荧光剂在园林中的应用

2018-01-25 22:08孙黎明
美与时代·城市版 2017年12期

孙黎明

摘 要:随着科技的不断向前发展,应用于园林的新材料也不断出现。相比于普通的园林材料,它们在环保、节能、可循环、安全方面都有一定的优势。其中在夜晚发光的材料受到使用者的一致好评,文章将围绕一些近几年夜晚发光的且具有环保功能的新材料、新技术来探讨。

关键词:星路技术;荧光剂;循环回收

一、前言

随着社会的发展和需求的变化,大家对园林景观行业中的从业者的要求也越来越高。很多人渴望用新材料来抓消费者眼球,要想在这个行业中表现出色,还是要靠我们自己不断地学习和积累。

园林材料一般受砖、木、石、土、玻璃等材料的限制,广泛使用混凝土。而如果把荧光剂应用在其材料上,夜晚将给人一种独特的美感,而且还环保、节能。

荧光剂,是一种复杂的有机化合物,其作用是将吸收的不可见的紫外线辐射转变成紫蓝色的荧光辐射,将能量储存起来。荧光剂是一种能将外部光线能量转变为可见光的发光材料,是夜晚LED灯包括很多发光源的重要材料,生活中可应用于造纸业、洗衣液、造衣业,包括女孩子用的面膜,可谓现今生活中极其重要的材料。

二、荧光剂发光原理

荧光粉的发光原理取决于它自身特性,它是一个产生具有很少热量的光的过程。适当的材料吸收紫外线辐射,然后反射一定光,光子的能量比激发辐射的能量低[1]。当发光材料是液体时,该材料通常被称为荧光剂。激发荧光剂的紫外线辐射可以是通过电子的速度改变的,也可以是从紫外线射线到可见光范围的光。

三、荧光剂在园林的应用

(一)英国星路

2013年10月22日,英国剑桥一花园里面运用一种叫作“星路”(“Starpath”)的技术(图1)[2],把紫外线粒子(浓缩的荧光剂)铺在道路上,这些粒子会在傍晚至夜晚的时候发出蓝色的光芒,使路面在夜晚发光。该技术有望以后代替路灯。

据了解,“星路”技术由位于英国萨里郡的益科铺路公司(Pro-Teq Surfacing)开发,其工程是把荧光剂铺在路面上,然后在表面加一层保护膜,用以维持发光效果。材料会把白天吸收的光存储起来,到夜晚把光释放出来。这项工程很快得到了人们的认可。

一般工程施工要求比较复杂,施工量大,而且需要的时间长。而做这样一个荧光工程性价比很高,施工快,且路面有磨砂防滑。由于荧光颜色的多样性,还可以选择图案和颜色。而且这道发光的路不仅环保,而且吸引人眼球。如今,能源成本在不断上升,这样一种技术,在未来绝对是不可缺少的。

(二)波蘭骑行道

波兰国家政府对全民健身十分重视,所以在这个国家全民运动十分普遍。在位于波兰东北部区域,修建了一条夜晚会发光的道路。每到夜晚,蓝色的光芒铺满骑行道,不仅能提高夜行安全性和可视度,而且让城市变得更加幽美。其原理和星路有很多相似之处,其荧光成分含量更多,使用年限更久,寿命可高达25年,然后可以通过绿色回收,做到零污染可循环。相对来说现在这100多米的道路需要的成本比较高,但想想如果不用路灯,25年的电能也能抵消这成本吧。

(三)荷兰星空

荷兰布拉班特是著名印象派画家梵高的故乡,在这里有一段600米的星空路(图2)。这条星路别具特色,它融入了梵高星空的作品,荷兰设计师以绘画星空的笔触,在地上绘画起了以梵高命名的星空。对材料进行了大量的更新,由成千上万颗太阳能石呈弧形分布,呈现一幅星空图案,因此得名于梵高的“星空”。

在这样的一条路上不用担心可见度,据说相对前面两种路,这条路技术更加完善,光的亮度相对高了很多,而且路面的弧线可以把你带进艺术的世界,在幽静的布拉班特欣赏着美妙的“星空”艺术。

这不仅是现代技术的一个进步,而且也是艺术表达的一个提升,这条路代表了现代与艺术的结合,而且实用性比较强,仿佛把梵高的画平铺在地面上,让每个人走过这幅幽静的画,沉醉于这幅美景。

波纹图案跟梵高著名作品“星空”相呼应,如果能在这样的一个行道里面走过,那该是多么幸福的一件事。

(四)发光公路

发光公路,最早提出这个想法是一对美国夫妇,2006年,他们提出如果给美国一半的公路铺上太阳能电池板,能撑起美国整个用电量。于是他们就行动起来,起初提出一个正六边形的雏形,然后往上面加了led灯进行试验,结果成功了。这一成功使他们提出了更多的设想,他们把铺装单位进行了缩小,想更确切地把led信息表达出来,例如当有人在夜晚行走是,脚下的砖块led灯会亮起,这样车辆在行驶的时候增加可见性,降低了夜晚发生车祸的概率。

更疯狂的是,他们的想法不仅限于此,他们往砖块里面添加加热器,这样在冬天的时候,白雪把路面覆盖了,公路会把自己存储的能量释放出来,把雪融化。

可惜这样的成本十分高昂,一块铺装高达8000美元,美国交通部目前投入于66号美国公路。该公路目前还处于施工期。

还有一种发光公路,那就是荧光粉为主材料的公路,最先完成发光公路的国家是荷兰。它的特点是把所有标志路标涂上了荧光剂,使道路在夜晚发光。此外,这条公路还有特殊涂料做的雪花图案,当温度降低到一定数值,图案自动显示出来,这样既使得路面美观,还可以提醒司机开车小心打滑。

荷兰布拉班特省2013年中期将率先修建数百米发光道路,并计划在未来5年内,陆续建设优先为电动汽车准备的感应道、有车经过时会亮起的感应灯以及风力路灯[3] 。

这样一条路的优点在于,减少能源排放。这条公路无需消耗电能,夜晚也能发出光芒,降低了政府的支出压力。

罗斯加德工作室的通信伙伴艾米娜·森迪贾雷维奇认为,人类对智能交通系统和智能道路的研究虽然已存在30年,但“缺乏将这些创新研究变为现实的实践,而正是这些实践才对司机和行人有直观作用”。在森迪贾雷维奇看来,发光公路的实践不仅使用可持续的方法为主干道路提供照明,还可让道路更安全高效。endprint

英国交通部门从2006年就宣布采取“午夜熄灯法”,至2013年英国已有一半多的公路一到晚上就漆黑一片。2011年7月,英国政府将熄灯范围扩大,规定在晚上9点开始就把全国的高速公路、住宅街道和人行道上的路灯或调暗。现在发光道路在英国已经慢慢普遍,发光道路的诞生,无论对英国政府还是民众都是福音[4]。

(五)国内情况

在国内,这样的道路并不普遍,目前,在浙江金华倒是有那么一条发光公路(图3),这种材料也是一种自发光型的环保材料,它白天只要吸收5分钟至15分钟的太阳光或行驶车辆及各类照明灯光光能,就可以在夜晚无光环境下发光,在夜间亮起的光可长达12小时,且能保证驾驶员的可视性。

目前我国警示牌普遍还是一些反光材料,以后会安装自发光标志牌,其也是荧光剂原理,通过材料吸光,然后再到放光。这样就解决了路灯成本高,耗能大的一些问题。

专家们认为该技术填补了国内空白,拥有良好的环保经济效益和推广应用前景,其成果达到了国际国内领先水平,被列入浙江省交通科技成果推广应用计划[5]。

根据金华公路部门提供的数据,这条路安装好过后,机动车车祸发生率降低了48%,非机动车车祸发生率降低了70%。

荧光剂铺路的优点可谓造福人类,在国内安装工艺简单,每公里隧道安装成本低到30万元,其中安装费在2到3万元内,减少了后期维护等问题,给国家减轻了不少负担,也大大降低了车祸的发生率。

四、结语

园林荧光剂由于园林的建筑装饰效果、耐久性、经济性等良好的性质,在不久的未来将得到广泛的应用与发展,人们会不断提高荧光剂的应用。现在的荧光剂也许不能够满足将来社会的发展要求,那么相信有越来越多的国家继续参加荧光剂的相关研究,找到一种兼顾绿色环保、健康等特点的园林涂料,大力开展可循环材料的研究和提高荧光剂在园林里面的使用。由以上内容可得出结论:荧光剂用在园林设施上开始时间挺短的,在这短短的时间却得到了大家的认可和喜爱,其有着环保节约能源的优点,以后将广泛应用于园林设计。目前在浙江已经应用于公路上,得到了大家的认可,未来将应用于中国各个地区。从2013年英国的星路技术到波兰公司ATP改进再到荷兰的荧光改进,现在荧光技术已经慢慢成熟,在亚洲目前中国、日本、韩國已经应用于一些市政工程,未来荧光剂将是园林设计的一匹黑马。

注释:

[1]沈永嘉,李红斌,路炜.荧光增白剂[M].北京:化学工业出版社,2004.

[2]环球网.英国《每日电讯报》,2013.

[3]荷兰人想省电高招:建发光马路让路灯下岗.搜狐网,2013-01-21.

[4]荷兰人想省电高招:建发光马路让路灯下岗.搜狐网,2013-01-21.

[5]金华:有了32条自发光的安全公路.中国公路网,2013-01-21.endprint