LED 光源在溶洞景觀照明中的應用——宜興善卷洞景觀照明設計思考

劉乃東，雍志國

(上海翰遠照明設計工程有限公司，上海 200051)

1 工程概況

善卷風景區是宜興梁祝文化的發源地，是著名石灰巖溶奇洞，宜興“三奇”之首，位于宜興城西南約25 km的祝陵村螺巖山上。善卷洞得名于四千多年前的堯舜時期，古籍《莊子》載:“舜以天下讓善卷，善卷曰:逍遙于天地之間而心意自得，吾何以天下為哉?”于是不遠萬里之遙，來到江南這處荒山石洞中隱居，后人就把這個洞稱為善卷洞。

善卷洞的形成是石灰巖地質結構受地下水長期溶蝕的結果。石灰巖里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用轉化為微溶性的碳酸氫鈣，含有碳酸氫鈣的水從溶洞頂上滴落，隨著水分和二氧化碳的揮發，析出的碳酸鈣就會積聚成鐘乳石、石幔、石花，洞頂的鐘乳石與地面的石筍連接起來了，就會形成奇特的石柱。由于石灰巖層各部分含石灰質多少不同，被侵蝕的程度不同，就逐漸被溶解分割成互不相依、千姿百態、陡峭秀麗的山峰和奇異景觀的溶洞，形成典型的喀斯特地貌。

善卷洞全洞面積約5 000 m2，洞內游程800 m，共有三層，層層相連;分上、中、下、水四洞，洞洞相通，就像一幢石雕大樓。尤其是“洞中有河，河可通舟;船在水中行，漿往天上撐”堪稱一絕。歷來與比利時的“漢人洞”、法蘭西的“里昂洞”并稱為世界三大奇洞。善卷洞景觀照明包括溶洞內上洞、中洞、下洞和水洞四個部分，該區域的燈光設計新奇、科技、絢麗、回味，讓人過目難忘。

2 設計創意

2.1 設計主題——欲界仙都

設計希望創造欲界仙都的勝景。通過適當的燈光組合和光色變化照射洞內復雜多變的壁面和洞內造型奇特的石柱、石花、石幔、石筍等，以變化的形、色、光創造或趣味、或神秘、或祥和的洞內景觀氛圍，使游客仿若置身于人間天堂。

2.2 設計思路

(1)照度控制:為了增加溶洞內的神秘性和光影趣味性，燈光設計刻意保證洞內整體較低照度，除了走道等區域的必要性功能照明，其他洞內大部分地方的地面整體平均照度控制在5 lx，游人視線高度的垂直面照度控制在2 lx 左右。

(2)安全性:考慮人的視覺適應在暗視覺時需要較長的適應時間和亮度過渡，加強入口通道的功能照明，增加安全性;統一功能照明的色溫，增強引導性。臺階的照明注重安全性和愉悅感，讓人在洞與洞之間有過渡和緩沖空間，

(3)引導性:對重點的觀景位置特別引導，讓游客隨著燈光的指引更好地欣賞洞內神奇的自然魅力，重點的景點和入口要有完善的導識系統，導識系統和整個洞內景色協調統一。

(4)主次分明:對每層洞的景點要分清主次，光色和照射角度根據被照物的形態和特點來選擇，避免因為光亮度和色度的混亂，導致主次顛倒，景觀層次不清，而降低景點的趣味性和游人的興奮感。同時，減少因為光色的復雜刺激而產生的視覺疲勞。

(5)環保節能:選用節能環保的燈具，安全電壓供電，提高燈具的利用效率，減少后期的運行和維護成本。由于洞內極高的濕度環境，除個別景點，燈具設計主要以單色光為主，以減少控制系統潮濕受損的風險。

3 光源的選擇

根據現場調研，很多石柱、石筍還處于非常活躍的狀態，還在生長，這對于巖洞來說是非常重要的也是非常可貴的。在滿足設計創意同時，努力選擇一種生態的、安全的、節能的綠色光源是首要考慮。

最終我們選擇了LED 作為主要的照明光源。該項目中使用的LED 燈具非傳統意義上的RGB(紅色、綠色、藍色)三色混光光源，而是LED 四合一全彩RGBW光源。具有高流明輸出和超凡的顏色一致性。根據環境需要調整紫色、淺紫、藍色、淺藍、綠色、淺綠、青色等不同的顏色。既滿足了多種色彩光的組合變化，又避免了飽和度純度極高的彩色光造成的視覺混亂和疲勞。這對LED 的燈具要求非常高，而且溶洞內環境光低、被照面復雜，要營造融合應景的光色和角度非常重要。

4 小 結

因為LED 光源具有的以下的這些特點。

(1)體積小，便于隱藏和安裝。

(2)耗電量低、使用壽命長，后期的維護、運行成本低。

(3)高亮度，低熱量，冷光源，有利于溶洞的養護。

(4)環保的綠色照明光源。

(5)堅固耐用:燈體內也沒有松動的部分，LED 不易損壞。

(6)可以多光色組合，形成多變幻的不同光色的組合，實現豐富多彩的動態變化效果及各種圖像。

(7)先進的控制技術。LED 光源是低壓微電子產品，它成功融合了計算機技術、網絡通信技術、圖像處理技術、嵌入式控制技術等，所以亦是數字信息化產品，是半導體光電器件“高新尖”技術，具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。

選擇LED 作為本設計的主要光源，最后實施效果達到了預期的設計效果。獲得了良好的社會和經濟效益。

［1］汪幼江.景觀照明與低碳科研、旅游經濟發展的理論研究［C］//2012年v四直轄市照明科技論壇(上海)論文集

［2］SID_05 -Lifetime -and Power -Enhanced RGBW Displays Based on White OLEDs