孫黎明

摘 要:隨著科技的不斷向前發展,應用于園林的新材料也不斷出現。相比于普通的園林材料,它們在環保、節能、可循環、安全方面都有一定的優勢。其中在夜晚發光的材料受到使用者的一致好評,文章將圍繞一些近幾年夜晚發光的且具有環保功能的新材料、新技術來探討。
關鍵詞:星路技術;熒光劑;循環回收
一、前言
隨著社會的發展和需求的變化,大家對園林景觀行業中的從業者的要求也越來越高。很多人渴望用新材料來抓消費者眼球,要想在這個行業中表現出色,還是要靠我們自己不斷地學習和積累。
園林材料一般受磚、木、石、土、玻璃等材料的限制,廣泛使用混凝土。而如果把熒光劑應用在其材料上,夜晚將給人一種獨特的美感,而且還環保、節能。
熒光劑,是一種復雜的有機化合物,其作用是將吸收的不可見的紫外線輻射轉變成紫藍色的熒光輻射,將能量儲存起來。熒光劑是一種能將外部光線能量轉變為可見光的發光材料,是夜晚LED燈包括很多發光源的重要材料,生活中可應用于造紙業、洗衣液、造衣業,包括女孩子用的面膜,可謂現今生活中極其重要的材料。
二、熒光劑發光原理
熒光粉的發光原理取決于它自身特性,它是一個產生具有很少熱量的光的過程。適當的材料吸收紫外線輻射,然后反射一定光,光子的能量比激發輻射的能量低[1]。當發光材料是液體時,該材料通常被稱為熒光劑。激發熒光劑的紫外線輻射可以是通過電子的速度改變的,也可以是從紫外線射線到可見光范圍的光。
三、熒光劑在園林的應用
(一)英國星路
2013年10月22日,英國劍橋一花園里面運用一種叫作“星路”(“Starpath”)的技術(圖1)[2],把紫外線粒子(濃縮的熒光劑)鋪在道路上,這些粒子會在傍晚至夜晚的時候發出藍色的光芒,使路面在夜晚發光。該技術有望以后代替路燈。
據了解,“星路”技術由位于英國薩里郡的益科鋪路公司(Pro-Teq Surfacing)開發,其工程是把熒光劑鋪在路面上,然后在表面加一層保護膜,用以維持發光效果。材料會把白天吸收的光存儲起來,到夜晚把光釋放出來。這項工程很快得到了人們的認可。
一般工程施工要求比較復雜,施工量大,而且需要的時間長。而做這樣一個熒光工程性價比很高,施工快,且路面有磨砂防滑。由于熒光顏色的多樣性,還可以選擇圖案和顏色。而且這道發光的路不僅環保,而且吸引人眼球。如今,能源成本在不斷上升,這樣一種技術,在未來絕對是不可缺少的。
(二)波蘭騎行道
波蘭國家政府對全民健身十分重視,所以在這個國家全民運動十分普遍。在位于波蘭東北部區域,修建了一條夜晚會發光的道路。每到夜晚,藍色的光芒鋪滿騎行道,不僅能提高夜行安全性和可視度,而且讓城市變得更加幽美。其原理和星路有很多相似之處,其熒光成分含量更多,使用年限更久,壽命可高達25年,然后可以通過綠色回收,做到零污染可循環。相對來說現在這100多米的道路需要的成本比較高,但想想如果不用路燈,25年的電能也能抵消這成本吧。
(三)荷蘭星空
荷蘭布拉班特是著名印象派畫家梵高的故鄉,在這里有一段600米的星空路(圖2)。這條星路別具特色,它融入了梵高星空的作品,荷蘭設計師以繪畫星空的筆觸,在地上繪畫起了以梵高命名的星空。對材料進行了大量的更新,由成千上萬顆太陽能石呈弧形分布,呈現一幅星空圖案,因此得名于梵高的“星空”。
在這樣的一條路上不用擔心可見度,據說相對前面兩種路,這條路技術更加完善,光的亮度相對高了很多,而且路面的弧線可以把你帶進藝術的世界,在幽靜的布拉班特欣賞著美妙的“星空”藝術。
這不僅是現代技術的一個進步,而且也是藝術表達的一個提升,這條路代表了現代與藝術的結合,而且實用性比較強,仿佛把梵高的畫平鋪在地面上,讓每個人走過這幅幽靜的畫,沉醉于這幅美景。
波紋圖案跟梵高著名作品“星空”相呼應,如果能在這樣的一個行道里面走過,那該是多么幸福的一件事。
(四)發光公路
發光公路,最早提出這個想法是一對美國夫婦,2006年,他們提出如果給美國一半的公路鋪上太陽能電池板,能撐起美國整個用電量。于是他們就行動起來,起初提出一個正六邊形的雛形,然后往上面加了led燈進行試驗,結果成功了。這一成功使他們提出了更多的設想,他們把鋪裝單位進行了縮小,想更確切地把led信息表達出來,例如當有人在夜晚行走是,腳下的磚塊led燈會亮起,這樣車輛在行駛的時候增加可見性,降低了夜晚發生車禍的概率。
更瘋狂的是,他們的想法不僅限于此,他們往磚塊里面添加加熱器,這樣在冬天的時候,白雪把路面覆蓋了,公路會把自己存儲的能量釋放出來,把雪融化。
可惜這樣的成本十分高昂,一塊鋪裝高達8000美元,美國交通部目前投入于66號美國公路。該公路目前還處于施工期。
還有一種發光公路,那就是熒光粉為主材料的公路,最先完成發光公路的國家是荷蘭。它的特點是把所有標志路標涂上了熒光劑,使道路在夜晚發光。此外,這條公路還有特殊涂料做的雪花圖案,當溫度降低到一定數值,圖案自動顯示出來,這樣既使得路面美觀,還可以提醒司機開車小心打滑。
荷蘭布拉班特省2013年中期將率先修建數百米發光道路,并計劃在未來5年內,陸續建設優先為電動汽車準備的感應道、有車經過時會亮起的感應燈以及風力路燈[3] 。
這樣一條路的優點在于,減少能源排放。這條公路無需消耗電能,夜晚也能發出光芒,降低了政府的支出壓力。
羅斯加德工作室的通信伙伴艾米娜·森迪賈雷維奇認為,人類對智能交通系統和智能道路的研究雖然已存在30年,但“缺乏將這些創新研究變為現實的實踐,而正是這些實踐才對司機和行人有直觀作用”。在森迪賈雷維奇看來,發光公路的實踐不僅使用可持續的方法為主干道路提供照明,還可讓道路更安全高效。endprint
英國交通部門從2006年就宣布采取“午夜熄燈法”,至2013年英國已有一半多的公路一到晚上就漆黑一片。2011年7月,英國政府將熄燈范圍擴大,規定在晚上9點開始就把全國的高速公路、住宅街道和人行道上的路燈或調暗?,F在發光道路在英國已經慢慢普遍,發光道路的誕生,無論對英國政府還是民眾都是福音[4]。
(五)國內情況
在國內,這樣的道路并不普遍,目前,在浙江金華倒是有那么一條發光公路(圖3),這種材料也是一種自發光型的環保材料,它白天只要吸收5分鐘至15分鐘的太陽光或行駛車輛及各類照明燈光光能,就可以在夜晚無光環境下發光,在夜間亮起的光可長達12小時,且能保證駕駛員的可視性。
目前我國警示牌普遍還是一些反光材料,以后會安裝自發光標志牌,其也是熒光劑原理,通過材料吸光,然后再到放光。這樣就解決了路燈成本高,耗能大的一些問題。
專家們認為該技術填補了國內空白,擁有良好的環保經濟效益和推廣應用前景,其成果達到了國際國內領先水平,被列入浙江省交通科技成果推廣應用計劃[5]。
根據金華公路部門提供的數據,這條路安裝好過后,機動車車禍發生率降低了48%,非機動車車禍發生率降低了70%。
熒光劑鋪路的優點可謂造福人類,在國內安裝工藝簡單,每公里隧道安裝成本低到30萬元,其中安裝費在2到3萬元內,減少了后期維護等問題,給國家減輕了不少負擔,也大大降低了車禍的發生率。
四、結語
園林熒光劑由于園林的建筑裝飾效果、耐久性、經濟性等良好的性質,在不久的未來將得到廣泛的應用與發展,人們會不斷提高熒光劑的應用?,F在的熒光劑也許不能夠滿足將來社會的發展要求,那么相信有越來越多的國家繼續參加熒光劑的相關研究,找到一種兼顧綠色環保、健康等特點的園林涂料,大力開展可循環材料的研究和提高熒光劑在園林里面的使用。由以上內容可得出結論:熒光劑用在園林設施上開始時間挺短的,在這短短的時間卻得到了大家的認可和喜愛,其有著環保節約能源的優點,以后將廣泛應用于園林設計。目前在浙江已經應用于公路上,得到了大家的認可,未來將應用于中國各個地區。從2013年英國的星路技術到波蘭公司ATP改進再到荷蘭的熒光改進,現在熒光技術已經慢慢成熟,在亞洲目前中國、日本、韓國已經應用于一些市政工程,未來熒光劑將是園林設計的一匹黑馬。
注釋:
[1]沈永嘉,李紅斌,路煒.熒光增白劑[M].北京:化學工業出版社,2004.
[2]環球網.英國《每日電訊報》,2013.
[3]荷蘭人想省電高招:建發光馬路讓路燈下崗.搜狐網,2013-01-21.
[4]荷蘭人想省電高招:建發光馬路讓路燈下崗.搜狐網,2013-01-21.
[5]金華:有了32條自發光的安全公路.中國公路網,2013-01-21.endprint