LED 光源在溶洞景觀照明中的應(yīng)用——宜興善卷洞景觀照明設(shè)計思考

劉乃東，雍志國

(上海翰遠(yuǎn)照明設(shè)計工程有限公司，上海 200051)

1 工程概況

善卷風(fēng)景區(qū)是宜興梁祝文化的發(fā)源地，是著名石灰?guī)r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(yuǎn)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?guī)r地質(zhì)結(jié)構(gòu)受地下水長期溶蝕的結(jié)果。石灰?guī)r里不溶性的碳酸鈣受水和二氧化碳的作用轉(zhuǎn)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(fā)，析出的碳酸鈣就會積聚成鐘乳石、石幔、石花，洞頂?shù)溺娙槭c地面的石筍連接起來了，就會形成奇特的石柱。由于石灰?guī)r層各部分含石灰質(zhì)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(tài)、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(nèi)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(nèi)上洞、中洞、下洞和水洞四個部分，該區(qū)域的燈光設(shè)計新奇、科技、絢麗、回味，讓人過目難忘。

2 設(shè)計創(chuàng)意

2.1 設(shè)計主題——欲界仙都

設(shè)計希望創(chuàng)造欲界仙都的勝景。通過適當(dāng)?shù)臒艄饨M合和光色變化照射洞內(nèi)復(fù)雜多變的壁面和洞內(nèi)造型奇特的石柱、石花、石幔、石筍等，以變化的形、色、光創(chuàng)造或趣味、或神秘、或祥和的洞內(nèi)景觀氛圍，使游客仿若置身于人間天堂。

2.2 設(shè)計思路

(1)照度控制:為了增加溶洞內(nèi)的神秘性和光影趣味性，燈光設(shè)計刻意保證洞內(nèi)整體較低照度，除了走道等區(qū)域的必要性功能照明，其他洞內(nèi)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(yīng)在暗視覺時需要較長的適應(yīng)時間和亮度過渡，加強(qiáng)入口通道的功能照明，增加安全性;統(tǒng)一功能照明的色溫，增強(qiáng)引導(dǎo)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(dǎo)性:對重點的觀景位置特別引導(dǎo)，讓游客隨著燈光的指引更好地欣賞洞內(nèi)神奇的自然魅力，重點的景點和入口要有完善的導(dǎo)識系統(tǒng)，導(dǎo)識系統(tǒng)和整個洞內(nèi)景色協(xié)調(diào)統(tǒng)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(jù)被照物的形態(tài)和特點來選擇，避免因為光亮度和色度的混亂，導(dǎo)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(fù)雜刺激而產(chǎn)生的視覺疲勞。

(5)環(huán)保節(jié)能:選用節(jié)能環(huán)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(hù)成本。由于洞內(nèi)極高的濕度環(huán)境，除個別景點，燈具設(shè)計主要以單色光為主，以減少控制系統(tǒng)潮濕受損的風(fēng)險。

3 光源的選擇

根據(jù)現(xiàn)場調(diào)研，很多石柱、石筍還處于非常活躍的狀態(tài)，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(shè)計創(chuàng)意同時，努力選擇一種生態(tài)的、安全的、節(jié)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(tǒng)意義上的RGB(紅色、綠色、藍(lán)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(jù)環(huán)境需要調(diào)整紫色、淺紫、藍(lán)色、淺藍(lán)、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(nèi)環(huán)境光低、被照面復(fù)雜，要營造融合應(yīng)景的光色和角度非常重要。

4 小 結(jié)

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(hù)、運行成本低。

(3)高亮度，低熱量，冷光源，有利于溶洞的養(yǎng)護(hù)。

(4)環(huán)保的綠色照明光源。

(5)堅固耐用:燈體內(nèi)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(xiàn)豐富多彩的動態(tài)變化效果及各種圖像。

(7)先進(jìn)的控制技術(shù)。LED 光源是低壓微電子產(chǎn)品，它成功融合了計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、圖像處理技術(shù)、嵌入式控制技術(shù)等，所以亦是數(shù)字信息化產(chǎn)品，是半導(dǎo)體光電器件“高新尖”技術(shù)，具有在線編程、無限升級、靈活多變的特點。

選擇LED 作為本設(shè)計的主要光源，最后實施效果達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計效果。獲得了良好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。

［1］汪幼江.景觀照明與低碳科研、旅游經(jīng)濟(jì)發(fā)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