彩色光LED应用于植物景观照明研究——以景观草坪为例

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LED作为近年来新兴的绿色节能光源,具有体积小、耗能低、安装方便、发光效率高、色彩多变等优点,在国内外开始有了较为广泛的应用。但是目前LED在植物景观照明领域应用还不广泛,而且缺乏相应的照明设计理论依据,尤其是对彩色光LED的应用存在很多问题。  本课题首先对LED应用于植物景观照明的现状进行调研,对目前彩色光LED的应用中存在的问题进行了总结。在此基础上选择景观草坪(美国四季青)作为实验对象,测试在生长过程中彩色光LED对其生长状况的影响;在草坪成熟阶段进行了单色光和混光条件下的色度和光度实验,并同时对照明效果进行了主观评价实验。最后在实验的基础上,利用照明场景模拟软件Lumion对不同灯具、光源色、功率和照明方式下,同时考虑不同气候条件下的植物照明情况,以及灯光照明下植物景观照明场景所塑造的氛围和植物景观照明对建筑、环境的影响进行了照明设计模拟。  本课题通过以上照明实验和模拟设计,可以得出如下研究成果:  1.在使用彩色光LED对生长阶段景观草坪进行照明实验发现,彩色LED光源对草坪外观质量各项指标(高度、密度、质地、色泽、均一性)影响不大,也就是说彩色LED光源对植物生长的促进作用效果不明显;  2.实验表明,彩色LED光源的功率越大,被照草坪表面的颜色色差越大。相比于自然光条件下的草坪表面颜色,在夜间照明功率相同的情况下,蓝光LED光源照射下的草坪表面的颜色色差最大,黄光最小;  3.通过主观调查发现人们在植物景观照明中更倾向给人带来安静、温暖感觉的光源色,比如黄色、蓝色、紫色。同时发现,光源功率和视觉体验舒适度的关系曲线呈山峰状变化;  4.通过对植物景观照明进行模拟设计的结果分析了不同光源色照射条件下,景观草坪所能达到的照明效果。发现在一般情况下,针对范围较大的植物景观照明时,适合利用偏暖色、与绿色植物固有色色差小的光源色进行照明,照明方式可采用直接照明;针对局部特殊植物景观照明时,适合利用偏冷色、与绿色植物固有色色差大的光源色进行照明,照明方式可采用扩散照明。  通过以上的研究成果为未来实际彩色光LED应用于植物景观照明工程实践,提供相应的理论依据和设计方法。
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