鸟撞知识 | 关于美国鸟类保护协会（ABC）的威胁因子（TF）评估系统

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关于美国鸟类保护协会（ABC）的威胁因子（TF）评估系统

威胁因子 (Threat Factor），全称为材料威胁因子 (Material Threat Factor)。方便起见，本文统一以“TF”代替。

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什么是材料TF？ 

我们很难客观地定义什么是“鸟类友好型”(bird friendly) 玻璃。尽管该术语被频繁使用，但其本身并不提供具体的指导。建筑设计师可以根据绝缘值、抗断强度等许多参数来选择合适的玻璃产品，但如果想要避免鸟撞的发生，目前仍然没有一套系统的方法来界定“鸟类友好型”材料。这一概念之所以要比绝缘值这样的性质复杂得多，是因为玻璃表面情况十分复杂：季节、一天中的时间以及玻璃表面反射的周遭环境都对其造成影响。因此，我们很难对玻璃的鸟类友好程度进行量化。

2010 年，美国鸟类保护协会 (American Bird Conservancy，简称ABC) 和一个志于推进鸟类友好设计的建筑设计师团队提出了TF的概念。TF作为一种评分系统，用于评估鸟类识别并避开带有特定图案的玻璃以及其他种类材料的能力。这些评分既可为建筑设计师选择玻璃时提供参考，也可用于评估建筑表面现有的玻璃，以便对其进行改造来减少鸟撞。

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TF怎么测定？

理论上，人们可以通过监测现有建筑物玻璃上的鸟撞来得到待测玻璃的TF，用待评估的玻璃替换现有的玻璃，再比较替换前后收集到的数据。然而这样的数据非常少，且获得成本很高。人们需要数年时间才能通过这种方法获得足够的监测数据以得到可靠的TF，期间大量鸟类会殒命于这些建筑物表面。

ABC 意识到需要找到更加可行的方法来进行评估。2003 年，Martin Rössler 在奥地利的 Hohenau-Ringelsdorf 生物站制作了第一个“隧道”装置，在独立隔音屏障上测试鸟撞的拟解决方案，ABC 的隧道在 2009 年采用相同的设计制成。隧道测试是一种无害的标准化双项选择技术，以野生鸣禽为实验对象，确定特定图案在阻止鸟类碰撞方面的相对有效性。美国的隧道测试在ABC的隧道里进行，该隧道位于卡内基自然历史博物馆的 Powdermill 鸟类研究中心。

在实验中，一只鸟沿着完全黑暗的隧道（图 1）飞向明亮的出口，在出口处设有并排的两块玻璃（图2）——其中一块为透明玻璃（对照组，无法被鸟类识别），另一块为待评估的带图案的玻璃（实验组）。玻璃前设置保护网，确保被测试的鸟不会撞到玻璃。一次实验后，鸟即被释放。当选择飞向带图案玻璃的鸟少于透明玻璃时，我们认为这种图案能够被鸟类识别并避开。

图1 在实验中的 Powdermill 隧道。鸟儿从右端被放入隧道，飞向位于隧道左端的玻璃，随即从左侧的门放出。摄像机和电脑放置在右端。

©American Bird Conservancy

图2 隧道内部（鸟的视角），左侧是透明玻璃，右侧是带有垂直条纹的玻璃。

©American Bird Conservancy

测得一种图案/材质的TF需要至少80只鸟的实验数据。假设有 80 只鸟中 20 只飞向待测玻璃（实验组），60 只飞向透明玻璃（对照组），也就是说，25% (20/80) 的鸟飞向待测玻璃，那么这种玻璃的 TF就等于25。

有两点需要特别说明：

1 相同的玻璃在建筑物不同朝向的墙面上会有不同的表现，这取决于玻璃平面，阳光的角度以及其反射的周围环境等因素，因此TF反映的是在隧道实验中的鸣禽对不同玻璃的反应，并不能完全体现实际应用中鸟撞减少的百分比。尽管如此，数据显示经隧道实验评估TF较低的玻璃的确能够在实际使用中减少鸟撞。ABC 较为保守地将“鸟类友好型”玻璃定义为TF≤30的玻璃，相当于在现实条件下减少 50%以上的鸟撞。

2 TF 越低，玻璃就能越有效地减少鸟撞（已得到数据证实）。但是，这种关系并非线性，因此不能认为 TF=15 的玻璃的有效程度是 TF=30 的玻璃的两倍。

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玻璃表面反射

对图案的防鸟撞效果有什么影响？

玻璃表面强烈的反射会使图案在一部分时间甚至整天都难以辨别，从而降低图案的有效性，尤其是当图案在玻璃的内表面时。反射会随光线强度和视角而变化，视线与玻璃平面的夹角小时反射最强，垂直于玻璃平面观察时反射最弱（图 3）。

图3 同一玻璃从正面和侧面观察的效果：侧面的反射比正面强得多。这种玻璃的表面反射率小于14%，但如果鸟类处于反射很强而可能撞上玻璃的角度，那么它几乎与玻璃表面平行飞行，该情况下的撞击造成伤害的可能性较小。

©American Bird Conservancy

ABC 的隧道测试无法模拟玻璃样品所有可能的反射情况，因此我们要通过测试找到在玻璃背面有干扰图像的情况下还能被鸟类识别的图案。在隧道实验中，复杂的背景被置于玻璃图案后方（图 2），用来模拟玻璃反射强烈或鸟类可以透过玻璃看到远处景观的情况。虽然乍一看“反射”和“透视”似乎完全不同，但在这种情况下它们是相似的。在下面的图 4a 中，我们无法确定这幅图是树的照片，透过窗户看到的树，还是树的影子。有了图4b 中的窗框、裂缝和直角，我们能够知道图中有玻璃，但只有通过图 4c 中的信息，我们才能确定图像是树的倒影，而不是窗外的树木。

图4 滑动图片，从左到右分别为4a, 4b, 4c

©American Bird Conservancy

ABC 不测试玻璃外表面反射率超过 15% 的材料，除非图案本身在外表面，因为内部图案不够明显，会被外表面的反射所掩盖。

由于玻璃上反射的强度和类型由玻璃的位置和玻璃本身共同决定，因此应在设计早期就考虑反射。理想情况下，设计阶段应分析不同角度、一天中不同时间玻璃样品的反射情况，并考虑到所有该地点特有的反射。

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可以在没有隧道测试的情况下得到TF吗？

为了避免隧道测试造成瓶颈并快速提供一系列选择，ABC 与鸟类安全建筑联盟 (BSBA) 进行合作，该联盟由一群鸟类友好设计师、保护生物学家和其他鸟撞专家组成。举一个简单的例子，我们可以不进行隧道测试而简单确定砖墙的TF为1。

以下产品可以通过评估而不用隧道测试来确定TF：

a) 经过 ABC 和 BSBA 认证的等效或可转化为隧道测试分数的其他同行评议的测试，

b) 由科学家或经验丰富的鸟撞观察员研究过，并被记录能使鸟撞减少至少 50%，

c) 符合 ABC 的规定标准，参考隧道测试的原理，鸟撞监控数据以及相关鸟类文献所制产品。

随着新信息的出现，这些指导方针可能会发生变化。例如，早期的指南（Klem，2009）表明，相距 2 英寸（5 厘米）的水平线和相距 4 英寸（10 厘米）的垂直线显著减少了鸟撞，监测表明这种垂直间距并不能防止蜂鸟及类似体型极小的鸟类的撞击。因此，ABC 当前推荐的间距是垂直和水平各 2 英寸（5 厘米）。在玻璃或窗膜上的二维图案使用这种间距的做法，现在通常在加拿大被推荐，并且美国也在越来越多地推行。

尽管这是一个长期目标，但规范性标准并不是要概述所有鸟类友好型玻璃。在短期内，这些标准可被用来识别鸟类友好的材料，而无需进行隧道测试。随着更多数据的出现，这些标准将不断更新。

ABC 的规范性标准目前正在制定中，并将在不久之后发布。防鸟撞行动网络公众号将在第一时间翻译并转发。

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如何使用TF？ 

ABC官网中有产品及解决措施数据库(PRODUCTS & SOLUTIONS DATABASE)，链接：https://abcbirds.org/glass-collisions/products-database/?_sort=threatfactor_asc 。由于北美地区对于鸟撞议题关注较早，该数据库中大部分为北美地区产品。该数据库使用TF评估系统评估了各种玻璃及常见市售防鸟撞贴纸对于预防鸟撞的有效性。

图5 网站页面。

©American Bird Conservancy

原文 / American Bird Conservancy

翻译&文字 / 陈欣玥 廖天惠 廖书跃

封面图片 / American Bird Conservancy

校对 / 陈子卓

排版 / 廖书跃 吴子璇

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