質,可見光的反射率也高,釉面的外牆磚是玻璃之外最常發生牆面反光公害的材質。目前建築外牆玻璃反光,已由內政部透過「建築技術規則」全面管制;至於牆面反光,因量測不易,加上日照方位變化產生的反光多變,目前管制不易,較有效避免反光公害的作法是限制外牆材質的可見光反射率。
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光害危害解析/過度照明 耗能源增碳排

2012/04/16  【聯合報╱本報記者 鄭朝陽】

不當的照明設計使光線照射到天空中,既是無謂的浪費,也成了光害。成大建築系教授林憲德指出,估計在美國這種光害一年就浪費了10億美元以上,在日本也高達2億美元。這些能源消耗排放熱量與二氧化碳,為城市「加溫」,也加重地球的環境負荷。

「光害有很多嚴重的副作用,浪費能源是其一。」林憲德表示,統計全球的照明用電約占總用電量的19%,其中44%用在商業與公共建築照明,29%為工業照明,15%為住宅照明,而有12%是道路照明、交通號誌、停車場等戶外照明。在台灣,照明用電占全國總用電量的15%至20%,同樣不容小覷。

不當和過度的照明設計是能源的殺手。據統計,美國每天消耗5億桶原油,用在照明的比重就占了1/5到2/5,大約用掉400到500萬桶,消耗在過度照明的部分高達200萬桶,等於一半的能源是可以省下來的。

日本環境廳檢討日本的戶外照明,並做減量的概算,如果能有效抑止這些投射到空中的上射光(天空輝光),就可以減少18%的戶外照明用電量,等於一年可減少20萬噸的二氧化碳排放。
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光害危害解析/光害 毀了尋星樂

2012/04/16  【聯合報╱本報記者 鄭朝陽】

都會區民眾對「滿天星斗」的天文景象記憶越來越模糊,夜晚抬頭仰望,天空總是亮得不利尋找銀河系的各種星座,城市光害阻礙了觀星這項生活樂趣。

環保署曾委託成功大學建築系教授林憲德,調查北、中、南都會區的「天空輝光」,發現台灣地區6成人口居住的地方,夜晚的天空亮度是自然亮度的9倍,超過7成的人晚上被天空輝光擋住視線,看不到銀河。

林憲德表示,天空輝光就是向天空發散的人造光源,這些向上射出的光包括水平仰角以上的直接光源,以及由地形地物反射向上的間接光源,從高樓往下看,越多燈具裸露的光源,輝光越嚴重。

中央大學光電科學與工程學系教授孫慶成指出,這些上射光碰到大氣中的塵埃等細懸浮微粒和水氣,會產生散射,這些「亂彈」的光集合起來形成輝光,使得夜間靠近地面的天空蒙上一層微微亮光,特別在惡劣的天氣與空氣汙染的狀況下,亮度更高。

孫慶成說,這種光線散射的過程稱為「雷厲散射」,波長比較短的藍、紫色光線,比波長較長的黃、紅光容易散射,這種情況也可以解釋天空為什麼是藍色的。

孫慶成表示,天氣晴朗的白天,當日光經過大氣層時,與空氣中的微細分子發生雷厲散射,因為藍光的散射比較激烈,布滿了整個天空,因此使天空呈現藍色,但是太陽本身及其附近呈現白色或黃色,是因為人們看到更多的直射光而不是散射光,所以日光的顏色(白色)並未改變。

孫慶成說,日落或日出時,太陽幾乎在人們視線的正前方,此時日光穿越大氣層的距離比較長,遭遇的散射媒介也比較多,以致日光中的藍光大量散射,只剩下紅橙色的光,這就是日落時太陽周圍呈現橙紅色的緣故;而雲也因為反射太陽光而呈現紅色。

天空輝光隨都市化的腳步逐年惡化。林憲德表示,根據美國軍事衛星收集的資訊,1993年到2000年間,地面光害增加24%,學術界透過衛星資料合成地球夜空亮度,北美、歐洲以及東亞等先進國家的大城市,天空亮度已是自然亮度的9倍以上,全世界約有2/3人口居住在有光害的地區,1/4的人無法直接以肉眼觀看銀河。

林憲德說,天空輝光已嚴重影響天文觀測,原本人的眼睛在完全不受光害的夜空下,可看到的星光度接近7等,在照明較多的城市近郊可看到的星光度接近4等,而在光害嚴重的大城市中心,大概只能看到亮度2等的星星。一旦天空亮度提高10倍,也嚴重威脅天文台的觀測活動。

例如1888年成立的日本東京天文台原址設在東京麻布,多年來已因光害三度遷址,遠赴無光害的美國夏威夷。

對岸的上海天文台也正考慮遷到位於海拔1千公尺的新址。

孫慶成認為,肉眼看不到銀河,孩子如何從小就瞭解宇宙的浩瀚,進而培養寬闊的心胸?又如何藉由探索宇宙的神奇,瞭解生命的意義?改善人工照明、減少天空輝光已是急迫的課題。
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光害危害解析/ABC必學單字大閱兵

2012/04/16  【聯合報╱本報訊】

sky glow 天空輝光
glare 眩光
uplight 上射光
Rayleigh scattering 雷厲散射

延伸閱讀

.都是愛迪生惹的禍:光害/林憲德、趙又嬋/新自然主義
.戶外照明設計與維護/陳棋陣/建宏
.光污染現況調查與案例分析/林憲德/環保署
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