張 鑫 乾

(東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000)

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蓄光型發(fā)光材料在兒童景觀中的應(yīng)用

張 鑫 乾

(東北林業(yè)大學(xué)園林學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150000)

歸納總結(jié)了蓄光型發(fā)光材料的特性，分析了蓄光型發(fā)光材料在兒童景觀設(shè)計(jì)中的注意事項(xiàng)，并從標(biāo)志、指引、照明、景觀趣味性等角度，闡述了該材料在兒童景觀中的應(yīng)用，有助于該材料的進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

蓄光型發(fā)光材料，兒童景觀，照明，標(biāo)志牌

0 引言

蓄光型發(fā)光材料是一種接收光源照射后可以存儲(chǔ)并在無(wú)光源照射的情況下可以持續(xù)發(fā)光一段時(shí)間的材料。這種材料在古代便已經(jīng)出現(xiàn)，被人們熟知的夜明珠、夜光杯便是一種蓄光型發(fā)光材料。蓄光型發(fā)光材料應(yīng)用到藝術(shù)作品中也有一段歷史，據(jù)考證，我國(guó)宋朝宋太宗時(shí)期(公元939年—997年)曾有文字記載，一幅題材為耕牛的畫(huà)到了夜里會(huì)發(fā)光，據(jù)稱是使用了某種貝殼制作的顏料繪制而成才有了這種神奇的效果。我國(guó)景觀作品中極少使用蓄光型發(fā)光材料，在國(guó)外的設(shè)計(jì)作品中雖然有過(guò)出現(xiàn)但并不常見(jiàn)。本文將歸納分析蓄光型發(fā)光材料的特性，結(jié)合兒童景觀設(shè)計(jì)的需求，探索如何利用蓄光型發(fā)光材料讓兒童景觀更加多樣。

1 蓄光型發(fā)光材料的特性

1.1 蓄光型發(fā)光材料的原理和性質(zhì)

蓄光型發(fā)光材料主要依靠在一定波長(zhǎng)的光照射下，蓄積光照帶來(lái)的能量，在停止照射之后釋放存儲(chǔ)的能量來(lái)實(shí)現(xiàn)發(fā)光的。不同于灼熱物體自身釋放光輻射，而是一種光致發(fā)光現(xiàn)象——余輝效應(yīng)?！坝噍x效應(yīng)”持續(xù)的時(shí)間就是該材料發(fā)光時(shí)間。

最早人工制備的發(fā)光材料中大多混合有放射性金屬元素，但隨著材料學(xué)的進(jìn)步，這種具有放射性的成分早已棄之不用?，F(xiàn)在流行的蓄光型發(fā)光材料，大多為不同結(jié)晶狀態(tài)的鹽類或鹽類混合物。它們基本都不易溶于水，少數(shù)微溶于酸，極個(gè)別的材料具有微量毒性，可能導(dǎo)致皮膚腐蝕。

1.2 蓄光型發(fā)光材料的分類

目前蓄光型發(fā)光材料可以通過(guò)兩種方式分類——發(fā)光時(shí)間和材料基礎(chǔ)成分。

根據(jù)發(fā)光時(shí)間的長(zhǎng)短(該發(fā)光時(shí)間為從停止光照開(kāi)始發(fā)光始到徹底不發(fā)光止)，該材料可以被分類為短效余輝材料、長(zhǎng)效余輝材料和超長(zhǎng)效余輝材料(見(jiàn)表1)。而根據(jù)其基礎(chǔ)成分又可以分為放射性元素系列、硫化物系列、鋁酸鹽體系和硅酸鹽體系(見(jiàn)表2)，不同類別的材料擁有不同的特性、不同的適用范圍。當(dāng)然蓄光型發(fā)光材料不會(huì)只有這三類，隨著材料學(xué)研究的深入，相信還會(huì)有進(jìn)一步的擴(kuò)充。

表1 按照時(shí)間分類

表2 按照主要成分分類

1.3 蓄光型發(fā)光材料的優(yōu)缺點(diǎn)

1)優(yōu)點(diǎn)。常見(jiàn)的蓄光型發(fā)光材料適用范圍極其廣泛；新型材料的理化性質(zhì)比較穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)；可以與其他材料混合在一起使用；可以被制作成適用于不同條件、用途的產(chǎn)品，比如發(fā)光薄膜、發(fā)光板、用于印刷的發(fā)光涂料和油墨、用于紡織的發(fā)光纖維、發(fā)光玻璃、發(fā)光大理石等。2)缺點(diǎn)。該材料的部分成分由于其本身化學(xué)性質(zhì)，在持續(xù)受到陽(yáng)光照射后，可能會(huì)失去蓄光功能。另外蓄光型發(fā)光材料原理主要依靠原子層面的反應(yīng)，所以可能會(huì)受到溫度的影響，過(guò)高或過(guò)低的溫度都有可能干涉到發(fā)光效果、發(fā)光時(shí)間。濕度也可能會(huì)略微影響到該材料的性質(zhì)，但隨著材料學(xué)的不斷進(jìn)步，相信可以解決這些缺點(diǎn)。

2 設(shè)計(jì)兒童景觀的注意事項(xiàng)

為兒童而設(shè)計(jì)的景觀，首先要考慮到兒童的身體條件，可以被用于構(gòu)成兒童景觀的材料絕對(duì)不能對(duì)兒童造成任何負(fù)面影響。對(duì)人眼視網(wǎng)膜的損傷，任何高能量的光線照射或者閾值能量下特定波長(zhǎng)的光照時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，都會(huì)造成不同程度的損傷。已知470 nm～550 nm的閾值能量光線對(duì)眼球傷害最大。對(duì)于蓄光型發(fā)光材料發(fā)光的安全性可以根據(jù)IECEE CTL決議 DSH 0744，任何發(fā)光亮度小于10 000 cd/m2且只發(fā)出可見(jiàn)光的光源都可以歸類為無(wú)害級(jí)別。而蓄光型發(fā)光材料的發(fā)光亮度都以mcd/m2為單位，最高亮度不超過(guò)10 000 mcd/m2即10 cd/m2，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到危險(xiǎn)等級(jí)。且該材料持續(xù)發(fā)光，亮度隨時(shí)間的延長(zhǎng)不斷降低，并非保持峰值亮度，完全可以保證在兒童進(jìn)行夜間活動(dòng)時(shí)不受傷害。

3 在兒童景觀中的初步應(yīng)用

3.1 標(biāo)志和指引

將蓄光型發(fā)光材料制作成標(biāo)志牌指引方向可以說(shuō)是該材料最初的應(yīng)用，在很多不能獲取電能、使用電池又不方便的情況下，僅通過(guò)光照便可獲取能源的蓄光型發(fā)光材料變成了理想的選擇，平時(shí)通過(guò)點(diǎn)燈補(bǔ)充能源，到了緊急情況下便發(fā)揮作用，持續(xù)發(fā)光較長(zhǎng)時(shí)間。

針對(duì)兒童景觀，這一優(yōu)點(diǎn)顯得至關(guān)重要。由于兒童尚未獲得獨(dú)自探索廣闊空間的能力，在沒(méi)有明顯標(biāo)志物的空間便十分容易迷路而發(fā)生危險(xiǎn)。利用蓄光型發(fā)光材料制作的標(biāo)志物，通過(guò)不同的造型和顏色，引起兒童的注意。尤其在夜間，在不方便通電的地方，光亮更會(huì)為兒童帶來(lái)安全感。

在景觀空間的各個(gè)平面放置、使用該材料制成的產(chǎn)品如天空中的發(fā)光卡通人物、草叢中指引方向的箭頭、人行道上被做成腳印形狀的發(fā)光物、發(fā)光帶，都是為兒童指引方向的良好標(biāo)志物，同時(shí)也為兒童打造了豐富多彩的空間。

3.2 提供照明

隨著材料科學(xué)的不斷進(jìn)步，蓄光型發(fā)光材料的發(fā)光時(shí)間已經(jīng)有了驚人的進(jìn)步，其持續(xù)發(fā)光時(shí)間已經(jīng)延長(zhǎng)到20 h以上，也就是說(shuō)該材料有希望制作出可以在白天吸收陽(yáng)光、在夜間持續(xù)發(fā)光整晚的照明設(shè)施。

發(fā)光時(shí)間超過(guò)20 h的超長(zhǎng)余輝發(fā)光材料，完全可以滿足這種要求。它不僅可以做成各種形狀、安裝在不同的場(chǎng)地上、裝飾在不同的景觀小品上，甚至可以獨(dú)立為場(chǎng)地做路燈使用。未來(lái)更有望完全擺脫電能，直接通過(guò)白天的日光補(bǔ)充能量。

3.3 增加兒童景觀趣味

當(dāng)代中國(guó)，兒童景觀亟需得到重視，這種重視并非簡(jiǎn)單的借鑒國(guó)外成型的兒童景觀設(shè)計(jì)。尤其是在當(dāng)下，中國(guó)國(guó)民生活水平不斷提高，對(duì)于兒童景觀的需求也在變高，如何能發(fā)展我國(guó)獨(dú)特的兒童景觀成了重中之重。

利用蓄光型發(fā)光材料可以從以下三個(gè)方面增加我國(guó)兒童景觀的趣味性：

1)與其他景觀有機(jī)結(jié)合。兒童景觀本身已經(jīng)具有多種可以形成景觀的要素。比如，能夠反光的表面、投到某個(gè)表面的陰影、人工噴霧形成的蒸汽、波光粼粼的水面等等。蓄光型發(fā)光材料本身具有的發(fā)光性能，結(jié)合其他不同的景觀要素，便誕生出了不同凡響的效果。要想獲得良好的效果，設(shè)計(jì)師必須發(fā)掘場(chǎng)地中可能出現(xiàn)的以光線為主題的景觀。比如現(xiàn)在加裝在景觀小品上的燈具，可以靈活利用蓄光型發(fā)光材料來(lái)代替；在人工噴霧形成的蒸汽團(tuán)中使用蓄光型發(fā)光材料可以打造出一片光怪陸離的夢(mèng)幻世界；滿足兒童們對(duì)于兒童景觀趣味性的要求。2)打造人工“自然景觀”。模仿自然打造人工“自然景觀”也是設(shè)計(jì)兒童景觀時(shí)經(jīng)常采用的主題。人工堆砌的假山、人工材料制成的假花草、合成復(fù)合材料制成的動(dòng)物形象等，都是為了讓兒童在有限的條件下與自然保持親密接觸、對(duì)大自然產(chǎn)生興趣，又不會(huì)在探索自然的時(shí)候發(fā)生危險(xiǎn)。使用蓄光型發(fā)光材料，可以形成有趣的“自然景觀”?？梢誀I(yíng)造一片充滿“螢火蟲(chóng)”的草叢；利用花架營(yíng)造一片閃爍的星空；在地上鋪一片“銀河”；淺水池中發(fā)光的魚(yú)，甚至一些在自然界中不能發(fā)光的物品，使用該材料裝飾之后也能產(chǎn)生不同的景觀效果。3)調(diào)動(dòng)兒童聯(lián)想能力。兒童景觀有時(shí)也承擔(dān)著教育功能，景觀中一些設(shè)施可以引發(fā)兒童思考、迸發(fā)出成人難以想象的靈感。很多人都有過(guò)將身邊一些物品想象成其他事物——白色的云朵像是羊群、從夜晚的星星聯(lián)想到星座形象。也有研究表明，經(jīng)常進(jìn)行聯(lián)想游戲的兒童，神經(jīng)系統(tǒng)將會(huì)得到充分的發(fā)展，可以說(shuō)兒童景觀當(dāng)中必須含有可以調(diào)動(dòng)兒童聯(lián)想能力的設(shè)施。蓄光型發(fā)光材料的使用可以滿足兒童在夜間的活動(dòng)所需，為夜間的兒童景觀提供不同的景觀效果。利用該材料，我們可以在兒童空間任意位置設(shè)計(jì)使用諸如卡通形象、漢字筆畫(huà)、自然山水、星座形象這樣激發(fā)兒童想象力的設(shè)施，讓兒童能夠觸手可及。

3.4 增加兒童景觀參與性

可以與使用者互動(dòng)的兒童景觀才能吸引兒童的注意力。設(shè)計(jì)師們也在不斷嘗試通過(guò)各種各樣的方法比如添加顯示屏、增加游樂(lè)設(shè)施等，為自己設(shè)計(jì)的兒童景觀增加參與性。

蓄光型發(fā)光材料一個(gè)顯著特點(diǎn)便是在短時(shí)間的光照下即可實(shí)現(xiàn)發(fā)光。利用這種特性，附著有該材料的某個(gè)平面甚至可以作為兒童畫(huà)板使用，使用蓄光型發(fā)光材料制成的兒童畫(huà)板由于本身亮度安全，通過(guò)繪畫(huà)又可以極大的引發(fā)兒童創(chuàng)造的天性，夜光畫(huà)板又不會(huì)像粉筆、水彩筆和蠟筆一樣有污染。

4 結(jié)語(yǔ)

蓄光型發(fā)光材料用途廣泛、效果豐富、安全無(wú)刺激，是裝飾兒童景觀的好材料。同時(shí)，材料學(xué)的進(jìn)步會(huì)大大擴(kuò)展該材料的特性，通過(guò)不斷的組合試驗(yàn)，最終形成豐富多樣的景觀效果。設(shè)計(jì)師在使用該材料設(shè)計(jì)兒童景觀時(shí)，應(yīng)當(dāng)拓寬思路，將各景觀要素與蓄光型發(fā)光材料結(jié)合，通過(guò)實(shí)驗(yàn)不同的造景手法，靈活應(yīng)用好該材料的不同特點(diǎn)。另外，設(shè)計(jì)師還應(yīng)當(dāng)立足于兒童的視角，探索兒童心理世界，利用蓄光型發(fā)光材料吸引兒童注意力。相信隨著蓄光型發(fā)光材料的普及、進(jìn)步，我們會(huì)看到該材料更多的應(yīng)用于景觀設(shè)計(jì)作品中。

[1] 肖志國(guó).蓄光型發(fā)光材料及其制品[M].北京：化學(xué)工業(yè)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

張?chǎng)吻?1992- )，男，在讀碩士

TU113.53

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