光害擾人 國內無法可管

光害擾人 國內無法可管

燈泡原是劃世代的發明,在欠缺環境考量、人造光線的濫用下,影響生物繁衍,對生態環境造成損害,亦影響人類的作息和健康,但國內並無光害防制相關條例,民眾必須自求多福,政府相關單位亦應注意新興的光害問題。

文/陳昊安
攝影/陳昊安、施耀程

2016年7月,位於太魯閣國家公園境內的觀星聖地武嶺裝設3盞路燈,在觀星愛好者及民間團體反應下,迅速撤除。燈泡原來是個劃世代的發明,在欠缺環境考量、人造光線的濫用下,卻造成新興的公害──光害,又稱光污染(light pollution)。

光害的影響不僅止於天文觀測,也會對自然生態造成干擾,比如以腹部螢光吸引異性交配、溝通的螢火蟲,在夜間亮度太亮時,會難以分辨螢光,進而錯失交配期;海岸邊剛孵化的綠蠵龜,誤將岸上的燈火當作月光而迷路;夜間求偶的蛙類不再鳴叫;路燈照射下的水稻不開花、不結穗;人更可能因為不當的光線刺激,產生失眠、疲勞等現象,長期下來影響健康甚鉅。

由全球光害分布可見,光害與人類活動高度相關,全球大城市幾乎全數淪陷。圖中深灰、藍和綠色代表不同程度的高於原始夜間亮度,黃色至紅色表示看不見銀河星光,白色代表夜間亮度非常高,人眼毋須進行暗適應。(圖片來源:Science Advances Vol. 2, no. 6)

由全球光害分布可見,光害與人類活動高度相關,全球大城市幾乎全數淪陷。圖中深灰、藍和綠色代表不同程度的高於原始夜間亮度,黃色至紅色表示看不見銀河星光,白色代表夜間亮度非常高,人眼毋須進行暗適應。(圖片來源:Science Advances Vol. 2, no. 6)

打破「越亮越安全」的迷思

許多人有「越亮越安全」、「亮才不會傷眼睛」的迷思,其實,回想在行走或乘車經驗中,是不是都有經過街燈感到刺眼不適的經驗?人眼從暗到亮的適應只需0.01秒,但從亮處到暗處的適應約0.1秒,突然的強光造成極短暫的目盲,反而可能招致危險。

日本將光害定義為「人工光源的不適當與欠缺環境考量的使用,阻礙良好的光環境,並帶來諸多負面影響的逸散光線」。一般而言,光害可分為天空輝光(skyglow)、眩光(glare)、光侵擾(light trespass),也有部分定義將雜亂光源(light clutter)和過度照明造成的能源浪費(energy waste)列入。

天空輝光本是自然現象,比如極光,但大量人造光源造成夜間背景亮度的提升,嚴重者甚至如白晝般,影響作息與生態;眩光是由於視野內光照分布不均或光照過強,引起視覺功能降低或不適的現象,因此高速公路旁過亮的廣告招牌會造成危險,而反射率高的玻璃帷幕建築也常造成鳥類慘遭「窗殺」;而凡是不必要的照明光線進入生活空間,造成困擾,皆可稱為光侵擾。

 

此三類光害並非單獨存在,設置不當的光源可能同時造成不同的光污染,此新興公害現象逐漸引起環保署與民間單位的重視,以下介紹國內常見造成光害的原因及改善方法:

光害源-1 廣告:LED電子看板、招牌燈箱

從環保署投訴案件及相關委託調查研究報告中均顯示,LED電子看板是造成民眾不適的榜首,比方台北小巨蛋外的巨型電視牆或台北資訊園區(三創)的電子看板,長時間播放動態影片加上音效,經常遭附近民眾投訴;又如檳榔攤多彩如孔雀尾的「孔雀燈」,不規則的閃爍加上鄰近馬路,易讓駕駛人分心,並造成居民經常處於閃爍的光環境。

由於欠缺法源,接獲民眾投訴,稽查人員也只能勸導,雖然多數業者會配合改善,例如把電視牆亮度調暗、改變角度,或是減少發光時間,但也曾有被檢舉人回應:「招牌就是要發亮。」

亮度高不等於廣告效果好

事實上,商家在意的並不是「發亮」本身,而是廣告效果。燈光的明亮程度分為「光源(輝度)」及「受照射物(照度)」兩部分來描述。光源本身太亮,反而不利於閱讀辨識,相較之下霓虹燈亮度稍低,卻能呈現清楚的廣告效果。

台灣LED照明產業聯盟(TLLIA)副執行長宋福生表示,台灣的LED技術良好,可做到線性調光以配合需求,或者透過設計以低亮度的方式來呈現,皆可達到良好的廣告效果。

TILLA曾輔導國內零售業者改善照明,過去台灣的便利超商就像是夜間的大型發光體,店內密布高耗電的光源,單位面積耗電密度是百貨公司的3〜4倍。其實商店的照明不需要過高的照度,但講求照度均勻,僅部分商品以重點照明強調即可。

經輔導後,原本高耗電的日光燈管換成直徑細、較省電的T5燈管;招牌和騎樓加裝定時開關和照度感測器,以控制燈光點滅;冷凍冷藏展示櫃導入LED燈具,降低耗電量而不減損照明效果,顧客與行人的感覺也較舒適。

另外,百貨公司的商品展示燈由鹵素燈換成LED燈具後,光源本身耗電下降1/3,且LED相對不易發熱,可減少空調花費,也不容易造成展示商品褪色變質,深受業者喜愛。

戶外照明燈具光源與光害關係示意圖

LED 產品與各種光源比較

LED技術進步迅速,不僅效率高、壽命長,且光線集中,光源也不易發熱,已廣泛進入各種營也場所,但仍需注意,避免不必要的光線散射或刺目。

光害源-2 公共設施:路燈、景觀燈具

路燈是最基礎的照明設施,為駕駛與行人提供安全舒適的照明,協助辨識方向,並防範犯罪活動。然而路燈多緊鄰住宅設置,尤其在住宅區內巷弄狹小的住宅區,若未有完善的照明設計,極易形成光侵擾問題,影響居民作息。

左:高壓鈉氣燈過去大量使用在快速道路上,琥珀色燈光是其特色,但演色性不佳,可分辨形體,但無法呈現車輛真實顏色,往後將由演色性佳的LED取代。 右:LED路燈壽命長、發光效率高,且光源小,容易藏在燈具裡,易於控制投射角度,避免無效的光源四射。

左:高壓鈉氣燈過去大量使用在快速道路上,琥珀色燈光是其特色,但演色性不佳,可分辨形體,但無法呈現車輛真實顏色,往後將由演色性佳的LED取代。
右:LED路燈壽命長、發光效率高,且光源小,容易藏在燈具裡,易於控制投射角度,避免無效的光源四射。

在不能改變距離的前提下,改用嚴密配光控制的燈具,是較有效率且實際的做法。好的燈具能控制光線投射角度,將光線集中向下,照亮路面,提升照明品質;路燈也可比照廣告燈具,採夜間及深夜時段的兩段式照明;民眾則可自行裝設厚的遮光窗簾,避免作息受到影響,唯厚窗簾可能不利於室內通風。

宋福生表示,台灣的LED技術進步迅速,行政院自2015年推動「水銀燈落日計畫」,協助各縣市汰換發光效率較低的水銀路燈,即將成為世界上第一個全面汰換水銀路燈的國家!未來國家標準訂定後,快速道路暈黃的高壓鈉氣燈也將由效率高、壽命長的LED燈取代。

LED燈不僅省電、發光效率高,且光源小,容易藏進燈具內,減少光線向四周散射,使用時數長,也可降低汰換所需的人力。過去高壓鈉氣燈效率與LED相近,大量使用在快速道路上,但僅可分辨形體,無法呈現車輛真實顏色,換用LED後,因不會扭曲景物顏色,亮度也可以稍微降低。

包燈制造成漫不經心的能源浪費

燈具是隨活動需求而設置,當城市開始重視公園綠地,其內的燈具也該一併受到重視。目前台灣公園的場地規劃沒有既定規則,因此可能出現連續的活動空間,而短距離內設置大量燈具,或者燈具隨意出現在活動空間的某一方等情形,這些情形會擴大光侵擾的影響;另一方面,常見的景觀燈具多可直接看到光源或燈具的發光面,光線容易向四周發散,投射到不必要的地方。

逢甲大學建築系助理教授趙又嬋提到,公園路燈電費採每月收取固定費用的「包燈制」,能源浪費並未反映在計費上,因此不受管理單位重視,而許多公園燈具委託業者設置,可能會省去計算而憑著經驗安排;此外;過去不重視光害,以為「亮就是安全」的迷思在公園空間中最明顯,其實強烈的明暗對比才是犯罪窩藏之處。

「見光不見燈」是照明設計的原則,燈柱只要加上防眩柵格就可以成為有效且幾無光害的步道照明;而公園燈具設置的位置也有些操作空間,應避開面對住宅窗戶的地方,或使用有遮光、截光設計的燈具;部分公園球場或學校操場的高架夜間投射燈,高亮度影響住戶作息,易造成車輛駕駛人眩光,更是能源巨獸,有賴社區居民團結向管理單位爭取改善。

公園常見的兩種燈具類型,其中球型燈具(左)讓光束全方向散射,可營造有活力的環境氣氛,但會造成輝光;上方有遮蔽之燈具(右)可抑制向上的洩光,但兩種燈具均造成眩光,照明效果也較低。

公園常見的兩種燈具類型,其中球型燈具(左)讓光束全方向散射,可營造有活力的環境氣氛,但會造成輝光;上方有遮蔽之燈具(右)可抑制向上的洩光,但兩種燈具均造成眩光,照明效果也較低。

利用發光矮柱進行步道照明,較不易產生光害,若加上防眩柵格可避免行人眩光,也不一定影響燈具外觀。

利用發光矮柱進行步道照明,較不易產生光害,若加上防眩柵格可避免行人眩光,也不一定影響燈具外觀。

光害源-3 室內照明:居家照明、辦公室照明

台灣知名燈光藝術家暨十聿照明設計總監賴雨農曾說過:「亮度不是房間最重要的問題,氣氛和品味才是生活真切的感受。」一句話把「營造光線情境」與「只是把空間照亮」做了清楚的區分。

過去台灣缺乏照明設計人才,照明的配置由室內設計師處理、水電工負執行,只要有「夠用的光」即可;現在的民眾對裝潢和居住空間的氛圍有了要求,也更能接受間接照明等設計。

家,是休息與生活的地方,不需要工作場所般的亮度,除了主要照明以外,可善用立燈、桌燈來補足功能性,選擇暖色調的燈光也有助於放鬆與氣氛營造,居家燈具配置的重點在於釐清需求,「討論節能或未來燈光的重點不是在用什麼燈,而是怎麼去用燈」。

照明過與不及皆無效率

工作場所或教室注重照度充足且均勻的照明,太亮、太暗或光暗對比太強烈,都容易造成眼睛和精神的疲勞,CNS國家標準中,訂出對各類場所及作業建議適當的照度區間,設計時可以計算公式或軟體模擬,不是每一個地方都需要達到高精密作業的照明水準,完工後以照度計測量是否太過或者不及。

多數使用日光燈的辦公室皆裝設有井字防眩柵格,但高亮度的光源仍容易造成眩光,所幸眩光與照射角度有關,可主動迴避;防止眩光更好的方式是採用遮光板,但可能降低照明效率;桌面的反射眩光也可鋪設塑膠軟墊來解決;淺色牆面有助於採光,但須注意使用材質的反射率。

由於LED耗電低、壽命長,許多新辦公室會直接採用LED燈具,在技術的進步和多樣化的產品選擇下,多數燈具設計皆有可選用的LED光源,一般居家在燈泡壽命終了時也可直接換用LED燈。LED沒有閃爍的問題,有多樣的光色可選擇,也可調光,但不宜用裸露的LED作為直接照明,應加上燈罩或導光板使燈光柔和均勻。

光害無法可管 有賴民間督促

2002年6月,世界上第一部全國性的光害管制法令在捷克實施,規範路燈與公共照明設備的發光範圍,限制燈具向上光的遮罩及管制廣告招牌,是光害防制行動的一大步。美國許多州郡在國際暗天協會(IDA)協助下制定光污染防治相關法規,有著重光害防制者,也有從節能減碳的角度來做規範。

台灣在污染防治法中並無光害防治的相關規定,各縣市的《廣告物管理自治條例》中也缺乏發光體和閃爍燈光的相關規範;台北市府曾研擬《台北市光害管制自治條例》草案,針對招牌廣告、管制建築物反光材質、路燈照明、公車站牌、候車亭廣告及其他光源提出檢測標準,明訂改善期限及加重罰鍰金額,並以斷電作為強制處分手段,但兩次議會闖關均未過二讀。

辦公場所與學校照度標準

各種室內活動有其適合的照度範圍,照度過高不僅浪費能源,也容易造成精神疲憊;照度過低則傷眼又傷神。一般便利商店照度約為照度1,000〜1,200lx

目前與光害防制稍微沾上邊的是綠建築認證規範中,對玻璃建材反射率的規範,但規範本身並無強制力,短期內仍得仰賴民眾對舒適光環境的要求,以及商家的合作。

宋福生強調:「光害是設計錯誤、考量不周所造成,設備本身沒有錯。」適當的燈光有助於城市特色的營造,比如古蹟建築或橋樑的打光,襯托出建築本身的特色,或者配合節慶營造歡慶熱鬧的氣氛,但不是大肆使用多彩的燈光,不停變換顏色來強迫吸引注意。

趙又嬋樂觀表示,相對其他污染可能產生難處置的污染物,光污染只要選擇適當燈具和光源就能大幅改善;國際照明委員會CIE也提供詳盡的研究報告和照明建議,比如依人類活動的環境分區限制照明、夜間分段照明,施行起來都是具體有效的措施。

面對未來可能的能源危機,以及地球攝氏2度的保衛戰,減少照明系統能源耗損以及環境污染,是國際間共同的使命,照明技術也朝向節能、低污染、智能化的發展目標,期能在良好的照明環境下,與自然共存。

 

收藏本篇文章
Please login to bookmark Close
分享給更多朋友: