我国博物馆光环境之历史与现状_以中国国家美术馆为例.pdf

一 「 设计研究 任 任日任一任 我国博物馆光环境之历史与现状 以中国国家美术馆为例 张听詹庆旋 蒲要绍合对 家傅物汾的调切 , 分折了 找望蓦搏物给米环 境的现状通过对中国美术馆三次设计实践的深人剖析 , 回顾俄国博物馆岁去环逮竟 设计的发展历程 。 关键沁逊宫博物院价国国家 溥物馆上海傅物馆上 海类 术馆中国国家美术馆光环境 月厂 只闷 动 、。。 , 从。““从 、。 心台 “动。。 ‘阴 阴舰舰, 叻 瓦。 认 甲尸 瓦 户跳 职乙 功叩。 祝优 卿 舰从 州切珑沼 八。」绍 、阴, 几。 腼 胡 以苦 , 战 动 五“ 。服 , 职几肋 月叮 ‘及渊枷。朋 、, 光环境的质量是衡量博物馆水平的一 项重要技术指标 。 为了妥善地保管好展品 , 必须尽可能地使之免受光学辐射 包括紫外 辐射 、 可见辐射和红外辐射的损害为了 给观众创造良好的视觉环境 , 又需要提高 照明的数量 , 对展品的损害则会相对增加 。 年 , 笔者有幸参与中国国家美术 馆角厅的采光系统改造工作 , 次年又组织 了对改造后全馆光环境的测量和评价 。 经 过大量的调研 , 笔者认为我国文博建筑光 环境研究的基础非常薄弱 , 迅速开展相关 方面的工作十分必要 。 作者单位清华大学建筑学院北京 , 封 收稿日期 一一 一 、 我国博物馆光环境的现状 为了制定我 国的博物馆照明设计标 准 , 以中国建筑科学研究院建筑物理研究 所为主编单位的编制小组对国内上百个有 代表性的博物馆和美术馆的光环境进行了 调查 。 年月至年月 , 通过对 北京 、 上海 、 天津 、 广州 、 西安 、 南京 、 武 汉 、 成都 、 济南 、 长沙 、 昆明 、 杭州 、 深圳 、 厦门 、 佛山等地的博物馆照明现状进行调 查 , 归纳结果如下 照明水平①以天然采光为主 、 人 工照明为辅的展室 , 画面或展品上的照度 过高 , 波动较大 ②天然采光结合人工照明 的展室 , 照度值波动较大 ③全部采用人工 照明的展室 , 画面或展品上的照度最高为 一 , 最低为左右 。 照明设施光源主要为荧光灯和 白 炽灯 , 荧光灯占较大比例 。 灯具多采用市场 出售的一般用途的灯具 。 展柜照明大多数展览柜中的光源 遮挡不佳 , 一 、 二次反射现象比较严重 。 展品保护绝大多数陈列室都无防 紫外线措施 , 文物库房的条件比较差 。 我国博物馆目前绝大多数经费都比 较匾乏 , 难以从根本上改善照明状况 。 国内博物馆的光环境水平整体上比较 落后 。 年至年 , 笔者考察了国内 的四家著名博物馆 , 进行了主观评价和客 观测量工作 , 简要回顾如下 故宫博物院 我国众多依古建筑群 而设的博物馆的典型代表 。 作为国家级文 保单位 , 将其改造成展室是一项复杂而艰 巨的工作 , 特别是古木构建筑对于布线及 灯具散热的要求十分严格 。 目前 , 国际上通 行的解决方案是采用光纤 。 养心殿和坤宁 宫于年引人光纤因养心殿于 年引人交流电源 , 故采用光纤 、 射灯 、 泛光 灯结合的方式 , 效果较好 而坤宁宫由于历 史上未引人 电源 , 采用了蓄电池供电 的光纤照明 , 照明效果较弱 , 与室外反差较 大 , 反射眩光较为严重 。 至年月 , 因 发生器的问题致光纤的光源频繁失效 , 半 数光纤已经停用 。 故宫建筑多靠侧窗采光 , 窗墙比很高 , 如果展品采用玻璃进行保护 , 且不对窗进 行处理 , 来 自窗的反射眩光和来自参观者 的二次反射将十分强烈 , 小件珠宝很难看 清细节 。 皇极殿前原来用于展示书画的东 西庞 , 目前正准备改造为珍宝馆 , 计划采用 岛式展柜陈列 , 眩光 、 反射和隔紫外辐射是 设计师面临的三大难题 。 中国国家博物馆 空间形式和采光 方式服务于特定的展示题材 。 目前 , 建筑物 宽 、 高的巨型采光窗与多样的临 展题材构成了主要矛盾 。 近年承办的临时 展览 , 有相当一部分采取遮蔽采光窗的形 式 , 在室内布置人工照明 , 随之产生两个问 题腐时灯具很难兼顾展品与高大展室 空间的照明 , 空间通常显得比较昏暗 室内光环境缺乏个体固定 “形象”与整体统 一 “形象”。 笔者有幸参与了年月古 罗马文明展的采光咨询工作 , 针对石材类 雕塑作品对光不敏感的特点 , 尝试恢复自 然光 , 借漫射光表达艺术品美感 。 采光设计 引人两项研究功对窗帘隔紫外辐射与透 光性能的测试及筛选利用人工光将天 空光变化对展示造成的影响降至最低 。 实 建筑学报 日件℃刊肋乙 明酗走 国家博物馆古罗马文明展室内各表面亮度实侧值单位 摄影与测量张听 测表明设计目标基本实现 , 但因侧窗相对 展品过于巨大且位置较低 , 展柜表面仍然 可见反射眩光 。 上海博物馆 年月 , 笔者与 馆方的合作实测表明上博在展品照明设 计和照明器材选择两方面代表了目前的国 内最高水平 。 其中 , 玉器馆实现了全光纤照 明 , 实测紫外线含量为零中国历代书法馆 和 绘画馆采用了红 外监控 七。动系统 , 无人时画面照度为坎 , 有 人观看时画面照度为饮 , 最大程度上保 护了艺术品雕塑馆 、 青铜器馆 、 玉器馆 、 瓷器馆根据展品的反射光谱特性选择室内 装修做法 , 展厅的视觉环境较好 。 但其全人 工照明方式也受到了多方批评多数参观 者在描述该馆印象时 , 提到没有 自然光多 数参观者称最喜欢的空间为 自然采光的中 庭部分馆内工作人员担心健康会受到影 响 。 工作人员对该馆光环境的评分是 为厌恶 , 为喜欢 , 针对宽敞度 、 私密性 、 情绪 、 亮度 、 偏爱度的评分为为总体 否定 , 为总体肯定 。 笔者认为其核心问题 是在整体的室内亮度规划上缺乏考虑 , 从 中庭近万勒克斯的明视觉状态到展厅几勒 克斯的暗视觉状态之间缺乏合理的亮度过 渡 , 包括空间和视觉两方面 。 上海美术馆 采用全人工照明 , 只 在交通空间引人少量 自然光 。 设计者更关 注画廊空间的照明 , 在主展厅中设置假天 窗 , 内藏荧光灯管 , 空 间中的色温达到 荧光灯与卤钨灯综合作用的结果 。 上海博物馆绘画馆上与书法馆 下摄影祝志强 上海美术馆首层画廊摄影祝志 强 工作人员和参观者在描述该馆印象时使用 了宽敞 、 明亮 、 宜人 、 放松 、 安逸等词语 。 工作人员对该馆的评分是为厌恶 , 为喜欢 , 有关宽敞度 、 私密性 、 情绪 、 亮 度 、 偏爱度的评分为为总体否定 , 为总体肯定 。 但其展品照明设计较之上海 博物馆存在差距 , 主要问题在照明器材的 选择方面 。 四家博物馆的光环境各具特色 , 尽管 存在诸多问题 , 但采光照明问题已经得到 了馆方 、 展示设计人员和参观者的足够重 视 , 前途光明 。 鉴于国内相关方面的研究较 为薄弱 , 笔者先对博物馆光环境的设计框 架作简单介绍 , 再以中国国家美术馆光环 境的发展脉络为例 , 对年的光学设计历 史做简要回顾 。 确 。 对于中国国家美术馆所代表的美术博 物馆 , 一般坚持两条基本原则 尽可能准确地传达出藏品的信息和 专家对藏品的见解 。 博物馆在将自己的价值取向传达给 参观者的过程中 , 扮演一种积极的角色 。 二 、 博物馆光环境设计框架 英国照明协会 于年总结 了与博物馆光环境相关的九点设计要素图 少 。 所列九条要素不必同等对待 , 但必须 结合其他要素进行综合考虑 。 在博物馆的所有策略中 , 信息策略是 光环境设计的主导策略 。 具体来说 , 博物馆 可 以按照它们对于一系列争论的态度来进 行划分 体现传统精神还是商业精神目的 是娱乐还是教育对于艺术作品采用自然 光照明还是人工照明 。 这些态度是与博物 馆的功能取向 研究 、 展示 、 教育 、 交易 、 储藏等相对应的 。 在决定博物馆及其附属 设施如何被使用时 , 信息策略叫必须清晰明 三 、 中国国家美术馆光环境设计历史 最初方案 关键词苏联理论实践 、 采光质量标准 初探 中国美术馆于年月动工 , 年建成 。 建筑面积为 , 有大小展室 个 , 展览面积约 。 清华大学土木 建筑系建筑物理教研组完成了采光设计与 采光模型试验 。 设计者针对三种类型的展室分别作了 设计 , 最终采用以天然采光为主 、 人工照明 为辅的设计方案 。 设计过程参考了前苏联采光专家古雪 夫的值理论 一 一 为墙面展览区的平均采光系数 。为展区 高水平面上的平均采 光系数 、为在观众眼睛高度面对展墙的垂直 采光系数 当 、 时 , 意味着展品区的 照度高于参观者停留地区的照度 ,“达到这 两个指标 , 一般可以避免和减弱二次反射 刃阴 , 建筑学报 设计研究 任任日任任 现象 , 观众的注意力会 自然地被吸引到墙 壁上的绘画作品上去 ”。 美术馆开始几年使用情况尚好 。 但因 展室跨度大 , 又是三列式布置展品 , 这样中间一列和两侧列的靠里区域的照度 显得过低 , 加之格栅 、 顶棚材料老化 , 至 世纪年代 , 采光系数指标明显降低三 层侧厅采光系数平均值只有 , , 为竣工 实测值的而角厅采光系数平均值为 , 为竣工实测值的 , 这个问题在 阴雨天就更为严重资料引自肖辉乾等中 国 美术 馆照明 改造方 案的试 验研究 。 第一次改造 关键词展品保护理论实践 、 照明数量 标准 、 自主设计自行生产 年 , 在中国美术馆抗震加固维修 的同时 , 对采光照明设施进行了一次全面 改造 。 中国建筑科学院建筑物理研究所 、 建 设部设计院和中国美术馆合作 , 对照明改 造方案进行了试验研究 。 历时近三年 , 于 年月完成了研究和改造工作 。 研究 人员提出了照明改造方案和防止紫外辐射 危害的保护措施 。 最终将原有采光窗封闭 , 全部采用人工照明的方式 。 世纪年代的国际研究与年代 苏联理论最本质的区别是强调展品保护 。 该理论的特点是通过严格限制光辐射来保 护展品 , 按照展品对光辐射敏感程度的不 同实施分级保护 。 在此后的博物馆建设中 , 有关展品保护的一系列要求构成了对光环 境设计的最大制约 。 年改造采取了两 种保护措施 资料引自肖辉乾等中国美术 馆照明改造方案的试验研究 用 一涂料消除荧光灯的紫外 线 。 利用冷卤钨灯和隔热膜来消除红外 辐射 。 研究设计记录发现 , 此次改造可以称 为面向照度标准的理性设计 。 所有不同层 高 、 位置的挂画墙面均按同样的初始照度 标准展开计算 。 尽管出于均匀度的考虑 , 不 同位置墙面会选择不同的布灯方式 , 但有 一点是明确的 , 设计目标是使所有挂画墙 面处于相同的照度水平 。 “ 展室照度适宜 , 光线分布较为合理 。 正面墙布画区平均照 度 , 在考虑各种因素影响后 , 可达坎 , 最小和最大照度比为隔墙布画区平 均照度为 , 最小和最大照度的比值为 正面墙和隔墙的最小和最大亮度比 均为 , 较好地达到了大于的标准 要求 。” 资料引自肖辉乾等 中国美术馆照 明改造方案的试验研究 。 改造的问题在使用过程中逐渐暴露出 来 , 作品背景视觉感受的高度趋同使参观 者的视觉经历变得乏味单调 , 参观作品变 成了一件令人疲惫的事 。 设计者对数量标 准的重视程度远超过了视觉环境质量从 某种意义上也说明 , 设计者对展品的关注 超过了对参观过程本身的关注 。 当然 , 这是 世纪年代展品保护理论的主要特点 , 设计者在当时做出的决定是完全合理的 。 第二次改造 关键词 采光与照明结合 、 质量标准与 数量标准兼顾 、 控制系统优越性 随着光学科技的飞速发展 , 对于技术 指标的小心翼翼已经成为过去 , 如何创造 舒适愉悦的展示环境是摆在设计师面前的 主要课题 。 年北美照明学会仃 的博物馆照明指南在标准的提法上已经不 同于以往数量标准与质量标准的界限变 得模糊 在对展品保护依旧重视的同时 , 对 自然光的使用采取鼓励与宽容的态度强 调光环境设计的灵活性与多样性推荐使 用自然光是创造视觉渝悦的有效办法 。 建筑学报 ‘‘ ‘ 朋 砚 日八 训毛 表中国 国家美术馆年月实侧结 果 项项目目角厅的照明 、 采光方式式 自自自然光光人二 二〔光 光备注注 顶顶顶部天空光光洗墙灯灯模拟天光光光 暗暗暗暗暗藏灯带带带 墙墙面平均照度所列为可实现的最大值 , 灯具可调光 一 墙墙面垂直采光系数数所列为最大值 , 按室外计 , 照度达 墙墙面照度均匀度 二 高水平面照度所列为可实现的最大值 , 灯具可调光 一 高水平面采光系数数所列为最大值 , 按室外计 , 照度达巧 高水平面照度均匀度度 。 。 与与二次反射现象有关的视觉觉可以认为参观者的注意力集中于展品之上 , , 质质量值 要求视觉质量较好 。。 与与注意力有关的视觉觉可以认为基本消除了二次反射现象象 质质量值要求 色色温随天空空 〕〕 展室空间的色温偏低 建议值为以用 状状状况而变变变变变 紫紫外辐射 协一 达到最新印年 国际标准准 要求低于 “ 光管理控制系统以及勒克斯小时监控系 统 。 最近在光线控制方面的进步提供了远 距离的灵敏整合天空光与电气照明的控制 系统 。 尽管复杂的技术是适用的 , 但是对于 很多小型或中型的博物馆 、 美术馆来说仍 然负担不起 。 然而 , 一些基本策略 , 诸如建 筑物方位与形状 、 悬挑与洞口设置 窗 、 门 、 天窗等 , 如果能在建筑设计的初期给予考 虑 , 也可能给人留下深刻印象 。 目前 , 博物馆光环境面临的主要问题 是设计师缺乏理论知识和实践经验 。 面对 等待展出的巨大精神和物质财富 , 面对渴 望走进博物馆的广大群众 , 照明设计师任 重而道远 , 必须全面学习 。 第二次改造于年初结束 。 此次改 造试图解决以往历次改造中的各种遗留问 题 , 在不破坏原建筑风格和主体结构的前 提下 , 结合新的功能要求 , 应用现代的技术 设备 , 力求与将来的二期部分形成一个有 机体系 。 改造内容包括结构 、 装修 、 电气 、 给排水 、 暖通 、 电梯 、 消防 、 保安 、 楼宇自 动化等方面 。 清华大学建筑学院光学教研 组负责角厅的采光模型试验及竣工后的全 馆实测 。 经过采光模型试验 , 决定在 采光井上部设置光控百叶系统 , 该系统的 传感器设于采光井内 , 这种控制方式直接 面向使用过程 。 角厅中设置有可连续调光 的照明灯具 , 用于阴雨天对天光进行补充 。 年月的全馆实测结果如表 名建筑学专业参观者依不同参观路 线对所到展厅进行打分很差较差一 般较好出色 。 由于各展厅在室内设 计和照明设计方面只存在细微差别 , 如角 厅与其他展厅的主要差别是引人自然光 , 由此可以推测出设计微差对参观者视觉感 受造成的影响 。 统计结果如下 角厅的光环境得到了 ‘, 分 ”。 其余的各展厅水平相当 , 平均为 “ 分 ”。 位受过专业建筑光环境教育的研究 生进行了主观评价试验 , 完全参照 教授的研究方法简称美国试验 。 该评价试验是针对博物馆最为重要的个 问题进行问卷调查 , 分析被试者对 同一问 题预期和评价的差异 , 以统计的方式得出 一系列结论 艺术品呈现色彩的正确与否是现有 博物馆展示照明设计中存在的首要问题结 论同美国试验 。 艺术品呈现形式的清晰程度是现有 博物馆展示照明设计中存在的第二位问题 。 结论同美国试验 中国美术馆存在眩光问题 , 对艺术 品色彩的表现不能令人满意 。 参观者对中国美术馆的亮度控制表 示满意 。 参观者对中国美术馆的 自然光控制 表示满意 。 结语 中国国家美术馆的光环境设计与国际 博物馆照明理论的发展密切相关 。 年 初建更注重视觉环境的质量标准 , 对照度 水平的超标持宽容的态度 , 对参观过程的 关注超过了对展品的关注年改造注 重照度标准 , 把展品保护作为首要的设计 原则 , 对视觉质量的考虑处于次要地位 年改造兼顾照明的数量与质量 , 在为 参观者创造舒适视觉环境的同时 , 兼顾展 品保护 。 博物馆光学设计的经典难题一直没有 改变 如何在创造令人印象深刻的照明 和保护展品之间进行平衡美国试验指出 , 艺术品色彩和形式的细节呈现是博物馆视 觉环境面临的主要问题通过对个美术 馆的评估得出 , 在所有的天然采光和人工 照明的美术馆中 , 额外的照明是艺术品保 存面临的主要问题 。 博物馆光学领域的创新应用包括二色 性紫外滤波器 、 灯 注释 博物馆西方国家的博物馆在概念上包 括美术博物馆 , 二者的光环境 设 计参照 同一体 系和规范 。 “美术馆” 一词缘自日 本 , 中国国家美术馆属于 “美术博物馆”, 参见官方 英文译名 。 美国试验于年进行 , 由名参观者对全 美个博物馆进行抽样调查而得出指导性结论 , 所 选取的参观者都是在年龄 、 性别 、 身高等方面具有 代表性的博物馆在地理方面是广泛分布的画室 的尺寸 、 建筑的年龄 、 尺寸和功能 是否作为博物馆 而建造 对于博物馆来说都是典型的 。 二色性紫外滤波器包括光色玻璃当接受紫外线 辐射时 , 材料发生化学 变化 , 导致透明度的降低和 电变色玻璃当电流通过材料表面时 , 导致材料的化 学性能发生改变 , 导致光谱透射性能发生变化 , 可 以由手动控制或由光 电池自动控制的开关激活 , 可 以有效地用 于 天空光控 制资料引 自 建筑玻璃李冠钦译北京机械工业 出版社 , 。 参考文献 【中华人 民共和国行业标准 博物馆照明设计 标准北京国家文物局 , 潘连生光纤照明在故宫陈列室 中的应 用照明 工程学报 ,, 一 【 』 , 堪九艺 ,月 对 召月 厂若 , 一 【 』叮日 日, 八了劣一 八刀曰刃 门日 工 贻、, 口厅 朋 , 丁 , 【苏联 古雪夫建筑物夭然采光张绍 纲译北京中国工业出版社 , 【詹庆旋中国美术馆的采光设计建筑学报 , 一 【 工 污 ℃一 , 一 【此人代表做的采访 , 观 点来自被访者 一 , 一 夕 笼以夕建筑学报