自然光在博物馆中的应用

文化   2024-10-10 07:30   北京  

自然光在博物馆的应用日渐广泛,本文将探讨其具体应用空间与注意事项。


文物与展品需要自然光吗?


展品需要光,不一定是自然光,自然光变化莫测,难以控制,博物馆展陈空间复杂多变,故可控且限制在一定照度范围内的人造光是最安全与合适的。



由于展陈空间对于自然光相对排斥,展厅遇到窗户常见的做法就是封住。这种基于保护展品的做法,是因为自然光具有以下特性:


  • 光照太强:一般来说,晴天中午室外光照度高达70000-100000 lux, 阴天或多云天户外也到了3000-10000lux。这么高的照度,到室内即便降低到二十分之一,也是展品不可承受之重。

  • 光照变化大:因为天气及白天时间变化,光照度从1000-10000lux之间变化,差距高达百倍,这让照度控制很麻烦。

  • 色温变化大:日出日落色温2000-3000K,正午5000-6500K,晴朗天空色温12000K。博物馆陈列室色温一般小于5300K,自然光的这个色温变化对于博物馆来说也比较难控制。

  • 红外紫外辐射强:如下图中290-380nm的紫外光,>780nm的红外光,这些人眼不能感知,但是对展品会产生辐射伤害。


基于以上这些原因,博物馆较少采用自然光.但是考虑自然光节能,舒适的特点,部分博物馆还是会用,那他们要如何做,才能有效利用自然光,又能在一定程度上保护展品呢?


  • 过滤:过滤掉其中的红外、紫外辐射,最大程度的减少自然光对展品的伤害。

  • 弱化: 无论是侧窗采光还是顶部采光,自然光应通过折射,反射或者导光管等弱化后再进入陈列区,否则出光口会形成强眩光,展品受光太强而损害。

  • 动态变化:当自然光弱化到一定程度,可用于展品之后,还需考虑白天的日照长短及阴晴变化,及时对减弱照度后的被照物进行补光。


自然光的优势


1.

从还原和显色方面来看,自然光有人造光不可替代的优势,对比各类光源的光谱,就能看出端倪。


可以看出,自然光谱连续,分布较均匀。LED在蓝光与黄光处有两处波峰,白光由这些光混合而成,相对而言,对于某些颜色的被照物,表现不是很充分。


全光谱LED相对好一些,但是与自然光相比,还是没有那么连续,均匀。荧光灯、节能灯就更差一些,它们的光谱波长分布如下:



光谱完全不连续,靠近蓝绿红三色处有峰值,通过几个波峰的色谱混合成白光,色彩饱和度与自然光没法比。


我们知道,人眼感知颜色主要是通过物体反射的光。‌例如:‌树叶之所以呈现绿色,‌是因为它吸收了特定频率的光(‌包括紫色、‌蓝色及红色对应频率的光)‌,而反射出绿色的光经过人眼和大脑的判断后形成绿色。‌若光源某个频率的光本来就很少,就会使某些特定物体的颜色在光线下发黑。譬如以前LED灯具显指R9(红色)很低,所有红色物体,在光照下都发黑。


2.

同样,自然光对于我们人类而言,也是不可替代的。

人类对于光照具有天然的敏感性。通过眼睛及瞳孔等人体器官的调节作用,我们已经完全适应了自然光下几十倍甚至上百倍的照度差别,且在阳光下舒适地生活;而自然光照的变化,直接影响我们的生物钟与身体节律。因此,自然光更能满足观众与大自然接触的深层心理需求,它能确保长期在室内参观的人们能很好地与外界互动,从而缓解参观疲劳与迷失感。



博物馆自然光的应用空间


经过以上分析,对于自然光在博物馆的应用,我们就很明确了:观众经常呆的地方,多采用自然光; 展品多的地方不用或少用,如果要用,应该在控制得当的状态下使用。


所以,博物馆采用自然光的空间基本可以明确:


博物馆公共空间:包括门厅、过厅、楼梯、通道、休息区等。越来越多的博物馆,在公共空间应用自然光。如大英博物馆,他们在入口大厅,通过天花膜弱化与光过滤,让透射的自然光用于环境照明。


陈列空间:陈列室中的休息区可以考虑,报告厅适当考虑,其它空间不太适合。



入口大厅没有文物且人流聚集,明亮的自然光让人感到自然舒服且节能环保。


而下图是一个博物馆的过道,通过顶部木格栅引入自然光,既柔化了自然光,又让自然光影随着时光洒下变换的光影,自然舒适节能,让观众在室内感受自然节律。



阿布扎比卢浮宫的穹顶的穹顶上图案在八个重叠的层面上以多种尺寸和角度重复排布,使射入的每一束自然光线经过八个层次的过滤,然后逐渐淡出。随着日照路径的变化,空间呈现出一种梦幻的效果。



陈列空间也在尝试采用自然光,如意大利圣母百花大教堂博物馆:



该空间中间天窗提供整体氛围光,人造光则对石雕进行重点照明,通过亮度与色温的差别,让展品成为空间视觉焦点,整个空间的照度都比较高,但因巧妙运用石雕是对光不敏感的材料特性,而变成了亮点;而其它展品可能是对光敏感的,通过配置的展柜,由于其顶盖的遮档作用,避免了自然光的直射。整体光环境自然,重点突出,而且充分考虑了展品保护。


艺术类博物馆自然光用得比较最多,如下图的艺术空间, 屋顶经过处理的自然光大面积引入室内,为空间提供了充足而均匀的光照,配合顶部横梁的人造光,对展品重点补光,当然,此处光照有点强。



如果充分考虑了文物保护,自然光与人造光结合对于博物馆光环境营造是一种很好的选择。自然光提供节能且柔和舒适的环境光,人造光则通过重点照明突出展品。在自然光不足时,再通过控制系统实现补光。在这种光环境之下, 自然节律与观众的生物钟相顺应,人与自然互动,不易出现“博物馆疲劳”。


自然光,是大自然慷慨赠予人类的珍贵礼物;人工光,是人类智慧与创造的硕果。虽各有千秋,却殊途同归,一起为我们带来多彩的世界。


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