現(xiàn)代博物館照明設(shè)計研究

周凌琳

[摘要]衡量現(xiàn)代博物館建設(shè)水平的一項重要指標(biāo)是其光環(huán)境的合理性。映入觀者眼中的展品，其色彩之所以會有所不同，源于燈光在投射時還原質(zhì)量的差異。通過對安徽省博物館的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)其照明設(shè)計存在以下問題：展示區(qū)照度均勻度不足、真跡館眩光嚴(yán)重、展示大廳照明顯色性不足。鑒于此，現(xiàn)代博物館燈光設(shè)計應(yīng)遵循如下原則：燈光照度均勻度應(yīng)注重均衡統(tǒng)一原則、眩光的限制應(yīng)注重舒適性原則、顯色性應(yīng)注重人性化原則。

[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代博物館；照明設(shè)計；眩光；照度均勻度；顯色性

[中圖分類號]J525.2[文獻標(biāo)志碼]A[DOI]10.3969/j.issn.1009-3729.2015.03.021

隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展和人們精神文化生活的日益豐富，博物館建設(shè)也得到了快速發(fā)展，而衡量博物館建設(shè)水平的一項重要指標(biāo)就是照明設(shè)計的合理性。博物館燈光設(shè)計作為環(huán)境設(shè)計的一個重要分支，目前已經(jīng)得到了廣泛的研究，成為博物館設(shè)計中的一門學(xué)科。照明關(guān)乎著人們的日常生活，影響著人們的生理和心理，舒適的室內(nèi)燈光環(huán)境能夠提高人們的生活質(zhì)量，給人們帶來健康、安全、舒適等感覺。通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻的檢索發(fā)現(xiàn)，目前學(xué)術(shù)界的相關(guān)研究大多是基于純理論的角度，而從人、環(huán)境與藝術(shù)相結(jié)合的角度來研究現(xiàn)代博物館照明設(shè)計的成果尚未見諸于媒體。本文擬基于對安徽省博物館的調(diào)研，提出現(xiàn)代博物館照明的設(shè)計原則，以期為現(xiàn)代博物館照明設(shè)計提供有益參考。

一、現(xiàn)代博物館照明設(shè)計概述

博物館展品是研究人類文明發(fā)展的重要文物，展品的色彩、工藝和細(xì)節(jié)都具有不可估量的價值。映入觀者眼簾的展品其色彩之所以會有所不同，源于燈光在投射時還原質(zhì)量的差異。因而，博物館內(nèi)的燈光設(shè)計應(yīng)以恢復(fù)展品原本的顏色、肌理、層次對比為原則，以真實還原古現(xiàn)代的文化和歷史。

現(xiàn)代博物館中的繪畫、仿古器具、剪紙手工藝等展品區(qū)域?qū)ι时嬲J(rèn)度要求極高，通常情況下照明光源應(yīng)選擇顯色指數(shù)高于90的光源，顯色指數(shù)低于90的光源適宜用于對色彩辨認(rèn)度要求一般的展品。展品的色彩和色調(diào)的純度會受到光源顯色性的影響，而博物館內(nèi)專用的LED照明芯片，能夠?qū)⒐庠吹娘@色指數(shù)提升至95。

將一般照明與局部重點照明相結(jié)合是博物館照明設(shè)計中通常采用的方法。對于不同大小的展品，其照明方式也是不一樣的。例如，對立體式展品可采用定點照明與漫射照明相融合的方式，以展現(xiàn)其細(xì)節(jié)；對體積較大的三維展品應(yīng)使用定點照明與反射照明相結(jié)合的方式，并從展品的兩側(cè)分別進行投射，形成塊狀不一的陰影部分，以增強其立體感。博物館照明設(shè)計在應(yīng)用明暗之間的搭配、光影之間的排列，及飽和度的對比，以使展品在具有立體感的同時，應(yīng)具有新的生命活力?，F(xiàn)代博物館的軌道燈能將展品原本的色彩還原出來，進而真實呈現(xiàn)歷史文物的原貌。

二、安徽省博物館照明設(shè)計存在的問題

安徽省博物館建于1956年11 月14日，建館以來，以其豐富的文物躋身國家一級博物館行列，是全國古籍重點保護單位，其展陳大樓被安徽省人民政府確定為安徽省級保護文物。安徽省博物館主要展示平面繪畫、書法作品、雕塑、工藝品等。

為了滿足觀者從明亮的室外走入光線較暗的展廳時，中間需要一個從亮到暗的過渡空間的視覺需求，安徽省博物館在進門處設(shè)有一個門廳，從這一點可以看出，安徽省博物館在燈光設(shè)計初期是考慮了人性化問題的。在展示大廳的照明設(shè)計中，采用了天然采光與人工照明相結(jié)合的方式，這在當(dāng)時是很先進的設(shè)計理念，但現(xiàn)在已經(jīng)不能滿足人們對博物館燈光顯色性的要求。二樓文物展示區(qū)的照明所采取的是側(cè)窗采光與一般照明相結(jié)合的方式，燈具選擇的是熒光燈，熒光燈是目前博物館最常用的人工照明光源，但在實際參觀中我們發(fā)現(xiàn)，其對照度、均勻度的控制均存在一定不足。真跡館照明采用的是人工照明為主、展柜照明為輔的方式，由于掛畫不規(guī)范、燈光角度不合理等原因，博物館內(nèi)出現(xiàn)了眩光嚴(yán)重的情況。

通過對安徽省博物館的實地考察，我們對其照明系統(tǒng)有了一定認(rèn)識和了解，發(fā)現(xiàn)其照明設(shè)計存在一些問題。

1.文物展示區(qū)照度均勻度不足

照度是指光通量在單位面積的光照程度，其國際單位為勒克斯（1勒克斯=1流明/平方米）。照度均勻度越高，光線分布就越均勻，給觀眾的視覺感覺就越舒適，不易使人產(chǎn)生視覺疲勞。照度均勻度的比值越大，說明照度均勻性越好，否則就說明照度不夠均勻。由于文物藏品等展品歷史悠久，照度不能太高，否則將因光太強而損害文物藏品。

安徽省博物館文物展示區(qū)照明采取的是高側(cè)窗采光與一般照明相結(jié)合的方式。高側(cè)窗采光指的是采光口下沿距室內(nèi)地面2.5 m以上的采光形式，這種將采光口提高的做法可以有效避免一般側(cè)向采光帶來的眩光和占用過多墻面的問題[1]，且結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、光線較好。其不足之處是照明的光源分散不均，靠近窗口的照度較亮，而展廳內(nèi)部的照度較低，離內(nèi)墻1 m處的照度最低。安徽省博物館文物展示區(qū)所展示的文物多為書畫和織物藏品，立體性不強，由于采用高測窗采光，其光源較集中，尤其是中午自然光較強烈時甚至?xí)猩僭S眩光，這對于紙質(zhì)展品的損害不言而喻，也影響了觀眾的參觀舒適感。

安徽省博物館照明燈具以熒光燈為主，其優(yōu)點是造價低廉、安裝便利，其缺點為顯色指數(shù)僅為 65～80，顯色指數(shù)較低，無法保證書畫和織物藏品表面的照度與周圍的照度的比值達(dá)到3GA6FA1，而熒光燈都含有汞（36 mm的熒光燈中含25 mg～45 mg的汞），報廢后對環(huán)境有較大污染，熒光燈的燈具效率僅為70%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及LED日光燈?？梢姡不帐〔┪镳^文物展示區(qū)在燈具選擇上存在一定誤區(qū)。

2.真跡館眩光嚴(yán)重

博物館照明設(shè)計要避免出現(xiàn)眩光現(xiàn)象，因為眩光會使觀眾無法看清展品，使觀眾感覺不舒適，影響展示效果。如果在一個氣氛較為愉悅的空間里出現(xiàn)眩光，那么不僅會影響人的視覺范圍，而且也會破壞整個空間的氛圍。

眩光是指由于視線中明亮度的分散與照度面積的不恰當(dāng)，抑或是具有極度的比較，而導(dǎo)致觀者不舒適感或造成觀者觀察展品細(xì)微部分能力的降低。眩光分為直接眩光和反射眩光，前者是指靠近視線方向存在的發(fā)光體所產(chǎn)生的眩光，后者是指視野里因擦光俏或平滑物產(chǎn)生的高反射亮光所形成的眩光。

博物館內(nèi)的照明大多采用的是人工照明為主、展柜照明為輔的方式。安徽省博物館內(nèi)的照明由于燈光角度、玻璃展柜等原因出現(xiàn)了眩光嚴(yán)重的情況。該館真跡館中的掛畫多為1.5 m長，掛畫方式多為直掛，即畫面與地面垂直，射燈以一定角度直射畫面時，畫面對燈光會有反射，觀者觀賞掛畫時能感到反射眩光存在。經(jīng)驗表明，為了在掛畫展示區(qū)域取得最佳的照明效果，畫與地面最好成75°～85°夾角，以便于觀眾以舒適的角度欣賞。安徽省博物館真跡館中有大量的文物玻璃展柜，其照明方式以熒光燈為主，燈光集中照在展品上會產(chǎn)生輕微的反射眩光，當(dāng)人們的視線直接面向射燈時會產(chǎn)生明顯的眩光，強烈的眩光極大地影響了觀賞的舒適度。

3.展示大廳照明顯色性差

顯色性是指展品色調(diào)所顯現(xiàn)的程度，或色調(diào)逼真的程度。光源的顯色性是指不同光譜的照明光源對于所照物體的色彩呈現(xiàn)程度，通常以顯色指數(shù)進行定量評定，其最大值為100。顯色指數(shù)高的光源對色彩的再現(xiàn)能力好，觀者看到的顏色與自然光的原色相差不多；顯色指數(shù)低的非自然光源對色彩的再現(xiàn)力較差，觀者看到的顏色與自然光的原色相差較大。由于在大多情況下，自然光線和非自然光線，都能讓人們正確無誤地識別物體的色調(diào)，因此我們應(yīng)當(dāng)根據(jù)照明的區(qū)域和展品的具體情況來選擇是采用非自然光線還是自然光線。

安徽省博物館展示大廳的照明設(shè)計采取的是天然采光與人工照明相結(jié)合的方式，而人眼在自然光下比在人工光下的靈敏度要強。因此，從觀眾的角度出發(fā)，現(xiàn)代博物館要創(chuàng)造良好的參觀環(huán)境，在對博物館照明進行設(shè)計時，必須要處理好這對矛盾。另外，還需要考慮文物保護問題，確保文物在合理的光照條件下不會發(fā)生褪色、變黃等現(xiàn)象，同時保證觀者能夠看得清楚。安徽省博物館展示大廳采取的是以鹵鎢投光燈為主的照明方式，其照明均勻度達(dá)不到書畫等展品對光源特別敏感的顯色性要求，展示大廳所采用的燈具顯色指數(shù)應(yīng)不低于90，而LED射燈作為照明光源效果會更佳。

三、現(xiàn)代博物館照明設(shè)計原則

現(xiàn)代博物館燈光設(shè)計的好壞關(guān)乎著整個展廳設(shè)計的成功與否，采用合理的照明設(shè)計能提升博物館的設(shè)計品位，打造一個美觀的展示空間。

為了保持展品的完整性，博物館照明設(shè)計必須盡可能地減少光輻射以降低對文物藏品的損傷。光的作用有化學(xué)作用和物理作用兩種，光的這些作用會造成展品表面的退色和脆化。因此，博物館的燈光設(shè)計應(yīng)選用合理的光源，盡可能地將輻射濾除。另外，體積大小不一的文物，其照度水平也是不一樣的。因此，博物館整體空間的照明設(shè)計需要注意局部照明與整體照明之間的配合、文物藏品的背景色彩與亮度的配合。一般來說，現(xiàn)代博物館的燈光設(shè)計應(yīng)遵循以下三個原則。

1.文物展示區(qū)照度均勻度應(yīng)注重均衡統(tǒng)一原則

在博物館文物展示區(qū)的燈光設(shè)計中，保持照度均勻度是最基本的要求。只有在展品照度均勻的情況下，觀者才能對展品進行全面的欣賞，并提高欣賞的舒適度。由于文物藏品年代久遠(yuǎn)，忌光，因此其照度不能過高，否則將不利于文物的保護。但是如果照度太低，觀者的欣賞舒適度就會隨之降低。若想在不同的燈光效果中保持不同比例的照度均勻度，那么在燈具選擇上不僅需要考慮到大中小藏品的照明均勻的個性化要求，還要考慮整體亮度與照度的均勻。

首都博物館新館三樓的文物展示區(qū)，堪稱是現(xiàn)代博物館照明設(shè)計對照度均勻度控制的典范。

由于首都博物館藏品的規(guī)格差異很大，因此若想在不同的燈光效果中保持不同比例的照度均勻度，設(shè)計師就必須考慮到整個照明系統(tǒng)的統(tǒng)一，燈具不僅需要考慮到大中小藏品的照明均勻的個性化要求，還要考慮整體亮度與照度的均勻。首都博物館文物展示區(qū)燈光設(shè)計采用兩組燈具系統(tǒng)，一組是為大型展品進行照明的，一組是為小型展品進行照相的。這兩組燈具系統(tǒng)都裝有調(diào)光裝置，能夠滿足不同展品的照度需求，可應(yīng)對各種臨時性的展出。與此同時，為確保不同文物對投射光源的精確性要求，博物館的燈光設(shè)計還應(yīng)注重配光燈與投光燈的比例搭配。首都博物館文物展示區(qū)為保證照度均勻度而采用了投光燈照明的方式，以色溫3000 K、顯色指數(shù)100的QT12光源為主，局部使用色溫2900 K、顯色指數(shù)100的MR16光源；在墻燈照明和展廳一般的照明區(qū)域中專門使用色溫4000 K、顯色指數(shù)95的CFL光源；在展示大廳的大面積畫面照明中選用色溫4200 K、顯色指數(shù)92的CDM光源。從使用數(shù)量來看，雖然首都博物館展示大廳大量使用超過色溫4000 K的光源，但是這些光源都經(jīng)過了漫反射光的過濾處理，從而將光污染降到一個合理的水平。

燈光照明的均衡統(tǒng)一能使觀者感到輕松愉悅。在現(xiàn)代博物館照明設(shè)計中，照明均勻度是達(dá)到最佳觀賞效果的關(guān)鍵。因此，綜合性的博物館需要不同的燈光效果來適用于每個場景、展廳或展品，以最適宜的燈光氛圍和最佳的燈光設(shè)施來迎接觀者。不同照度、色溫、型號、品種的燈具應(yīng)與不同的照明方式和角度相結(jié)合，以確保整體燈光的均衡統(tǒng)一。

2.對眩光的控制應(yīng)采用舒適性原則

眩光是在博物館燈光照明設(shè)計中需要反復(fù)思慮的問題之一。博物館內(nèi)的眩光大多出現(xiàn)在兩處：一是掛壁式展品；二是有玻璃隔斷或置于玻璃展柜的展品。

壁掛式展品的燈光設(shè)計，應(yīng)不使光源在光澤亮麗的畫面和玻璃質(zhì)感的畫框上產(chǎn)生正反射，以避免發(fā)生眩光現(xiàn)象。如揚州雙博館書畫展廳，展品高度為2 m（畫面越小，它的炫光范圍也就越?。?，而等于展品高度1.5倍的觀看距離為最適宜的距離；展品距離地面高度為0.6 m，展品在安裝時應(yīng)傾斜30°。通過視線范圍的分析，可以計算出在最差的畫面情況下，頂棚上方裝置燈具的無眩光區(qū)域與墻的距離應(yīng)控制在1.23 m～1.88 m之間。如若將燈光效果和外觀效果考慮在內(nèi)，軌道式的投射燈與墻之間的距離應(yīng)為1.5 m。調(diào)整安裝照明設(shè)備的距離和角度能夠很好地解決壁掛式展品的炫光難題。

貴重的文物通常會用玻璃展柜維護起來，且內(nèi)部會統(tǒng)一采用人工照明的方式，這樣防眩光就成了須考慮的首要問題。揚州雙博館國寶廳在照明設(shè)計中采用頂光的投光方式，其優(yōu)點在于既符合人們的視覺習(xí)慣，又便于實施、操作。主光源在展品頂部，頂面光源與展品有較大距離，頂面燈具的材料為擴散性材料——PS擴散板。光源通過燈罩的上方投射再經(jīng)平頂折射，雙側(cè)一般有半透光的燈罩以擴散光源，底部由格柵進行分散，從而最大程度地解決了眩光對觀賞的影響。其所選擇的照明燈具為LED光帶和LED射燈，其優(yōu)點體現(xiàn)在：（1）壽命長，發(fā)光時間長達(dá)100 000小時；（2）響應(yīng)時間短，僅有幾十納秒；（3）結(jié)構(gòu)牢固，能夠經(jīng)受較強的震蕩和沖擊；（4）發(fā)光效能高，能耗小。[3]LED光源是固體發(fā)光，低壓直流驅(qū)動，具有環(huán)保節(jié)能、便于安裝和維護的優(yōu)點，其光源輸出利用率高，可以有效地保護視力，減少直接眩光。所謂的二次光源就是受到光源照射的光反射面和光透過面。越是擴散性高的材料，其亮度就越比一次光源緩和，對眼睛越有利[4]。而二次反射眩光消失或減弱的方法是控制周圍物品的亮度，使之低于畫面的亮度。

3.展示大廳顯色性應(yīng)注重人性化原則

從照明學(xué)的角度來說，自然光應(yīng)屬于顯色性最好的光源。為此，人們一方面在不斷開發(fā)在質(zhì)量和效果上能勝過日光的光源；另一方面通過科學(xué)的采光設(shè)計，充分利用自然光，使之成為博物館照明設(shè)計的主體。要使觀者對展品的質(zhì)感、肌理、色彩、外觀等方面看得更加真切并具有美感，燈光設(shè)計師就要全面考慮展示大廳的顯色性與眩光之間的關(guān)系問題。為滿足觀者的觀賞需求，整體的照明系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)注重人性化的原則。

上海博物館新館中國歷代錢幣館的展示大廳對燈光顯色性的人性化需求的把握就恰到好處。古幣在淺灰色的室內(nèi)色調(diào)的襯托下更顯悠遠(yuǎn)古樸，灰色調(diào)能夠避免展品的表面相互折射，使光源的顏色不受影響，進而達(dá)到最佳的顯色性。在進行展柜部分的燈光設(shè)計時，觀者視線范圍內(nèi)看到的展品的亮度與展品自身光亮度的比例應(yīng)小于3GA6FA1，這樣可以減少非觀賞物對視覺的干擾。在挑選燈具和裝置遮光板方面，應(yīng)防止展柜內(nèi)光源投射的光線進入到觀者視線范圍并對觀者的鑒賞造成一定程度的影響，也可將光源和文物之間的角度進行適當(dāng)調(diào)節(jié)，避免展品光滑表面的光線通過折射進入到觀者視線范圍內(nèi)，進而不能真切地展示文物自身的樣貌和色調(diào)。

四、結(jié)語

博物館成功的燈光照明設(shè)計應(yīng)是藝術(shù)與科學(xué)的完美結(jié)合，同時也是21世紀(jì)照明技術(shù)中最值得探究的課題之一。未來，隨著博物館承載展品的增加，觀者對博物館展廳設(shè)計的要求也越來越多元化，照明設(shè)計將成為博物館設(shè)計成敗的關(guān)鍵性因素。如何創(chuàng)造出一個優(yōu)質(zhì)的光環(huán)境，使展品達(dá)到最佳展示效果，更好地滿足觀者的審美需要，將是一個值得深入研究的課題。

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