博物館展陳設(shè)計(jì)中智能照明系統(tǒng)的應(yīng)用探究

任睿

（江蘇蘇豪愛(ài)濤文化有限公司，南京 211106）

1 引言

智能照明系統(tǒng)通常是指可以智能管理、控制燈光的系統(tǒng)，具有分區(qū)管理、燈光軟啟和一鍵切換場(chǎng)景等多項(xiàng)功能，強(qiáng)調(diào)以嵌入式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，在通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)的輔助下，使照明線路既有光源成為一個(gè)整體，由此達(dá)到統(tǒng)一控制的目的。國(guó)內(nèi)博物館多采取人工照明+自然照明的照明方式，受多方面因素影響，社會(huì)各界對(duì)博物館展陳、照明效果所提出要求變得更加嚴(yán)格，引入智能照明系統(tǒng)勢(shì)在必行。本文以智能照明系統(tǒng)為研究對(duì)象，圍繞該系統(tǒng)在展陳設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開(kāi)討論，以供參考。

2 智能照明系統(tǒng)介紹

智能照明系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單理解為依托嵌入系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)，經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)對(duì)光源進(jìn)行連接并加以控制的平臺(tái)[1]。對(duì)博物館而言，照明系統(tǒng)應(yīng)具備以下功能：一是為參觀者提供符合其心理預(yù)期的環(huán)境；二是為展出文物的照度提供保證；三是對(duì)文物所遭受輻射損傷加以控制。

3 智能照明系統(tǒng)對(duì)博物館的意義

3.1 突出效果

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，近幾年，參觀者對(duì)博物館展陳質(zhì)量所提出要求較以往變得更加嚴(yán)格，要想充分滿足參觀者需求，關(guān)鍵是要對(duì)展陳設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)加以調(diào)整。新時(shí)期，展陳設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注以下內(nèi)容：其一，根據(jù)單元序列科學(xué)排列展出文物；其二，結(jié)合文物特點(diǎn)塑造相關(guān)場(chǎng)景；其三，使博物館內(nèi)環(huán)境更加舒適。要想達(dá)到上述要求，設(shè)計(jì)人員既要保證參觀動(dòng)線科學(xué)，還要保證環(huán)境色彩合理，將智能燈光系統(tǒng)作為落腳點(diǎn)，科學(xué)管理燈具光源，從而獲得與參觀者需求相符的視覺(jué)環(huán)境。

現(xiàn)階段，出于凸顯展陳效果、確保參觀者能夠?qū)ξ奈锞哂懈恿Ⅲw且直觀了解的考慮，設(shè)計(jì)人員通常會(huì)在博物館內(nèi)設(shè)置與展出文物相符的動(dòng)態(tài)場(chǎng)景，如何以展區(qū)主題、場(chǎng)景為依據(jù)，對(duì)良好光環(huán)境進(jìn)行營(yíng)造，便成為困擾設(shè)計(jì)人員的主要難題。引入智能照明系統(tǒng)，可以使該問(wèn)題迎刃而解，真正做到以展出主題、時(shí)間和氛圍為依據(jù)，智能設(shè)置或切換燈光場(chǎng)景[2]。在此基礎(chǔ)上，借助控制面板和軟件等工具，對(duì)場(chǎng)景照明進(jìn)行細(xì)化，確保只需按下對(duì)應(yīng)按鍵，照明系統(tǒng)便能夠按照預(yù)設(shè)方案，對(duì)照明效果、燈光氛圍加以調(diào)整，靈活切換場(chǎng)景，將光環(huán)境與展出文物充分結(jié)合，給參觀者以身臨其境之感，由此凸顯文物的價(jià)值。

3.2 保護(hù)展品

眾所周知，博物館既負(fù)責(zé)保護(hù)文物，又負(fù)責(zé)研究文物，還負(fù)責(zé)展出文物。展陳設(shè)計(jì)工作始終將展出文物作為主體，要求設(shè)計(jì)人員從兩個(gè)方面出發(fā)完成設(shè)計(jì)工作，一是保護(hù)文物安全，二是全方位展示文物，確保文物和參觀者之間能夠形成良性互動(dòng)。照明的熱量和光輻射均會(huì)影響文物，因此，要想保護(hù)文物安全，關(guān)鍵是要引入智能照明系統(tǒng)，嚴(yán)格控制燈具曝光量、光輻射，避免文物受到影響。

實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)人員通常能夠做到以下幾點(diǎn)：首先，嚴(yán)格管控?zé)艟叩墓庖绯隽俊⒊龉饨谴笮?；其次，酌情引入感?yīng)開(kāi)關(guān)、智能調(diào)光等功能，保證所設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)智能且便于操作，并通過(guò)精確控制光量的方式，使展出效果達(dá)到預(yù)期；再次，優(yōu)化控制面板及其他操作界面，保證燈具光源可控；最后，在恰當(dāng)位置安裝傳感器，根據(jù)參觀者和文物之間的距離，判斷是否需要開(kāi)啟燈具，確保參觀者能夠從不同角度參觀文物，參觀者遠(yuǎn)離文物后，照明系統(tǒng)自行調(diào)暗光源，在降低光源給文物所帶來(lái)影響的前提下，避免能源被大量浪費(fèi)，達(dá)到降本增效的目的[3]。

3.3 節(jié)約能源

經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，智能照明系統(tǒng)趨于完善，現(xiàn)有系統(tǒng)已經(jīng)具備依托電子感應(yīng)、電磁調(diào)壓相關(guān)技術(shù)，實(shí)時(shí)跟蹤燈具供電情況，酌情調(diào)節(jié)電路電流、電壓的功能，可以有效解決負(fù)荷不平衡給照明電流帶來(lái)的影響，將電流損耗量降至最低。日常工作中，管理人員可以利用計(jì)算機(jī)對(duì)照明燈具進(jìn)行科學(xué)且智能的管理，以展區(qū)對(duì)光能的需求為依據(jù)，調(diào)節(jié)燈具亮度，在保證照明效果的前提下，節(jié)約資源并延長(zhǎng)燈具壽命，確保燈具所具有經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性能夠達(dá)到預(yù)期水平。

4 如何將智能照明系統(tǒng)用于博物館展陳設(shè)計(jì)

愛(ài)濤文化產(chǎn)業(yè)公司以自身所積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為依據(jù)，結(jié)合理論研究成果及行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)，創(chuàng)造性地提出了將控制系統(tǒng)與展陳燈光相結(jié)合的觀點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，分析展區(qū)燈光因素，以既有磁吸式系統(tǒng)為落腳點(diǎn)，確定了一體化設(shè)計(jì)的方案和具體策略，使展陳照明效率得到大幅提高。目前，該成果已在揚(yáng)州中國(guó)大運(yùn)河博物館得到應(yīng)用，現(xiàn)將應(yīng)用原則及要點(diǎn)歸納如下。

4.1 應(yīng)用原則

4.1.1 舒適性原則

設(shè)計(jì)智能照明系統(tǒng)時(shí)，既要保證照明光源強(qiáng)度、亮度和色調(diào)科學(xué)，還要保證光源飽和度適宜，只有這樣才能為參觀者營(yíng)造出舒適、理想的光環(huán)境，使參觀者獲得良好的視覺(jué)體驗(yàn)以及參觀體驗(yàn)。鑒于此，在選擇照明燈具時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)考慮以下幾方面內(nèi)容：一是優(yōu)先選擇功能完善且風(fēng)格簡(jiǎn)單的燈具；二是明確作為燈具在文物展出過(guò)程中起到的重要作用，燈具既要為文物照明，還負(fù)責(zé)渲染展區(qū)的格調(diào)，在凸顯展區(qū)主題的同時(shí)，保證各展區(qū)均能夠和博物館融為一體。例如，展出青銅器的展區(qū)，可以酌情調(diào)暗照明光源的亮度，為參觀者營(yíng)造出古樸且神秘的環(huán)境，使參觀者對(duì)文物意境具有更加深入的了解。

4.1.2 藝術(shù)性原則

照明系統(tǒng)的顯色指數(shù)同樣是設(shè)計(jì)人員需要考慮的因素。在博物館內(nèi)安裝顯色指數(shù)較高的燈具，可以使文物色彩、貌相得到最大限度還原。鑒于此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)博物館布局、展出文物的特點(diǎn)，對(duì)照明燈具進(jìn)行選擇，在展出彩色編制作品、繪畫作品還有多色文物的區(qū)域，酌情安裝光源顯色指數(shù)在90 以上的燈具，保證上述文物對(duì)照明辨色所提出要求能夠得到充分滿足[4]。另外，考慮到文物質(zhì)地往往有所不同，可以細(xì)分為柔軟/ 堅(jiān)硬、光滑/ 粗糙、透明/ 半透明幾大類，因此，在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)保證照明燈光能夠凸顯文物質(zhì)地，使文物更具有真實(shí)感。若博物館展品是有布紋席紋的文物、有繩紋骨的陶器或是其他具有相似特點(diǎn)的文物，為保證文物質(zhì)感得到充分展示，設(shè)計(jì)人員可以酌情引入側(cè)光照明，由此達(dá)到凸顯文物立體感、明暗交錯(cuò)的質(zhì)感的目的，如圖1 所示。

圖1 側(cè)光照明

如果博物館展品以金銀器、瓷器還有漆器為主，則應(yīng)考慮到上述文物表面均具有單向反射這一特點(diǎn)，用普通光源照射極易使文物表面出現(xiàn)亮斑，改用具有漫射特點(diǎn)的柔和光源，能夠有效解決上述問(wèn)題，因此，在條件允許的情況下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)將光源調(diào)整為散射光，避免文物表面出現(xiàn)亮斑，影響展出效果，如圖2 所示。

圖2 散射光效果

綜上所述，在設(shè)計(jì)博物館照明系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)在藝術(shù)性原則的指導(dǎo)下，結(jié)合不同類型文物所具有的需求，對(duì)照明光源加以設(shè)計(jì)，在保證展出效果的前提下，使光源得到充分利用，通過(guò)多角度配光的方式，使文物所具有的細(xì)節(jié)得到還原。

4.1.3 保護(hù)性原則

由于博物館的性質(zhì)較為特殊，因此，在設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)考慮如何保證文物安全，嚴(yán)格控制照明時(shí)長(zhǎng)，以免長(zhǎng)時(shí)間暴露在燈光下，文物質(zhì)地、材料或色彩受到影響。鑒于此，設(shè)計(jì)照明系統(tǒng)的人員應(yīng)堅(jiān)持保護(hù)性原則，通過(guò)以下措施保護(hù)文物安全：首先，是對(duì)曝光量加以控制。其次，是對(duì)照明光線的波長(zhǎng)加以控制。研究發(fā)現(xiàn)，文物極易被紫外、紅外輻射所影響，進(jìn)而出現(xiàn)老化的問(wèn)題，正常情況下，可見(jiàn)光的波長(zhǎng)均處于400～700 nm，紫外線波長(zhǎng)在400 nm 以下，具有能量大、易吸收的特點(diǎn)，極易造成文物的變質(zhì)，紅外線波長(zhǎng)在700 nm 以上，能量小且不易吸收，通常不會(huì)文物受到嚴(yán)重影響。最后，是對(duì)照明系統(tǒng)照度加以控制，若博物館展品是字畫等對(duì)光較為敏感的文物，應(yīng)確保照度不超過(guò)50 lx，如果溫度對(duì)光并不敏感，則可以酌情強(qiáng)照度調(diào)整到300 lx，由此達(dá)到保護(hù)文物安全的目的，如圖3 所示。

圖3 低照度效果

4.2 應(yīng)用要點(diǎn)

4.2.1 軟件部分

博物館機(jī)房配有計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)內(nèi)裝有專業(yè)的編程、監(jiān)控軟件，工作人員可以根據(jù)自身級(jí)別單擊選定值班員、管理員或其他選項(xiàng)，輸入正確的ID 和密碼后，方可進(jìn)行相應(yīng)的操作，例如，查看管內(nèi)照明燈具的情況、更改照明光源等。計(jì)算機(jī)具備存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)的能力，可以準(zhǔn)確記錄照明系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)，為工作人員提供便利。編程軟件首選ETS3.0，運(yùn)用該軟件編程能夠保證各模塊均有唯一的物理地址對(duì)應(yīng)，各回路均有組地址對(duì)應(yīng)，并通過(guò)整合回路地址、模塊地址的方式，使各模塊得到有效控制。

4.2.2 硬件部分

系統(tǒng)硬件包括驅(qū)動(dòng)器、中控器、傳感器和耦合器，其中，驅(qū)動(dòng)器可以細(xì)分為調(diào)光器、開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器，前者搭載6197/11-102-500 模塊，既具備單獨(dú)調(diào)光的功能，又可以聯(lián)合光線感應(yīng)器，通過(guò)自動(dòng)調(diào)光的方式，確保博物館內(nèi)照度始終處于相對(duì)恒定的狀態(tài)。開(kāi)關(guān)驅(qū)動(dòng)器優(yōu)選SA/S8.16.5s，該驅(qū)動(dòng)器單回路電流最大能夠達(dá)到16 A，搭載有自延時(shí)的模塊，可以控制燈具開(kāi)啟瞬間所產(chǎn)生電流沖擊的大小。另外，該驅(qū)動(dòng)器還能夠合斷控制獨(dú)立存在的各負(fù)載回路，與博物館需求高度契合。

5 結(jié)語(yǔ)

近幾年，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和思想水平的提高，越來(lái)越多人選擇前往博物館參觀，這一趨勢(shì)所帶來(lái)影響已經(jīng)波及博物館的展陳設(shè)計(jì)。在對(duì)博物館進(jìn)行展陳設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)堅(jiān)持以參觀者針對(duì)藝術(shù)性、安全性所提出需求為落腳點(diǎn)，根據(jù)博物館特點(diǎn)，確定相應(yīng)的智能照明系統(tǒng)，綜合利用多種照明燈具及光源，提高展陳設(shè)計(jì)整體水平，并保證文物展出效果能夠達(dá)到理想狀態(tài)。未來(lái)，從事相關(guān)工作的人員仍然應(yīng)當(dāng)將目光聚焦于智能照明系統(tǒng)，不斷調(diào)整設(shè)計(jì)方案和細(xì)節(jié)，在為文物安全提供保護(hù)的前提下，使參觀者獲得良好的參觀體驗(yàn)，使博物館所具有價(jià)值得到最大化的實(shí)現(xiàn)。