植物補(bǔ)光燈在垂直綠化中的應(yīng)用

金生英，徐 斌，余江勇

(廣東東籬環(huán)境股份有限公司，廣東 廣州 510335)

1 引言

垂直綠化作為一種新型的綠化方式，是解決目前城市用地緊張、環(huán)境污染以及城市熱島效應(yīng)的有效方式之一。垂直綠化的發(fā)展不僅給城市生活的人們增加環(huán)境美感和樂趣，同時(shí)也帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。而在近幾年高速發(fā)展階段，對于垂直綠化基質(zhì)[1]、植物培育、植物配置[2]、種植載體[3]等方面有較多的研究，在對垂直綠化補(bǔ)光方面，目前研究多集中在LED燈補(bǔ)光對垂直綠化植物光合特性的影響上[4,5]，對補(bǔ)光燈的應(yīng)用方式、補(bǔ)光條件下的植物配置等方面研究較少。

垂直綠化分為室內(nèi)垂直綠化和室外垂直綠化，對室外垂直綠化的燈光照明更多的是針對夜間景觀觀賞性和照明的需要，而室內(nèi)垂直綠化的燈光照明則更多的是由于垂直綠化植物的生理需求。光環(huán)境是室內(nèi)垂直綠化植物能否健康生長的重要環(huán)境因素之一，室內(nèi)光環(huán)境條件差，有些位置甚至達(dá)不到陰生植物的光補(bǔ)償點(diǎn)，長期以往對垂直綠化植物的生長極其不利，因此對室內(nèi)垂直綠化植物進(jìn)行補(bǔ)光是非常必要的。不同的補(bǔ)光光源對垂直綠化植物有不同的影響，同樣不同的植物對光質(zhì)的要求也有所不同，根據(jù)環(huán)境條件，合理地配置光源和配置植物是垂直綠化系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的基本保障。

2 植物補(bǔ)光燈在垂直綠化中的作用

垂直綠化的室內(nèi)環(huán)境很特殊，隨著垂直綠化的發(fā)展，垂直綠化進(jìn)入了家庭，進(jìn)入了高端商場、寫字樓等場所。對于使用者來說，垂直綠化首先是室內(nèi)裝飾墻的一種，其次是垂直綠化帶來的空氣凈化等效益。很多條件比較嚴(yán)苛的室內(nèi)立面反而會成為垂直綠化的首選地，這種環(huán)境長期比較封閉，人為干擾因素多、濕度低、光環(huán)境差、通風(fēng)情況也較差。針對這種室內(nèi)環(huán)境現(xiàn)狀，室內(nèi)垂直綠化首先要解決的就是光環(huán)境問題，垂直綠化植物能否在室內(nèi)健康生長最主要的生態(tài)因子就是光照，即使是耐陰植物在室內(nèi)也需要一定的光照，而植物補(bǔ)光燈則是室內(nèi)垂直綠化植物所需光照的重要補(bǔ)充光源，主要供給室內(nèi)垂直綠化植物進(jìn)行光合作用時(shí)生長代謝所需的能量。

同時(shí)，室內(nèi)燈光照明設(shè)計(jì)是一門多學(xué)科交叉的課題，是景觀照明科學(xué)與藝術(shù)的結(jié)合交叉，通過藝術(shù)的表達(dá)，使室內(nèi)垂直綠化景觀得以重塑，并可以使用不同的照明方式與室內(nèi)環(huán)境有機(jī)組合成一個(gè)和諧協(xié)調(diào)、優(yōu)美溫馨和富有特色的室內(nèi)畫面，以此來表達(dá)垂直綠化對室內(nèi)環(huán)境帶來的美好視覺形象和心理感受。另外，室內(nèi)垂直綠化植物豐富多樣，不同的植物有不同的質(zhì)感、色彩以及形態(tài)，補(bǔ)光燈可以使綠墻更美觀，使植物的花朵和葉片呈現(xiàn)出不一樣的色彩和特殊紋理，從而形成一幅富有生機(jī)和光影變化的綠色植物墻。

3 植物補(bǔ)光燈在垂直綠化中的應(yīng)用形式

為了達(dá)到室內(nèi)垂直綠化植物的生理補(bǔ)光要求以及綠墻的良好效果，在對室內(nèi)垂直綠化景觀選擇照明方式時(shí)，應(yīng)在滿足垂直綠化植物生理需求的前提下，多從藝術(shù)的角度加以考慮，將植物的顏色、紋理和形態(tài)的每一個(gè)細(xì)微變化與整個(gè)綠墻所要表達(dá)的意境展現(xiàn)出來。補(bǔ)光燈在垂直綠化中的應(yīng)用形式有很多種，不同的室內(nèi)空間、結(jié)構(gòu)、氛圍以及審美要求不同，就有不同的應(yīng)用形式，較為常用的有斜射補(bǔ)光、泛光補(bǔ)光、輪廓補(bǔ)光、月光補(bǔ)光、洗墻式補(bǔ)光等。

3.1 斜射補(bǔ)光

斜射補(bǔ)光是目前垂直綠化中應(yīng)用形式最多的一種補(bǔ)光方式(圖1)。斜射是由于補(bǔ)光燈與綠墻所處的空間關(guān)系決定的，斜射能夠最大限度地使光投射到綠墻整個(gè)表面。綠墻是一個(gè)由高度密集的植物單元構(gòu)成的立面綠化空間，即使全覆蓋，分配到每一個(gè)植物單元上的光照強(qiáng)度是有限的，更何況植物墻的高度是有變化的，不同高度植物墻接受到的光照強(qiáng)度是不同的，光照強(qiáng)度會隨著與光源距離的增加而減弱，因此斜射補(bǔ)光可盡量消除這種補(bǔ)光差異。當(dāng)然在實(shí)際應(yīng)用中完全消除這種補(bǔ)光差異是比較困難的，更多的是通過植物的配置來解決補(bǔ)光不均的問題，而斜射補(bǔ)光也可以將某些需要突出的植物重點(diǎn)渲染出來。

圖1 軌道式射燈補(bǔ)光

斜射補(bǔ)光幾乎適用于室內(nèi)所有類型的綠墻，應(yīng)用范圍廣泛，方式比較靈活，在市場上此類燈具的選擇也比較多，有軌道式射燈、嵌入式射燈、嵌入式象鼻燈、吸頂式射燈等。不同的射燈安裝方式不同，與綠墻高度和射燈固定高度有關(guān)，在應(yīng)用時(shí)可根據(jù)現(xiàn)場情況而定。

3.2 泛光補(bǔ)光

泛光補(bǔ)光也是垂直綠化中比較常見的一種補(bǔ)光方式。泛光補(bǔ)光的綠墻周圍環(huán)境相對比較明亮，室內(nèi)照明或自然光環(huán)境較好的地方可使用泛光補(bǔ)光。如圖2所示，此綠墻斜上方有一長方形天窗，自然光能透進(jìn)來照到綠墻上，能基本滿足綠墻植物的光合生理需求，而泛光照明使綠墻比周圍環(huán)境更加明亮，這樣不但可以凸顯綠墻的全貌，還將綠墻植物的形態(tài)、不同植物組合的圖案、立體感以及質(zhì)感等細(xì)部形狀有效的表現(xiàn)出來。

圖2 嵌入式泛光補(bǔ)光

泛光補(bǔ)光光質(zhì)比較均勻，一般采用向下照射的方式，這種方式能夠?qū)⒕G墻的全貌展現(xiàn)出來，適合大面積綠墻。泛光燈的燈具類型有軌道式泛光燈、嵌入式泛光燈和支桿式泛光燈，一般情況下在室內(nèi)應(yīng)用最多的是嵌入式泛光燈。支桿式泛光燈一般用在室外，主要是為了展示夜間景觀，渲染氣氛，同時(shí)也有夜間照明的作用。

3.3 輪廓補(bǔ)光

輪廓補(bǔ)光是一種照明方式，在垂直綠化中的主要功能是將垂直綠化立面線條或裝飾立面線條展現(xiàn)出來，對植物的補(bǔ)光作用較小。如圖3所示，處于商場的綠墻與裝飾板以優(yōu)美的線條形式相結(jié)合，輪廓補(bǔ)光燈既能展示出不同板塊的綠墻輪廓，又能將綠墻與裝飾板分隔開來，形成強(qiáng)烈鮮明的對比效果，使綠墻的立體感進(jìn)一步增強(qiáng)。輪廓補(bǔ)光適用于小面積特殊造型的綠墻，并且周圍環(huán)境比較明亮的情況下。輪廓補(bǔ)光燈具一般是嵌入式燈帶或燈管，有些配合使用燈箱的方式展示。

圖3 輪廓補(bǔ)光

3.4 月光補(bǔ)光

月光補(bǔ)光是室外景觀照明中比較常用的一種方式，在一些特殊的位置能創(chuàng)造出一些特殊的情感氣氛。如圖4所示，月光補(bǔ)光將燈具安裝在綠墻上方合適的位置，向下照射，用以產(chǎn)生斑駁的圖案；另一部分燈具則安裝在地面，向上照射，將綠墻植物葉片照亮，并將部分葉片形態(tài)投影到周圍的墻上，這樣就產(chǎn)生了月景斑駁的效果，好像滿月照明一樣。朦朧的燈光還將植物墻下的藝術(shù)坐凳影子投射到墻面上，葉片的影子與凳子的影子交相呼應(yīng)形成斑駁的影子，進(jìn)而創(chuàng)造出一種安靜、祥和又浪漫的氣氛。月光補(bǔ)光要視周圍環(huán)境決定，周圍光環(huán)境較暗并且空間狹小的位置更容易創(chuàng)造出月光朦朧的效果。

圖4 月光補(bǔ)光

3.5 洗墻式補(bǔ)光

洗墻式補(bǔ)光燈也是一種烘托氣氛的補(bǔ)光方式，在綠墻中的應(yīng)用是為了更多地突顯綠墻周圍墻面。燈具一般安裝在綠墻周圍的墻面上，燈具在綠墻上側(cè)，則采用向上投光的方式；燈具在綠墻一側(cè)則采用向下投光的方式，如圖5所示，向下投光的洗墻燈形成扇形光影面，使綠墻旁邊文化石材構(gòu)成的立面凹凸有秩，與綠墻形成鮮明的對比，讓綠墻植物的色彩與立體感更突出。洗墻式補(bǔ)光燈的重點(diǎn)在于綠墻周圍的立體墻面，并不是為了綠墻的生理補(bǔ)光，對周圍光環(huán)境的明暗程度無要求。在各種光環(huán)境下均能烘托出綠墻的立體感，在暗環(huán)境下這種方式的補(bǔ)光更能突顯出綠墻富有生機(jī)的神秘感。但此種補(bǔ)光方式要與立面材料相結(jié)合才能形成鮮明的對比，尤其是綠墻與其它裝飾材料間隔分布的類型效果尤為明顯。

圖5 洗墻式補(bǔ)光

4 補(bǔ)光條件下的垂直綠化植物配置

垂直綠化的植物配置要根據(jù)環(huán)境條件、植物的生態(tài)習(xí)性、設(shè)計(jì)意向等因素進(jìn)行考慮，使垂直綠化后期的維護(hù)所需最小化并能滿足業(yè)主需求。對于室內(nèi)垂直綠化而言，光照條件和通風(fēng)條件是室內(nèi)垂直綠化植物配置時(shí)考慮的最主要的兩個(gè)因素。通風(fēng)條件一般根據(jù)空間布置和通風(fēng)設(shè)施來解決，而光照條件則需要補(bǔ)光處理。在補(bǔ)光條件下，垂直綠化植物的配置要根據(jù)光在綠墻上的分布情況和植物的生態(tài)習(xí)性來合理地配置植物。如表1所示，表中的植物是根據(jù)垂直綠化常用植物的需水性要求和需光性要求來分類的，植物在綠墻中的位置主要由這兩個(gè)因素決定。從需水性角度來說，不耐旱的植物一般會配置在綠墻下端，耐旱植物則配置在上端；從需光性角度來說，垂直綠化植物一般可分為陽性植物、耐陰植物和陰性植物。絕大多數(shù)陽性植物在室內(nèi)環(huán)境下較難健康生長，室內(nèi)垂直綠化植物多數(shù)為陰性植物和耐陰植物。

在室內(nèi)垂直綠化中，陽性植物一般不是首選，即使室內(nèi)有植物補(bǔ)光燈補(bǔ)光，只有部分全日照植物在補(bǔ)光條件下用來點(diǎn)綴，如七彩鐵、百合竹等，一般配置在綠墻上端，并且在補(bǔ)光中心范圍內(nèi)。在補(bǔ)光條件下，室內(nèi)垂直綠化植物選擇大多數(shù)是耐陰植物和陰性植物，耐陰植物在補(bǔ)光條件下能良好的生長。因此，綠墻上端的植物多為耐陰植物，下端為陰性植物。在眾多的耐陰植物中也有例外，有些植物抗逆性強(qiáng)，無論在綠墻的哪個(gè)位置，都能表現(xiàn)出良好的生長狀態(tài)，如鵝掌柴、袖珍椰子以及合果芋類植物和粗肋草類植物；同樣，也有一些耐陰植物必須在補(bǔ)光燈下才能展現(xiàn)其良好的狀態(tài)，尤其是彩葉類植物，如紅掌、紅桐草、紫葉酢漿草、彩葉鳳梨、姬鳳梨、彩葉合果芋等，此類植物要配置在綠墻上端，并且在補(bǔ)光燈光照中心范圍內(nèi)，當(dāng)補(bǔ)光燈照射這些植物時(shí)，這些植物才能保持其原有的色彩，如果光照時(shí)間不足或光照強(qiáng)度不夠，這些植物原有的色彩會逐漸變淡，從而影響整個(gè)綠墻的觀賞性。

表1 補(bǔ)光條件下垂直綠化植物需光及需水性分類

注：表中植物為華南地區(qū)常用的垂直綠化植物，并不代表所有的垂直綠化植物

5 小結(jié)與討論

植物補(bǔ)光燈是室內(nèi)垂直綠化系統(tǒng)的主要設(shè)施之一，植物補(bǔ)光燈不但對垂直綠化植物的健康生長有重要的作用，還起到裝飾的效果，與色彩豐富的垂直綠化植物相結(jié)合，形成富有生機(jī)和光影變化的綠色植物墻。

目前，植物補(bǔ)光燈在垂直綠化中的應(yīng)用形式多種多樣，不同的室內(nèi)空間、結(jié)構(gòu)、氛圍和審美需求決定了不同的應(yīng)用形式。在眾多的應(yīng)用形式中，斜射補(bǔ)光是最常見的一種方式，斜射補(bǔ)光能夠最大限度的覆蓋整個(gè)綠墻，并且能突出對重點(diǎn)植物的渲染，此類形式的燈具也是目前市場上最多的一種類型。泛光補(bǔ)光，光質(zhì)均勻，適合大面積綠墻的補(bǔ)光。月光補(bǔ)光、輪廓補(bǔ)光、洗墻式補(bǔ)光適合在特殊的空間使用，月光式補(bǔ)光能夠創(chuàng)造出一種安靜、祥和又浪漫的氣氛；輪廓補(bǔ)光能夠?qū)⑿∶娣e特殊造型的綠墻完美的展現(xiàn)出來；而洗墻式補(bǔ)光能將綠墻襯托的更加立體，并與綠墻周圍的裝飾材料形成鮮明的對比。不同的應(yīng)用方式有不同的應(yīng)用范圍，在實(shí)際應(yīng)用中，首先，要滿足垂直綠化植物的最低光補(bǔ)償要求；其次，再根據(jù)綠墻的造型、所處的環(huán)境、配置的植物生態(tài)習(xí)性以及所要?jiǎng)?chuàng)造的特殊氛圍要求選擇合適的應(yīng)用形式。

補(bǔ)光條件下的植物需根據(jù)植物的需光性和需水性進(jìn)行配置，在室內(nèi)環(huán)境下大多數(shù)配置的植物為陰性植物和耐陰植物，少部分陽性植物可作為點(diǎn)綴。耐陰植物多數(shù)配置在綠墻上端或中端，陰性植物配置在綠墻下端，部分抗逆性強(qiáng)的植物則根據(jù)綠墻的整體設(shè)計(jì)可以配置在綠墻任意位置，而彩葉類植物必須配置在補(bǔ)光燈光照中心范圍內(nèi)，否則會失去彩葉植物原有的本色，這與彩葉植物葉片色素含量的變化有關(guān)，補(bǔ)光時(shí)間的長短會影響植物葉色的變化，補(bǔ)光時(shí)間不足，可提高葉綠素含量，降低花色素含量[6，7]。另外，光質(zhì)對葉色變化也有一定影響。紅光和藍(lán)光可顯著提高葉片中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性，從而增加葉片中花色素苷含量，提高花色素苷/葉綠素值，使葉片呈現(xiàn)紅色[8]。因此，在補(bǔ)光條件下，彩葉類植物的配置要根據(jù)補(bǔ)光燈的位置合理調(diào)整，這樣才能保證不同色彩的綠化植物持續(xù)處于健康狀態(tài)，保證良好的景觀效果。