植物補光燈在垂直綠化中的應用

金生英，徐 斌，余江勇

(廣東東籬環境股份有限公司，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、環境污染以及城市熱島效應的有效方式之一。垂直綠化的發展不僅給城市生活的人們增加環境美感和樂趣，同時也帶動了相關產業的發展。而在近幾年高速發展階段，對于垂直綠化基質[1]、植物培育、植物配置[2]、種植載體[3]等方面有較多的研究，在對垂直綠化補光方面，目前研究多集中在LED燈補光對垂直綠化植物光合特性的影響上[4,5]，對補光燈的應用方式、補光條件下的植物配置等方面研究較少。

垂直綠化分為室內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。光環境是室內垂直綠化植物能否健康生長的重要環境因素之一，室內光環境條件差，有些位置甚至達不到陰生植物的光補償點，長期以往對垂直綠化植物的生長極其不利，因此對室內垂直綠化植物進行補光是非常必要的。不同的補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的要求也有所不同，根據環境條件，合理地配置光源和配置植物是垂直綠化系統可持續發展的基本保障。

2 植物補光燈在垂直綠化中的作用

垂直綠化的室內環境很特殊，隨著垂直綠化的發展，垂直綠化進入了家庭，進入了高端商場、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。很多條件比較嚴苛的室內立面反而會成為垂直綠化的首選地，這種環境長期比較封閉，人為干擾因素多、濕度低、光環境差、通風情況也較差。針對這種室內環境現狀，室內垂直綠化首先要解決的就是光環境問題，垂直綠化植物能否在室內健康生長最主要的生態因子就是光照，即使是耐陰植物在室內也需要一定的光照，而植物補光燈則是室內垂直綠化植物所需光照的重要補充光源，主要供給室內垂直綠化植物進行光合作用時生長代謝所需的能量。

同時，室內燈光照明設計是一門多學科交叉的課題，是景觀照明科學與藝術的結合交叉，通過藝術的表達，使室內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環境有機組合成一個和諧協調、優美溫馨和富有特色的室內畫面，以此來表達垂直綠化對室內環境帶來的美好視覺形象和心理感受。另外，室內垂直綠化植物豐富多樣，不同的植物有不同的質感、色彩以及形態，補光燈可以使綠墻更美觀，使植物的花朵和葉片呈現出不一樣的色彩和特殊紋理，從而形成一幅富有生機和光影變化的綠色植物墻。

3 植物補光燈在垂直綠化中的應用形式

為了達到室內垂直綠化植物的生理補光要求以及綠墻的良好效果，在對室內垂直綠化景觀選擇照明方式時，應在滿足垂直綠化植物生理需求的前提下，多從藝術的角度加以考慮，將植物的顏色、紋理和形態的每一個細微變化與整個綠墻所要表達的意境展現出來。補光燈在垂直綠化中的應用形式有很多種，不同的室內空間、結構、氛圍以及審美要求不同，就有不同的應用形式，較為常用的有斜射補光、泛光補光、輪廓補光、月光補光、洗墻式補光等。

3.1 斜射補光

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

圖1 軌道式射燈補光

斜射補光幾乎適用于室內所有類型的綠墻，應用范圍廣泛，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，在應用時可根據現場情況而定。

3.2 泛光補光

泛光補光也是垂直綠化中比較常見的一種補光方式。泛光補光的綠墻周圍環境相對比較明亮，室內照明或自然光環境較好的地方可使用泛光補光。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、不同植物組合的圖案、立體感以及質感等細部形狀有效的表現出來。

圖2 嵌入式泛光補光

泛光補光光質比較均勻，一般采用向下照射的方式，這種方式能夠將綠墻的全貌展現出來，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，一般情況下在室內應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，同時也有夜間照明的作用。

3.3 輪廓補光

輪廓補光是一種照明方式，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出來，對植物的補光作用較小。如圖3所示，處于商場的綠墻與裝飾板以優美的線條形式相結合，輪廓補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，形成強烈鮮明的對比效果，使綠墻的立體感進一步增強。輪廓補光適用于小面積特殊造型的綠墻，并且周圍環境比較明亮的情況下。輪廓補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 輪廓補光

3.4 月光補光

月光補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造出一些特殊的情感氣氛。如圖4所示，月光補光將燈具安裝在綠墻上方合適的位置，向下照射，用以產生斑駁的圖案；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，并將部分葉片形態投影到周圍的墻上，這樣就產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形成斑駁的影子，進而創造出一種安靜、祥和又浪漫的氣氛。月光補光要視周圍環境決定，周圍光環境較暗并且空間狹小的位置更容易創造出月光朦朧的效果。

圖4 月光補光

3.5 洗墻式補光

洗墻式補光燈也是一種烘托氣氛的補光方式，在綠墻中的應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，則采用向上投光的方式；燈具在綠墻一側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。洗墻式補光燈的重點在于綠墻周圍的立體墻面，并不是為了綠墻的生理補光，對周圍光環境的明暗程度無要求。在各種光環境下均能烘托出綠墻的立體感，在暗環境下這種方式的補光更能突顯出綠墻富有生機的神秘感。但此種補光方式要與立面材料相結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 洗墻式補光

4 補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環境條件、植物的生態習性、設計意向等因素進行考慮，使垂直綠化后期的維護所需最小化并能滿足業主需求。對于室內垂直綠化而言，光照條件和通風條件是室內垂直綠化植物配置時考慮的最主要的兩個因素。通風條件一般根據空間布置和通風設施來解決，而光照條件則需要補光處理。在補光條件下，垂直綠化植物的配置要根據光在綠墻上的分布情況和植物的生態習性來合理地配置植物。如表1所示，表中的植物是根據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。絕大多數陽性植物在室內環境下較難健康生長，室內垂直綠化植物多數為陰性植物和耐陰植物。

在室內垂直綠化中，陽性植物一般不是首選，即使室內有植物補光燈補光，只有部分全日照植物在補光條件下用來點綴，如七彩鐵、百合竹等，一般配置在綠墻上端，并且在補光中心范圍內。在補光條件下，室內垂直綠化植物選擇大多數是耐陰植物和陰性植物，耐陰植物在補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，無論在綠墻的哪個位置，都能表現出良好的生長狀態，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光燈下才能展現其良好的狀態，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，并且在補光燈光照中心范圍內，當補光燈照射這些植物時，這些植物才能保持其原有的色彩，如果光照時間不足或光照強度不夠，這些植物原有的色彩會逐漸變淡，從而影響整個綠墻的觀賞性。

表1 補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 小結與討論

植物補光燈是室內垂直綠化系統的主要設施之一，植物補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合，形成富有生機和光影變化的綠色植物墻。

目前，植物補光燈在垂直綠化中的應用形式多種多樣，不同的室內空間、結構、氛圍和審美需求決定了不同的應用形式。在眾多的應用形式中，斜射補光是最常見的一種方式，斜射補光能夠最大限度的覆蓋整個綠墻，并且能突出對重點植物的渲染，此類形式的燈具也是目前市場上最多的一種類型。泛光補光，光質均勻，適合大面積綠墻的補光。月光補光、輪廓補光、洗墻式補光適合在特殊的空間使用，月光式補光能夠創造出一種安靜、祥和又浪漫的氣氛；輪廓補光能夠將小面積特殊造型的綠墻完美的展現出來；而洗墻式補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。不同的應用方式有不同的應用范圍，在實際應用中，首先，要滿足垂直綠化植物的最低光補償要求；其次，再根據綠墻的造型、所處的環境、配置的植物生態習性以及所要創造的特殊氛圍要求選擇合適的應用形式。

補光條件下的植物需根據植物的需光性和需水性進行配置，在室內環境下大多數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綴。耐陰植物多數配置在綠墻上端或中端，陰性植物配置在綠墻下端，部分抗逆性強的植物則根據綠墻的整體設計可以配置在綠墻任意位置，而彩葉類植物必須配置在補光燈光照中心范圍內，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，補光時間的長短會影響植物葉色的變化，補光時間不足，可提高葉綠素含量，降低花色素含量[6，7]。另外，光質對葉色變化也有一定影響。紅光和藍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，使葉片呈現紅色[8]。因此，在補光條件下，彩葉類植物的配置要根據補光燈的位置合理調整，這樣才能保證不同色彩的綠化植物持續處于健康狀態，保證良好的景觀效果。