【中國國家博物館】照明與展柜一體化設計——解析“古代中國”展覽照明改造案例

——解析“古代中國”展覽照明改造案例

圖1 “四羊方尊” 舊展柜光環境

圖3 “青銅鼎”舊展柜光環境

圖4 “王子午青銅鼎”舊展柜光環境

因此，施工我們只能采取就地改造，以替換原展柜電器和光源為主，工作范圍局限于現場來完成任務。但僅更換舊有照明設備，很多新光源與舊設備的光源色彩匹配一致性較差，技術工人現場操作施工難度大，在現場施工出于安全考慮，也只能在確保文物展品萬無一失的前提下推進工作。另外，部分展品造型豐富，紋飾也精美，原有展柜底部結構沒有照明設計，要提升展柜的照明品質更存在難度，需要對展品底部進行有效補光，否則很難解決柜內光環境的問題。因此，我們在這些苛刻要求下，重新考慮照明方案，趨利避害，如新添附加件，增加一些可靈活可操作元素，重新設計照明與展柜一體化結構件來解決難題。但新設計改造結構件需要保證與原展柜材質和色彩一致，大小比例結構要與柜內展品尺度和諧，尤其新結構件的樣式與設計高度要與原展柜文物底托形狀和高度協調，改造后的結構件要與原展柜無縫銜接搭配合理，要讓觀眾視覺舒適性和審美提高，又能與空間周圍展示環境完美契合，才能顯得不突兀（圖5～圖7）。

圖5 新龕柜照明與展柜一體化結構件

圖6 新改造后實際照明效果

圖7 展柜與照明一體化結構

該展覽金屬展柜使用較多，不同展品照明要求也不同，需要根據展品類型和文物形狀來設計，初始狀態下，展柜照明效果能滿足館方正常使用需求。但隨著展出時間的增長，展柜內部照明燈具的衰減要先于展柜的淘汰速度，當展柜達不到報廢年限，而燈具衰減不能實現正常使用，導致光環境效果已影響觀眾正常觀賞的情況下，館方需要對其進行改造。傳統展柜的照明改造方法有兩種：一是直接更換新展柜，此方案成本較高，實施周期也較長；二是更換照明設備或光源，但新光源與舊照明設備有可能匹配性較差，這兩種解決方案均是不理想的。尤其淘汰舊有展柜會造成資金浪費，而且也不低碳環保。本次改造提升任務本著節約成本、以小見大、先局部后整體，帶有先期實驗和學術探討雙向目標來推進工作。例如展廳中很多舊展柜照明設計不理想，尤其展柜頂部大面積泛光，會吸引觀眾視線到展柜頂部，直接影響觀眾對展品的觀賞。改造中，我們需要解決展柜頂部的發光問題，以減輕它們對觀眾視線的干擾；另外，通過減少不必要的光源，也可以節省能源和資金問題。在設計新改造方案中，我們盡可能關閉展柜頂部照明設備，將新替換的光源光束能集中到展品上，角度可以靈活調節，以消除不必要雜光。再譬如，大部分重點照明展柜采用光纖照明，該光源光色一致性較好、沒有紫外線和紅外線等有害光的輻射、對文物保護有利，以往國內很多博物館和美術館經常使用，但該光源的缺點是造價成本昂貴。隨著LED新光源普及利用，以及技術性和功能性日益提高，在改造中我們為進一步節約成本，對部分展柜保留原有的光纖設備，僅將配件發光器中的傳統光源替換為LED光源，并對原有光纖燈導線和燈頭進行清潔和維護，以延長該照明設備的使用壽命，這樣既可以提升舊展柜的光環境品質，還可以節約成本。此外，針對部分原有展柜由于原燈具安裝設計位置不合理，其展柜底部根本無法補光，我們必須新增加結構件，以解決展柜中展品底部昏暗和照明品質低劣等問題，只有充分考慮原展柜照明的利弊，才能設計好展柜與照明一體化新方案，實現預期光環境提升的效果（圖8～圖9）。

圖8 “青銅鼎”舊展柜光環境

圖9 “青銅鼎”新改造展柜光環境

在改造進程中，我們除了采取替換舊設備為新高品質照明產品以外，還要進行新的照明設計，以解決原有照明條件不佳等難題。在施工中，我們除了參照《博物館照明設計規范》（GB/T 23863-2009）和《文物展柜基本技術要求及檢測標準》(GB/T 36111-2018)等標準以外，在改造工作中，我們主要應用了最新的《美術館光環境評價方法》（WH/T94-2021）標準來選擇光源，并嚴格按照此標準對光環境進行優化設計，以確保展品的真實色彩還原，又能清晰辨識展品的紋飾，還能提升展覽的整體光環境品質。這里我們做了一次投入小、見效快的改造方案，主要針對基本陳列等長期展覽，在原有舊展柜基礎上，增加新結構件，置入展柜與照明一體化設計新元素，保證展柜整體效果不變的情況下，巧妙安裝新結構件和配置新光源，在“見光不見燈”設計理念的指引下，迅速提升光環境的改造計劃。

我們主要做了三項照明與展柜一體化設計方案，方案一：在保障常設展覽或專題展的正常展出，不移動展品的情況下改造，以四面中心柜為主的設計，解決了四面柜內部光效的衰減與照明設備損壞問題，在原有照明設備無法實現理性效果的前提下，保留原舊展柜初始結構，置入新的展柜與照明一體化設計結構件，同時，根據展柜外觀尺寸與柜內展臺樣式來構思設計，采用碳鋼板焊接技術，折彎成型，外觀呈凹槽包裹狀造型，將迷你軌道射燈進行隱藏安裝，并采用磁吸式軌道進行靈活地布置燈光，在根據現場的需要，來增減或更換燈具設備來解決現場問題，此結構件可以直接放置到展柜中，可以對展品自下而上整體均勻補光，還可以利用燈具的位置，任意調節燈具的角度等方式，來滿足對柜內展品照明改造的提升需求，實現見光不見燈的光環境展示效果（圖10）。

改造后展館照明效果得到明顯提升，原有四面展柜照明突出問題得到有效解決。如展館中國寶級文物 “四羊方尊” 展品為觀眾所熟知，但原展柜光源的光衰較嚴重，展品紋飾很難被看清楚，細節已無法辨認。盡管它擺放在過廊的中心展示位置，由于展柜內的光環境衰減問題，使整個文物的色調顯得沉悶昏暗，直接影響觀眾對展品的觀賞。展柜照明設計效果欠缺還包括：展柜照明結構件底部安裝位置不合理、燈具角度和光圈調節不靈活、頂部光源的頻閃嚴重，已不能滿足展品細節的展示需求，而“四羊方尊”這件展品器物造型呈上寬下窄形態，加上原展柜底部和頂部光源安裝位置不合理，僅替換原有光源很難實現理想的光環境效果。因此，我們對此件展品進行多次實驗性改造，具體方法分三步：一是添加展柜與照明設計一體化結構件，覆蓋原有照明結構，通過結構件的造型與底板尺寸設計，讓新結構件與舊展柜內部展臺的形式達到完美結合；二是調整光源與結構件的高矮尺度，以實現對底部展品紋飾的完美呈現；三是選擇合理光色的光源，盡可能展示文物展品的真實色澤和藝術美感，實現360°無死角觀賞效果（圖11）。由于該展品的特殊與珍貴，在改造過程中，我們還對展品進行了數據采集工作，我們運用了《美術館光環境評價方法》（WH/T94-2021）標準的采集數據方法與評價光環境方式，做了原舊展柜與新改造后展柜光環境數據比對工作。表1和圖12為“四羊方尊”改造前舊展柜光環境采集指標信息，表2和圖13為“四羊方尊”改造后新展柜光環境采集指標信息。

步驟1

步驟2

步驟3

圖11 “四羊方尊”的改造過程與光環境效果

表1 “四羊方尊”改造前舊展柜光環境采集指標信息

圖12  現場光學數據與頻閃指標圖（舊展柜參觀模式數據）

圖13 現場光學數據與頻閃指標圖（新展柜參觀模式數據）

通過對比兩組新舊展柜的改造數據，我們可以看出該展品各項照明指標均明顯提升。青銅器展品的色溫提高，有助于展品材質感的體現；頻閃得到了有效控制，能讓觀眾隨時可以拍攝到稱心如意的展品照片留念，再不用擔心發生模糊虛晃影像了。其它指標提高如顯色指數和色容差，可以使展品色彩還原效果接近真實；另外，展品照度的提高，可以使展品細節觀賞起來更加清晰，在展廳中散發迷人光彩。

以沿墻三面柜為主進行設計，解決三面柜內因光效衰減、色彩不一致或照明設備損壞等問題，同樣可以滿足在不移動展品和正常展出情況下，進行光環境改造與提升計劃。設計方案中，我們首先拆除了原舊展柜點光源的照明設備，關閉舊展柜頂部熒光燈的泛光光源，在不改變舊展柜整體結構的前提下，新結構件利用原舊展柜的點光源凹槽結構開孔進行安裝，即方法靈活，還保留了原舊展柜的結構，重新置入展柜與照明一體化新結構件，再結合展柜的比例，采用經過焊接后折彎成型的碳鋼板，嵌入泛光洗墻燈與重點照明軌道射燈，通過配光方式的綜合運用，讓面光和重點照明能組合在一起，另外，還設計了遮擋形式，消除觀眾視線之外的雜光，實現三面柜整體光環境俱佳效果。在新結構件中，還可以任意調節射燈的角度和位置，可根據展品實際來增減導軌射燈數量，隨時為柜內展品進行立體補光，外觀形式與原舊展柜完美融合，不僅可以滿足對三面柜展品的靈活布展，還可以實現對光環境品質提升的設計需求（圖14～圖16）。

圖14 舊三面柜照明結構件

圖15 新三面柜照明結構件

圖16 三面柜展柜與照明一體化結構安裝示意圖

展廳中數量最多的展柜是沿墻三面柜，我們在改造中僅選了兩個臨近的展柜進行試驗性改造，因舊展柜是機械化大生產的產物，照明設計形式較為單一傳統，展柜內部燈具調節的程度有限，只有頂部配光，對于柜內擺放大件展品或造型結構復雜的展品適用性不高，要實現理想光環境展示效果有一定難度。以“婦好”青銅三聯甗展品為例，原柜內展品光色不均勻，展品器物紋飾也很難看清晰，頂部光源泛光是利用熒光燈管和LED燈混合進行照射，對文物色彩還原效果較差，青銅器上的綠銹也無法辨別（圖17）。通過改造使展柜內光環境效果得到很大程度提升（圖18）。

圖17 “婦好”青銅三聯甗舊展柜光環境

圖18 新改造“婦好”青銅三聯甗光環境

圖19 新改造“婦好”青銅偶方彝光環境

圖20“ 樓中人”舊展柜光環境

圖21“ 樓中人”改造后展柜光環境

“古代中國”基本陳列照明改造后效果圖（部分）：