夜间天津城市道路交会区户外LED显示屏照明现状调研及分析

刘 刚 于婷婷 党 睿 宋明洁

(天津大学天津市建筑物理环境与生态技术重点实验室，天津300072)

1 前言

随着城市建设进程的不断发展，户外LED显示屏作为传播媒体的广告新载体越来越多的得到运用。它广泛地应用在公共场所、城市道路网、城市停车场、铁路、地铁的等交通引导系统中，具有面积大、色彩鲜艳、动态变化、高亮度、视觉冲击力强等特点。因而，城市道路交会区中户外LED显示屏的设置在夜间给城市交通带来的影响也是显而易见的。针对这一现象，本文以天津市区为例，对道路交会区户外LED显示屏进行实地调研。

2 相关的规范和管理条例

目前，关于广告照明国内国外已经有了一定的研究，并制定了相应的标准，例如CIE及我国标准中关于广告招牌的亮度具体规定见表1。但是，实际情况中，户外LED显示屏的面积一般都比较大，控制在400 cd/m2较难实现。

表1 广告牌亮度标准

我国一些城市对于广告照明也出台了相应的管理规定。天津市户外广告设施设置技术规范中对于广告照明有如下规定:“广告光源配置不得影响居民生活及交通安全。在交通管制信号装置周围10m以内及其背景空间内的广告照明，不得采用闪烁方式及辐射红、黄、绿三色的光源照明。”同时，针对投光照明和灯箱广告照明亮度制定了相应的标准(见表2)。北京和南京等大城市也出台了《户外电子显示屏设置规范》，规定在商业区及其周边设置的户外电子显示屏，夜间亮度值应小于等于1000cd/m2;在其他地区设置的户外电子显示屏，夜间亮度值应小于等于400cd/m2。

表2 灯箱广告画面亮度标准

由此可见，国内外户外广告管理条例都没有针对交会区户外LED显示屏的照明做出规定。而城市交会区的交通状况较为复杂，是道路系统中比较复杂的区域，在这个区域中，机动车与机动车、机动车与非机动车、车辆与行人之间、车辆与固定物之间的碰撞的机率大大增加。

3 天津市区道路交会区户外LED显示屏现状

针对上述道路交汇户外LED屏可能会产生的问题，对天津市区设置户外LED显示屏的道路交会区进行实地调研(见图1)。本次调研时间主要在2011年6月，天气晴好、温度湿度适中，大气能见度高，主要测量数据为户外LED显示屏的亮度。

图1 设置户外LED显示屏的道路交会区

对所测量的LED显示屏相关信息进行整理归纳，见表3。

如表3所示，大部分交会区户外LED显示屏位于商业商务金融区，且设置户外LED显示屏的交会区大都是主干道与主干道、主干道与次干道的交汇，这种类型的交会区，一般交通量比较大、车流人流量较多、车速行驶较快。通过现场调研观察，发现部分户外LED屏亮度高、面积大，设置位置距离地面近，极易在人眼的视觉范围内形成较亮的光斑。

表3 户外LED屏相关信息整理表

4 测量数据评价分析

针对上述情况，采用仪器设备对道路交会区户外LED显示屏进行数据采集及定量分析。主要使用BM-7对LED显示屏进行亮度测量，测量以一组广告片为时间限制，统计数据如表4所示。

表4 户外LED显示屏亮度统计表

并对LED显示屏的亮度分布概率进行统计，见图2。

图2 调研LED显示屏亮度分布概率

参照北京、南京等城市《户外电子显示屏设置规范》的管理规定，对调研的户外LED显示屏进行亮度评价，屏1、2位于商务金融区，屏3、4、5位于繁华商业区，结果见表5。

统计后发现，有三块LED显示屏是不符合现有管理规定，同时还发现不同LED屏幕的亮度差别较大，有的户外LED显示屏的最大亮度都超过1000cd/m2，有的甚至达到5000 cd/m2，亮度最大值和平均值差额也比价大，将测试数据随着时间值做出统计，发现屏幕瞬时亮度变化是比较大的，如图3。

表5 户外LED显示屏评价分析

图3 LED显示屏亮度变化趋势

根据图3显示，基本上所有的屏幕都存在瞬时的亮度突变，特别是耀华科学堂顶部设置的LED显示屏。将调研的LED显示屏的最大瞬时亮度变化值进行统计，得到图4，发现耀华科学堂顶部设置的LED显示屏瞬时亮度变化可高达到2919cd/m2。在测试过程中发现，这样的高亮度瞬时变化一般发生在广告片转换过程中，背景从暗色调突变为亮色调时，对观察者的视觉冲击力极大，极易产生刺眼的光斑，影响驾驶人员的行车安全和舒适性。

图4 LED显示屏最大瞬时亮度变化(cd/m2)

同时对设置LED显示屏的背景建筑墙体亮度进行测量，发现墙体亮度一般都在十几坎德拉/平方米，同LED屏幕自身亮度存在10倍～100倍的差异(如表6所示)，根据国内外研究，广告、标志的亮度与背景亮度的关系，广告、标志照明的亮度应是背景亮度的5～10倍，超过10倍则会产生眩光。因此，户外LED屏幕对观察者的刺激是比较剧烈的，也极易产生眩光，造成光污染。

表6 LED显示屏背景建筑亮度比

5 小结

通过以上调研发现，户外LED显示屏本身在夜间就存在一定的问题，设置在道路交会区处，更是对夜间交通、机动车驾驶人员、行人，甚至住区的居民都会产生干扰。因此，希望在以下几个方面加以改善:

1) 建立科学合理的户外广告照明规范及道路照明规范，既规范传统广告载体，也涵盖新型广告载体;

2) 户外LED显示屏设置需合理谨慎，尽量避免设置在道路交会区这一类交通情况复杂的地区;

3) 降低户外LED显示屏的亮度，防止出现瞬时亮度突变，造成对人眼的强烈冲击。

户外LED显示屏设计新颖、形象生动、广告形象突出，但同时也存在很多的问题，因此需要城市各个规划管理部门共同努力，减少其不利影响，营造城市舒适、和谐、靓丽的夜景环境。

［1］李铁楠编著．城市道路照明设计．机械工业出版社，2007．

［2］天津市质量技术监督局，天津市户外广告设施设置技术规范(DB12/313—2007)，2007．

［3］陈仲林，黄海静，杨春宇，翁季，何正军，陈纲．户外广告照明标准研究．照明工程学报，2003(3)．

［4］王爱英．城市夜景照明中的光污染．城市规划．北京:中华人民共和国建设部主管，中国城市规划学会主办，2003(4)．

［5］CIE TC5．12 obtrusive Light．Guide on limitation of the effects of obtrusive light from outdoor lighting installations．