发光材料在园林中的应用探讨

2023-11-27张露梅马冬梅

花卉 2023年22期

张露梅，马冬梅

（浙江农林大学园林设计院有限公司，浙江杭州 311300）

0 引言

发光材料在园林中的应用是一个相对新颖的概念，但是它已经被成功应用于许多景观设计项目中。发光材料可以应用于夜光景观道路，夜间照明，道路发光指引以及警示标识等方面。在园林小品中，发光材料可以被应用于花坛、坐凳、景墙等场景，它还可以与其他材料结合制成各种形状和颜色，增强园林景观的可创造性，为场地带来多彩的视觉效果。此外，在水景设计中运用发光制品，可以制造美丽的光影效果，为游人带来身心上独特的观赏体验[1]。

1 发光材料简述

发光材料分为自发光材料和蓄光型发光材料。自发光材料主要是镭元素、硫化物荧光材料，它不需要从外部吸收能量，可持续发光，黑夜白天都如此。具有一定的放射性，会对人体产生一定的危害，所以几乎不运用在园林中。而蓄光型发光材料区别于传统的放射型和硫化物型发光材料，不含有害元素，无毒无放射性，而且化学性质更稳定、亮度高余辉时间长。园林中应用的发光材料基本是蓄光型发光材料。

蓄光型发光材料又称为光致光超长余辉蓄光材料、非放射性蓄光材料、无电源自发光材料等。该材料主动吸蓄太阳光、灯光、紫外光、杂散光等可见光10～20min 后，就可在黑暗中持续发光12h 以上。利用白天或有光照时吸收光能并储存起来，光照停止后，将储存的能量再以光的形式慢慢释放出来，并可根据实际需要，使其发出红、绿、蓝、黄、紫等多种彩色光。

2 园林中常见的发光材料制品

蓄光型发光材料属于一种工业原料，不能直接作为终端产品使用，必须与其他材料结合才能得到应用，即蓄光型自发光材料制品。目前，蓄光型发光材料制品主要有发光涂料、发光油漆、发光玻璃、发光陶瓷等。原理主要是将一定比例的自发光原料调配进液体或固体基质中，通过不同的工艺流程处理，使其充分相融并结构稳定，从而达到自发光的效果。

2.1 发光涂料

涂料类自发光材料是采用水性漆涂料和蓄光型发光粉热熔调配而成，施工时利用喷涂和涂刷的方式固定在已完成的路面或墙面等基层上。发光粉将白天吸收的光能在夜晚释放，达到夜间发光的效果，路面的结构与普通的没有差异，仅在面层喷涂，施工方便，且可以根据要求绘制各种线条图案，造价也低。但是其只附着于基层表面，在使用过程中容易被磨损，使用时间较短，余辉时长也较短，需要维护的周期频率较高[2]。

2.2 发光石

发光石也叫蓄光石、荧光石，是一种人工制造而成的可发光石料。它是由长余辉发光粉与不饱和树脂或者陶瓷材料为原料加工而成，也有用玻璃粉和二氧化硅烧制而成的玻璃发光石。该产品具有天然石料的物理特性，拥有较强的强度和耐磨度，可以加工成不同形态和尺寸的产品，如夜光碎石、夜光卵石、夜光砖等。发光石耐腐蚀，耐水浸，可塑性强，也可以通过磨具制作各种图案，是园林项目中应用较多的一种自发光材料制品。相比于发光涂料，发光石镶嵌于景观园路或其他基层中，更耐磨损，使用年限也更长。

荷兰的设计团队曾以梵高的著名画作《星空》为创作灵感，将无数块发光石排列成旋涡状镶嵌于道路中，发光石白天进行充电聚集电能，到了晚上就化作繁星闪烁的星光之路。打造了一条夜晚会发出星光的自行车道。图1 为星光自行车道效果。

图1 星光自行车道

2.3 发光混凝土

发光混凝土是将长余辉发光粉或发光石以一定的方式掺入混凝土中，使其在日间吸收并存储太阳光，然后在夜间将存储的能量进行缓慢释放。它不仅具有长余辉发光材料的发光性能，同时具有基本混凝土的强度特性。它的耐久性长，而且它的材料成分也易于回收再次利用，从节能的角度为园林景观、建筑提供更多样化的功能选择。韩国设计师Koo Jeong A，在利物浦以发光混凝土为材料，打造了英国第一个夜光滑板场，为滑板爱好者提供了一个24h 活动场所[3]。

在园林与建筑施工过程中，发光混凝土砖的应用还处于初始阶段。发光混凝土砖可以用在路标，道路分界线等领域。在夜晚没有路灯的情况下，这种发光混凝土砖发出的光可以指示汽车与行人，有警示和标识的作用。还可以应用铺装上，起到美化亮化的作用。

2.4 发光陶瓷

发光陶瓷是在普通陶瓷生产过程中加入长余辉光致蓄光材料，使其具有自发光功能的新型陶瓷制品。发光陶瓷具有优良的机械强度、耐磨性、耐水性、耐候性。在园林景观中，较高艺术观赏价值还让发光陶瓷应用于多种装饰的设计，如：夜光石膏天花板、装饰画、夜光瓷砖、夜光陶瓷雕塑等。泳池设计中可以使用夜光瓷砖设计个性的图案纹理。

2.5 无机蓄光自发光板

无机蓄光自发光板是一种新型的材料。无碳环保，维护成本低，耐磨防滑、不易老化，照度低光线柔和。通过各种颜色、图案和形状的设计，将无机蓄光自发光板设置于道路两侧或道路中间，产生流光溢彩景观效果的同时可以有效解决夜间游线的指引问题，还适用于警示牌指示牌的制作[4]。

3 园林中发光材料的应用

3.1 发光景观道路

近年来，“夜光跑道”“荧光路面”等发光路面，越来越多的出现在景观项目中。营造发光路面的关键是选用一种长效有效的发光材料，即能达到基本路面材料的性能要求，又能拥有良好的夜间发光效果。

目前发光涂料、长余辉的发光粉或发光石等材料适用于彩色胶粘石，透水混凝土，透水沥青，水磨石，彩色陶瓷颗粒防滑路面，EPDM 塑胶地坪等多种轻载荷路面的发光营造。配合有趣的图案和纹样，有良好的装饰作用，营造浪漫的夜景氛围。而发光混凝土以及无机蓄光自发光板同样适用于市政道路交通中，为司机提供良好的行车视野。通过在道路边缘、人行道、路灯柱等位置铺设或嵌入发光材料，形成明显的夜间视觉提示，提醒行人和车辆在夜间注意道路状况，避免交通事故的发生[5]。

在某些湿地项目或风景区类型的项目中，通常会有生态敏感度较高的区域，其中某些区域需兼顾保护和游赏两方面需求，势必得引入低环境影响的游步道。普通的灯具照明点光源亮度较高，会在一定程度上影响周边区域生物的自然栖息。发光路面发出的荧光光源较弱不刺眼，不影响周边生物的栖息。

发光路面施工方式分为3 种，一种是将夜光石在施工时直接镶嵌到路面上，另一种是用预制夜光涂料进行喷涂彩绘，还有一种是借鉴薄涂防滑工艺，先喷一遍底胶，再均匀撒布细小的夜光颗粒，再喷涂一遍透明耐磨罩面，进行夹层处理。3 种施工方式带来不同的施工效果，镶嵌型成型会有一种星空的感觉，喷涂型和夹层连接成片或者预设图形，夜间成片发光。

3.2 发光指引与警示标志

发光材料在园林中应用还具有道路指引及警示的作用。夜间的园林景观中，道路边沿或路沿石铺设发光砖或发光板，道路的面层采用蓄能发光石或发光砖铺设指示标线，可以形成明显的夜间视觉提示，提醒行人夜间时注意前方道路状况，还能增添景观道路夜晚的线性美。用发光板制作道路指示牌，标识出不同的景点、游览路线、安全通道等，对夜晚通行安全起到提示作用；沿河湖岸边的护栏采用蓄能发光涂料涂刷，在夜晚形成发光护栏，起到良好的警示提醒作用。图2 为发光材料在园林中的道路导向效果。

图2 发光材料在园林中的道路导向效果

3.3 发光景观墙

装饰面层上把发光石、发光砖或发光涂料等材料应用于景观墙上，利用不同元素的组合，打造让人眼前一亮的视觉效果。这些特别的光影效果不仅能突出园林景观的主题和特色，还能够增加园林的神秘感和趣味性，为游客提供了一种独特的夜间观赏体验；结构上可以运用发光混凝土设计景观墙，白天自储光，到了晚上实现发光的装饰效果，为园林夜景增光添彩。

3.4 发光景观小品

利用不同的发光材料制品制作花坛、坐凳、雕塑、园林构筑物等。景观小品表面也可以通过喷涂发光涂料、镶嵌发光石、发光玻璃珠进行装饰点缀。

利用蓄光型发光材料打造如“萤火虫”“银河”“星空”等主题的有趣活动空间，还可以利用具有艺术观赏性的发光陶瓷制作夜光陶瓷雕塑、装饰画等。

3.5 发光水景

园林的水池、喷泉和人工湖等水景中，池壁或者池底使用发光材料制品，通过景观元素、图案纹理的塑造，形成独特的视觉感受，为人们带来更多的文化和艺术体验。

4 发光材料在园林应用中的特点

发光材料在园林应用中的特点主要包括以下5 个方面。

（1）美观性。发光材料可以增加夜间景观的美感和神秘感，为园林营造独特的氛围，为城市夜间景观注入新的活力和魅力。

（2）安全性。发光材料具有一定的发光亮度和持续时间，可以起到一定的照明作用，提高夜间的可见性，减少夜间意外的发生。

（3）节能性。发光材料可以通过光线吸收和放射的方式自发发光，无须外界能源的供给。

（4）环保性。蓄光型发光材料通常由无毒无害的材料制成，不会对环境和人体健康产生负面影响。

（5）耐久性。发光材料通常具有较强的耐久性和抗氧化性能，可以在户外环境下长期使用。

发光材料虽然具有多种优点，但也存在一些局限性。例如，发光涂料容易被磨损，维护周期频率高，而且发光材料造价较高，使用范围受到一定限制；同时，发光材料的应用需要考虑与周围环境的协调性，避免过于突兀或夸张的效果。

5 发光材料在园林应用中的意义

5.1 节能减排方面

发光材料在园林中的应用可以带来节能减排的效益。发光材料的发光效果是利用吸收自然光源的能量并在夜间释放，可循环利用且不需要外部能源支持。相比传统的照明设备不需要消耗大量的电能，从而减少了能源的消耗和碳排放。另一方面发光材料在园林中的应用可以降低园林管理的能源消耗。例如，监控、路灯等园林管理设施，需要消耗大量的电能来运行。如果使用发光材料替代传统的照明设备，可以降低这些设施的能源消耗，从而实现节能减排。