植物补光灯在垂直绿化中的应用

金生英，徐 斌，余江勇

(广东东篱环境股份有限公司，广东 广州 510335)

1 引言

垂直绿化作为一种新型的绿化方式，是解决目前城市用地紧张、环境污染以及城市热岛效应的有效方式之一。垂直绿化的发展不仅给城市生活的人们增加环境美感和乐趣，同时也带动了相关产业的发展。而在近几年高速发展阶段，对于垂直绿化基质[1]、植物培育、植物配置[2]、种植载体[3]等方面有较多的研究，在对垂直绿化补光方面，目前研究多集中在LED灯补光对垂直绿化植物光合特性的影响上[4,5]，对补光灯的应用方式、补光条件下的植物配置等方面研究较少。

垂直绿化分为室内垂直绿化和室外垂直绿化，对室外垂直绿化的灯光照明更多的是针对夜间景观观赏性和照明的需要，而室内垂直绿化的灯光照明则更多的是由于垂直绿化植物的生理需求。光环境是室内垂直绿化植物能否健康生长的重要环境因素之一，室内光环境条件差，有些位置甚至达不到阴生植物的光补偿点，长期以往对垂直绿化植物的生长极其不利，因此对室内垂直绿化植物进行补光是非常必要的。不同的补光光源对垂直绿化植物有不同的影响，同样不同的植物对光质的要求也有所不同，根据环境条件，合理地配置光源和配置植物是垂直绿化系统可持续发展的基本保障。

2 植物补光灯在垂直绿化中的作用

垂直绿化的室内环境很特殊，随着垂直绿化的发展，垂直绿化进入了家庭，进入了高端商场、写字楼等场所。对于使用者来说，垂直绿化首先是室内装饰墙的一种，其次是垂直绿化带来的空气净化等效益。很多条件比较严苛的室内立面反而会成为垂直绿化的首选地，这种环境长期比较封闭，人为干扰因素多、湿度低、光环境差、通风情况也较差。针对这种室内环境现状，室内垂直绿化首先要解决的就是光环境问题，垂直绿化植物能否在室内健康生长最主要的生态因子就是光照，即使是耐阴植物在室内也需要一定的光照，而植物补光灯则是室内垂直绿化植物所需光照的重要补充光源，主要供给室内垂直绿化植物进行光合作用时生长代谢所需的能量。

同时，室内灯光照明设计是一门多学科交叉的课题，是景观照明科学与艺术的结合交叉，通过艺术的表达，使室内垂直绿化景观得以重塑，并可以使用不同的照明方式与室内环境有机组合成一个和谐协调、优美温馨和富有特色的室内画面，以此来表达垂直绿化对室内环境带来的美好视觉形象和心理感受。另外，室内垂直绿化植物丰富多样，不同的植物有不同的质感、色彩以及形态，补光灯可以使绿墙更美观，使植物的花朵和叶片呈现出不一样的色彩和特殊纹理，从而形成一幅富有生机和光影变化的绿色植物墙。

3 植物补光灯在垂直绿化中的应用形式

为了达到室内垂直绿化植物的生理补光要求以及绿墙的良好效果，在对室内垂直绿化景观选择照明方式时，应在满足垂直绿化植物生理需求的前提下，多从艺术的角度加以考虑，将植物的颜色、纹理和形态的每一个细微变化与整个绿墙所要表达的意境展现出来。补光灯在垂直绿化中的应用形式有很多种，不同的室内空间、结构、氛围以及审美要求不同，就有不同的应用形式，较为常用的有斜射补光、泛光补光、轮廓补光、月光补光、洗墙式补光等。

3.1 斜射补光

斜射补光是目前垂直绿化中应用形式最多的一种补光方式(图1)。斜射是由于补光灯与绿墙所处的空间关系决定的，斜射能够最大限度地使光投射到绿墙整个表面。绿墙是一个由高度密集的植物单元构成的立面绿化空间，即使全覆盖，分配到每一个植物单元上的光照强度是有限的，更何况植物墙的高度是有变化的，不同高度植物墙接受到的光照强度是不同的，光照强度会随着与光源距离的增加而减弱，因此斜射补光可尽量消除这种补光差异。当然在实际应用中完全消除这种补光差异是比较困难的，更多的是通过植物的配置来解决补光不均的问题，而斜射补光也可以将某些需要突出的植物重点渲染出来。

图1 轨道式射灯补光

斜射补光几乎适用于室内所有类型的绿墙，应用范围广泛，方式比较灵活，在市场上此类灯具的选择也比较多，有轨道式射灯、嵌入式射灯、嵌入式象鼻灯、吸顶式射灯等。不同的射灯安装方式不同，与绿墙高度和射灯固定高度有关，在应用时可根据现场情况而定。

3.2 泛光补光

泛光补光也是垂直绿化中比较常见的一种补光方式。泛光补光的绿墙周围环境相对比较明亮，室内照明或自然光环境较好的地方可使用泛光补光。如图2所示，此绿墙斜上方有一长方形天窗，自然光能透进来照到绿墙上，能基本满足绿墙植物的光合生理需求，而泛光照明使绿墙比周围环境更加明亮，这样不但可以凸显绿墙的全貌，还将绿墙植物的形态、不同植物组合的图案、立体感以及质感等细部形状有效的表现出来。

图2 嵌入式泛光补光

泛光补光光质比较均匀，一般采用向下照射的方式，这种方式能够将绿墙的全貌展现出来，适合大面积绿墙。泛光灯的灯具类型有轨道式泛光灯、嵌入式泛光灯和支杆式泛光灯，一般情况下在室内应用最多的是嵌入式泛光灯。支杆式泛光灯一般用在室外，主要是为了展示夜间景观，渲染气氛，同时也有夜间照明的作用。

3.3 轮廓补光

轮廓补光是一种照明方式，在垂直绿化中的主要功能是将垂直绿化立面线条或装饰立面线条展现出来，对植物的补光作用较小。如图3所示，处于商场的绿墙与装饰板以优美的线条形式相结合，轮廓补光灯既能展示出不同板块的绿墙轮廓，又能将绿墙与装饰板分隔开来，形成强烈鲜明的对比效果，使绿墙的立体感进一步增强。轮廓补光适用于小面积特殊造型的绿墙，并且周围环境比较明亮的情况下。轮廓补光灯具一般是嵌入式灯带或灯管，有些配合使用灯箱的方式展示。

图3 轮廓补光

3.4 月光补光

月光补光是室外景观照明中比较常用的一种方式，在一些特殊的位置能创造出一些特殊的情感气氛。如图4所示，月光补光将灯具安装在绿墙上方合适的位置，向下照射，用以产生斑驳的图案；另一部分灯具则安装在地面，向上照射，将绿墙植物叶片照亮，并将部分叶片形态投影到周围的墙上，这样就产生了月景斑驳的效果，好像满月照明一样。朦胧的灯光还将植物墙下的艺术坐凳影子投射到墙面上，叶片的影子与凳子的影子交相呼应形成斑驳的影子，进而创造出一种安静、祥和又浪漫的气氛。月光补光要视周围环境决定，周围光环境较暗并且空间狭小的位置更容易创造出月光朦胧的效果。

图4 月光补光

3.5 洗墙式补光

洗墙式补光灯也是一种烘托气氛的补光方式，在绿墙中的应用是为了更多地突显绿墙周围墙面。灯具一般安装在绿墙周围的墙面上，灯具在绿墙上侧，则采用向上投光的方式；灯具在绿墙一侧则采用向下投光的方式，如图5所示，向下投光的洗墙灯形成扇形光影面，使绿墙旁边文化石材构成的立面凹凸有秩，与绿墙形成鲜明的对比，让绿墙植物的色彩与立体感更突出。洗墙式补光灯的重点在于绿墙周围的立体墙面，并不是为了绿墙的生理补光，对周围光环境的明暗程度无要求。在各种光环境下均能烘托出绿墙的立体感，在暗环境下这种方式的补光更能突显出绿墙富有生机的神秘感。但此种补光方式要与立面材料相结合才能形成鲜明的对比，尤其是绿墙与其它装饰材料间隔分布的类型效果尤为明显。

图5 洗墙式补光

4 补光条件下的垂直绿化植物配置

垂直绿化的植物配置要根据环境条件、植物的生态习性、设计意向等因素进行考虑，使垂直绿化后期的维护所需最小化并能满足业主需求。对于室内垂直绿化而言，光照条件和通风条件是室内垂直绿化植物配置时考虑的最主要的两个因素。通风条件一般根据空间布置和通风设施来解决，而光照条件则需要补光处理。在补光条件下，垂直绿化植物的配置要根据光在绿墙上的分布情况和植物的生态习性来合理地配置植物。如表1所示，表中的植物是根据垂直绿化常用植物的需水性要求和需光性要求来分类的，植物在绿墙中的位置主要由这两个因素决定。从需水性角度来说，不耐旱的植物一般会配置在绿墙下端，耐旱植物则配置在上端；从需光性角度来说，垂直绿化植物一般可分为阳性植物、耐阴植物和阴性植物。绝大多数阳性植物在室内环境下较难健康生长，室内垂直绿化植物多数为阴性植物和耐阴植物。

在室内垂直绿化中，阳性植物一般不是首选，即使室内有植物补光灯补光，只有部分全日照植物在补光条件下用来点缀，如七彩铁、百合竹等，一般配置在绿墙上端，并且在补光中心范围内。在补光条件下，室内垂直绿化植物选择大多数是耐阴植物和阴性植物，耐阴植物在补光条件下能良好的生长。因此，绿墙上端的植物多为耐阴植物，下端为阴性植物。在众多的耐阴植物中也有例外，有些植物抗逆性强，无论在绿墙的哪个位置，都能表现出良好的生长状态，如鹅掌柴、袖珍椰子以及合果芋类植物和粗肋草类植物；同样，也有一些耐阴植物必须在补光灯下才能展现其良好的状态，尤其是彩叶类植物，如红掌、红桐草、紫叶酢浆草、彩叶凤梨、姬凤梨、彩叶合果芋等，此类植物要配置在绿墙上端，并且在补光灯光照中心范围内，当补光灯照射这些植物时，这些植物才能保持其原有的色彩，如果光照时间不足或光照强度不够，这些植物原有的色彩会逐渐变淡，从而影响整个绿墙的观赏性。

表1 补光条件下垂直绿化植物需光及需水性分类

注：表中植物为华南地区常用的垂直绿化植物，并不代表所有的垂直绿化植物

5 小结与讨论

植物补光灯是室内垂直绿化系统的主要设施之一，植物补光灯不但对垂直绿化植物的健康生长有重要的作用，还起到装饰的效果，与色彩丰富的垂直绿化植物相结合，形成富有生机和光影变化的绿色植物墙。

目前，植物补光灯在垂直绿化中的应用形式多种多样，不同的室内空间、结构、氛围和审美需求决定了不同的应用形式。在众多的应用形式中，斜射补光是最常见的一种方式，斜射补光能够最大限度的覆盖整个绿墙，并且能突出对重点植物的渲染，此类形式的灯具也是目前市场上最多的一种类型。泛光补光，光质均匀，适合大面积绿墙的补光。月光补光、轮廓补光、洗墙式补光适合在特殊的空间使用，月光式补光能够创造出一种安静、祥和又浪漫的气氛；轮廓补光能够将小面积特殊造型的绿墙完美的展现出来；而洗墙式补光能将绿墙衬托的更加立体，并与绿墙周围的装饰材料形成鲜明的对比。不同的应用方式有不同的应用范围，在实际应用中，首先，要满足垂直绿化植物的最低光补偿要求；其次，再根据绿墙的造型、所处的环境、配置的植物生态习性以及所要创造的特殊氛围要求选择合适的应用形式。

补光条件下的植物需根据植物的需光性和需水性进行配置，在室内环境下大多数配置的植物为阴性植物和耐阴植物，少部分阳性植物可作为点缀。耐阴植物多数配置在绿墙上端或中端，阴性植物配置在绿墙下端，部分抗逆性强的植物则根据绿墙的整体设计可以配置在绿墙任意位置，而彩叶类植物必须配置在补光灯光照中心范围内，否则会失去彩叶植物原有的本色，这与彩叶植物叶片色素含量的变化有关，补光时间的长短会影响植物叶色的变化，补光时间不足，可提高叶绿素含量，降低花色素含量[6，7]。另外，光质对叶色变化也有一定影响。红光和蓝光可显著提高叶片中的苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性，从而增加叶片中花色素苷含量，提高花色素苷/叶绿素值，使叶片呈现红色[8]。因此，在补光条件下，彩叶类植物的配置要根据补光灯的位置合理调整，这样才能保证不同色彩的绿化植物持续处于健康状态，保证良好的景观效果。