蓄光型发光材料在儿童景观中的应用

张 鑫 乾

(东北林业大学园林学院，黑龙江 哈尔滨 150000)



蓄光型发光材料在儿童景观中的应用

张 鑫 乾

(东北林业大学园林学院，黑龙江 哈尔滨 150000)

归纳总结了蓄光型发光材料的特性，分析了蓄光型发光材料在儿童景观设计中的注意事项，并从标志、指引、照明、景观趣味性等角度，阐述了该材料在儿童景观中的应用，有助于该材料的进一步推广应用。

蓄光型发光材料，儿童景观，照明，标志牌

0 引言

蓄光型发光材料是一种接收光源照射后可以存储并在无光源照射的情况下可以持续发光一段时间的材料。这种材料在古代便已经出现，被人们熟知的夜明珠、夜光杯便是一种蓄光型发光材料。蓄光型发光材料应用到艺术作品中也有一段历史，据考证，我国宋朝宋太宗时期(公元939年—997年)曾有文字记载，一幅题材为耕牛的画到了夜里会发光，据称是使用了某种贝壳制作的颜料绘制而成才有了这种神奇的效果。我国景观作品中极少使用蓄光型发光材料，在国外的设计作品中虽然有过出现但并不常见。本文将归纳分析蓄光型发光材料的特性，结合儿童景观设计的需求，探索如何利用蓄光型发光材料让儿童景观更加多样。

1 蓄光型发光材料的特性

1.1 蓄光型发光材料的原理和性质

蓄光型发光材料主要依靠在一定波长的光照射下，蓄积光照带来的能量，在停止照射之后释放存储的能量来实现发光的。不同于灼热物体自身释放光辐射，而是一种光致发光现象——余辉效应。“余辉效应”持续的时间就是该材料发光时间。

最早人工制备的发光材料中大多混合有放射性金属元素，但随着材料学的进步，这种具有放射性的成分早已弃之不用。现在流行的蓄光型发光材料，大多为不同结晶状态的盐类或盐类混合物。它们基本都不易溶于水，少数微溶于酸，极个别的材料具有微量毒性，可能导致皮肤腐蚀。

1.2 蓄光型发光材料的分类

目前蓄光型发光材料可以通过两种方式分类——发光时间和材料基础成分。

根据发光时间的长短(该发光时间为从停止光照开始发光始到彻底不发光止)，该材料可以被分类为短效余辉材料、长效余辉材料和超长效余辉材料(见表1)。而根据其基础成分又可以分为放射性元素系列、硫化物系列、铝酸盐体系和硅酸盐体系(见表2)，不同类别的材料拥有不同的特性、不同的适用范围。当然蓄光型发光材料不会只有这三类，随着材料学研究的深入，相信还会有进一步的扩充。

表1 按照时间分类

表2 按照主要成分分类

1.3 蓄光型发光材料的优缺点

1)优点。常见的蓄光型发光材料适用范围极其广泛；新型材料的理化性质比较稳定、寿命长；可以与其他材料混合在一起使用；可以被制作成适用于不同条件、用途的产品，比如发光薄膜、发光板、用于印刷的发光涂料和油墨、用于纺织的发光纤维、发光玻璃、发光大理石等。2)缺点。该材料的部分成分由于其本身化学性质，在持续受到阳光照射后，可能会失去蓄光功能。另外蓄光型发光材料原理主要依靠原子层面的反应，所以可能会受到温度的影响，过高或过低的温度都有可能干涉到发光效果、发光时间。湿度也可能会略微影响到该材料的性质，但随着材料学的不断进步，相信可以解决这些缺点。

2 设计儿童景观的注意事项

为儿童而设计的景观，首先要考虑到儿童的身体条件，可以被用于构成儿童景观的材料绝对不能对儿童造成任何负面影响。对人眼视网膜的损伤，任何高能量的光线照射或者阈值能量下特定波长的光照时间过长，都会造成不同程度的损伤。已知470 nm～550 nm的阈值能量光线对眼球伤害最大。对于蓄光型发光材料发光的安全性可以根据IECEE CTL决议 DSH 0744，任何发光亮度小于10 000 cd/m2且只发出可见光的光源都可以归类为无害级别。而蓄光型发光材料的发光亮度都以mcd/m2为单位，最高亮度不超过10 000 mcd/m2即10 cd/m2，远远未达到危险等级。且该材料持续发光，亮度随时间的延长不断降低，并非保持峰值亮度，完全可以保证在儿童进行夜间活动时不受伤害。

3 在儿童景观中的初步应用

3.1 标志和指引

将蓄光型发光材料制作成标志牌指引方向可以说是该材料最初的应用，在很多不能获取电能、使用电池又不方便的情况下，仅通过光照便可获取能源的蓄光型发光材料变成了理想的选择，平时通过点灯补充能源，到了紧急情况下便发挥作用，持续发光较长时间。

针对儿童景观，这一优点显得至关重要。由于儿童尚未获得独自探索广阔空间的能力，在没有明显标志物的空间便十分容易迷路而发生危险。利用蓄光型发光材料制作的标志物，通过不同的造型和颜色，引起儿童的注意。尤其在夜间，在不方便通电的地方，光亮更会为儿童带来安全感。

在景观空间的各个平面放置、使用该材料制成的产品如天空中的发光卡通人物、草丛中指引方向的箭头、人行道上被做成脚印形状的发光物、发光带，都是为儿童指引方向的良好标志物，同时也为儿童打造了丰富多彩的空间。

3.2 提供照明

随着材料科学的不断进步，蓄光型发光材料的发光时间已经有了惊人的进步，其持续发光时间已经延长到20 h以上，也就是说该材料有希望制作出可以在白天吸收阳光、在夜间持续发光整晚的照明设施。

发光时间超过20 h的超长余辉发光材料，完全可以满足这种要求。它不仅可以做成各种形状、安装在不同的场地上、装饰在不同的景观小品上，甚至可以独立为场地做路灯使用。未来更有望完全摆脱电能，直接通过白天的日光补充能量。

3.3 增加儿童景观趣味

当代中国，儿童景观亟需得到重视，这种重视并非简单的借鉴国外成型的儿童景观设计。尤其是在当下，中国国民生活水平不断提高，对于儿童景观的需求也在变高，如何能发展我国独特的儿童景观成了重中之重。

利用蓄光型发光材料可以从以下三个方面增加我国儿童景观的趣味性：

1)与其他景观有机结合。儿童景观本身已经具有多种可以形成景观的要素。比如，能够反光的表面、投到某个表面的阴影、人工喷雾形成的蒸汽、波光粼粼的水面等等。蓄光型发光材料本身具有的发光性能，结合其他不同的景观要素，便诞生出了不同凡响的效果。要想获得良好的效果，设计师必须发掘场地中可能出现的以光线为主题的景观。比如现在加装在景观小品上的灯具，可以灵活利用蓄光型发光材料来代替；在人工喷雾形成的蒸汽团中使用蓄光型发光材料可以打造出一片光怪陆离的梦幻世界；满足儿童们对于儿童景观趣味性的要求。2)打造人工“自然景观”。模仿自然打造人工“自然景观”也是设计儿童景观时经常采用的主题。人工堆砌的假山、人工材料制成的假花草、合成复合材料制成的动物形象等，都是为了让儿童在有限的条件下与自然保持亲密接触、对大自然产生兴趣，又不会在探索自然的时候发生危险。使用蓄光型发光材料，可以形成有趣的“自然景观”。可以营造一片充满“萤火虫”的草丛；利用花架营造一片闪烁的星空；在地上铺一片“银河”；浅水池中发光的鱼，甚至一些在自然界中不能发光的物品，使用该材料装饰之后也能产生不同的景观效果。3)调动儿童联想能力。儿童景观有时也承担着教育功能，景观中一些设施可以引发儿童思考、迸发出成人难以想象的灵感。很多人都有过将身边一些物品想象成其他事物——白色的云朵像是羊群、从夜晚的星星联想到星座形象。也有研究表明，经常进行联想游戏的儿童，神经系统将会得到充分的发展，可以说儿童景观当中必须含有可以调动儿童联想能力的设施。蓄光型发光材料的使用可以满足儿童在夜间的活动所需，为夜间的儿童景观提供不同的景观效果。利用该材料，我们可以在儿童空间任意位置设计使用诸如卡通形象、汉字笔画、自然山水、星座形象这样激发儿童想象力的设施，让儿童能够触手可及。

3.4 增加儿童景观参与性

可以与使用者互动的儿童景观才能吸引儿童的注意力。设计师们也在不断尝试通过各种各样的方法比如添加显示屏、增加游乐设施等，为自己设计的儿童景观增加参与性。

蓄光型发光材料一个显著特点便是在短时间的光照下即可实现发光。利用这种特性，附着有该材料的某个平面甚至可以作为儿童画板使用，使用蓄光型发光材料制成的儿童画板由于本身亮度安全，通过绘画又可以极大的引发儿童创造的天性，夜光画板又不会像粉笔、水彩笔和蜡笔一样有污染。

4 结语

蓄光型发光材料用途广泛、效果丰富、安全无刺激，是装饰儿童景观的好材料。同时，材料学的进步会大大扩展该材料的特性，通过不断的组合试验，最终形成丰富多样的景观效果。设计师在使用该材料设计儿童景观时，应当拓宽思路，将各景观要素与蓄光型发光材料结合，通过实验不同的造景手法，灵活应用好该材料的不同特点。另外，设计师还应当立足于儿童的视角，探索儿童心理世界，利用蓄光型发光材料吸引儿童注意力。相信随着蓄光型发光材料的普及、进步，我们会看到该材料更多的应用于景观设计作品中。

[1] 肖志国.蓄光型发光材料及其制品[M].北京：化学工业出版社，2002.

On application of light-storing and emitting materials in children’s landscapes

Zhang Xinqian

(CollegeofLandscapeArchitecture,NortheastForestryUniversity,Harbin150000,China)

The paper sums up the features of light-storing and emitting materials, analyzes its precautions in the children’s landscape design, and illustrates its application in children’s landscapes from the marks, instruction, lighting, and landscapes interests, so as to improve its further application.

light-storing and emitting materials, children’s landscape, lighting, marker

1009-6825(2016)13-0123-02

2016-02-23

张鑫乾(1992- )，男，在读硕士

TU113.53

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