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        博物館展陳設計中智能照明系統(tǒng)的應用探究

        2023-11-07 21:14:55任睿
        工程建設與設計 2023年19期
        關鍵詞:博物館智能系統(tǒng)

        任睿

        (江蘇蘇豪愛濤文化有限公司,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景等多項功能,強調(diào)以嵌入式系統(tǒng)為基礎,在通信技術、計算機的輔助下,使照明線路既有光源成為一個整體,由此達到統(tǒng)一控制的目的。國內(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,社會各界對博物館展陳、照明效果所提出要求變得更加嚴格,引入智能照明系統(tǒng)勢在必行。本文以智能照明系統(tǒng)為研究對象,圍繞該系統(tǒng)在展陳設計中的應用展開討論,以供參考。

        2 智能照明系統(tǒng)介紹

        智能照明系統(tǒng)可以簡單理解為依托嵌入系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信和計算機技術,經(jīng)由網(wǎng)絡對光源進行連接并加以控制的平臺[1]。對博物館而言,照明系統(tǒng)應具備以下功能:一是為參觀者提供符合其心理預期的環(huán)境;二是為展出文物的照度提供保證;三是對文物所遭受輻射損傷加以控制。

        3 智能照明系統(tǒng)對博物館的意義

        3.1 突出效果

        調(diào)查發(fā)現(xiàn),近幾年,參觀者對博物館展陳質(zhì)量所提出要求較以往變得更加嚴格,要想充分滿足參觀者需求,關鍵是要對展陳設計的側重點加以調(diào)整。新時期,展陳設計應重點關注以下內(nèi)容:其一,根據(jù)單元序列科學排列展出文物;其二,結合文物特點塑造相關場景;其三,使博物館內(nèi)環(huán)境更加舒適。要想達到上述要求,設計人員既要保證參觀動線科學,還要保證環(huán)境色彩合理,將智能燈光系統(tǒng)作為落腳點,科學管理燈具光源,從而獲得與參觀者需求相符的視覺環(huán)境。

        現(xiàn)階段,出于凸顯展陳效果、確保參觀者能夠對文物具有更加立體且直觀了解的考慮,設計人員通常會在博物館內(nèi)設置與展出文物相符的動態(tài)場景,如何以展區(qū)主題、場景為依據(jù),對良好光環(huán)境進行營造,便成為困擾設計人員的主要難題。引入智能照明系統(tǒng),可以使該問題迎刃而解,真正做到以展出主題、時間和氛圍為依據(jù),智能設置或切換燈光場景[2]。在此基礎上,借助控制面板和軟件等工具,對場景照明進行細化,確保只需按下對應按鍵,照明系統(tǒng)便能夠按照預設方案,對照明效果、燈光氛圍加以調(diào)整,靈活切換場景,將光環(huán)境與展出文物充分結合,給參觀者以身臨其境之感,由此凸顯文物的價值。

        3.2 保護展品

        眾所周知,博物館既負責保護文物,又負責研究文物,還負責展出文物。展陳設計工作始終將展出文物作為主體,要求設計人員從兩個方面出發(fā)完成設計工作,一是保護文物安全,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。照明的熱量和光輻射均會影響文物,因此,要想保護文物安全,關鍵是要引入智能照明系統(tǒng),嚴格控制燈具曝光量、光輻射,避免文物受到影響。

        實際工作中,設計人員通常能夠做到以下幾點:首先,嚴格管控燈具的光溢出量、出光角大?。黄浯?,酌情引入感應開關、智能調(diào)光等功能,保證所設計照明系統(tǒng)智能且便于操作,并通過精確控制光量的方式,使展出效果達到預期;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,判斷是否需要開啟燈具,確保參觀者能夠從不同角度參觀文物,參觀者遠離文物后,照明系統(tǒng)自行調(diào)暗光源,在降低光源給文物所帶來影響的前提下,避免能源被大量浪費,達到降本增效的目的[3]。

        3.3 節(jié)約能源

        經(jīng)過數(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、電磁調(diào)壓相關技術,實時跟蹤燈具供電情況,酌情調(diào)節(jié)電路電流、電壓的功能,可以有效解決負荷不平衡給照明電流帶來的影響,將電流損耗量降至最低。日常工作中,管理人員可以利用計算機對照明燈具進行科學且智能的管理,以展區(qū)對光能的需求為依據(jù),調(diào)節(jié)燈具亮度,在保證照明效果的前提下,節(jié)約資源并延長燈具壽命,確保燈具所具有經(jīng)濟性、實用性能夠達到預期水平。

        4 如何將智能照明系統(tǒng)用于博物館展陳設計

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

        4.1 應用原則

        4.1.1 舒適性原則

        設計智能照明系統(tǒng)時,既要保證照明光源強度、亮度和色調(diào)科學,還要保證光源飽和度適宜,只有這樣才能為參觀者營造出舒適、理想的光環(huán)境,使參觀者獲得良好的視覺體驗以及參觀體驗。鑒于此,在選擇照明燈具時,設計人員應當重點考慮以下幾方面內(nèi)容:一是優(yōu)先選擇功能完善且風格簡單的燈具;二是明確作為燈具在文物展出過程中起到的重要作用,燈具既要為文物照明,還負責渲染展區(qū)的格調(diào),在凸顯展區(qū)主題的同時,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,為參觀者營造出古樸且神秘的環(huán)境,使參觀者對文物意境具有更加深入的了解。

        4.1.2 藝術性原則

        照明系統(tǒng)的顯色指數(shù)同樣是設計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,設計人員應當根據(jù)博物館布局、展出文物的特點,對照明燈具進行選擇,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,可以細分為柔軟/ 堅硬、光滑/ 粗糙、透明/ 半透明幾大類,因此,在設計照明系統(tǒng)時,設計人員應保證照明燈光能夠凸顯文物質(zhì)地,使文物更具有真實感。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的文物,為保證文物質(zhì)感得到充分展示,設計人員可以酌情引入側光照明,由此達到凸顯文物立體感、明暗交錯的質(zhì)感的目的,如圖1 所示。

        圖1 側光照明

        如果博物館展品以金銀器、瓷器還有漆器為主,則應考慮到上述文物表面均具有單向反射這一特點,用普通光源照射極易使文物表面出現(xiàn)亮斑,改用具有漫射特點的柔和光源,能夠有效解決上述問題,因此,在條件允許的情況下,設計人員應當將光源調(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,在設計博物館照明系統(tǒng)時,設計人員應在藝術性原則的指導下,結合不同類型文物所具有的需求,對照明光源加以設計,在保證展出效果的前提下,使光源得到充分利用,通過多角度配光的方式,使文物所具有的細節(jié)得到還原。

        4.1.3 保護性原則

        由于博物館的性質(zhì)較為特殊,因此,在設計照明系統(tǒng)時,應重點考慮如何保證文物安全,嚴格控制照明時長,以免長時間暴露在燈光下,文物質(zhì)地、材料或色彩受到影響。鑒于此,設計照明系統(tǒng)的人員應堅持保護性原則,通過以下措施保護文物安全:首先,是對曝光量加以控制。其次,是對照明光線的波長加以控制。研究發(fā)現(xiàn),文物極易被紫外、紅外輻射所影響,進而出現(xiàn)老化的問題,正常情況下,可見光的波長均處于400~700 nm,紫外線波長在400 nm 以下,具有能量大、易吸收的特點,極易造成文物的變質(zhì),紅外線波長在700 nm 以上,能量小且不易吸收,通常不會文物受到嚴重影響。最后,是對照明系統(tǒng)照度加以控制,若博物館展品是字畫等對光較為敏感的文物,應確保照度不超過50 lx,如果溫度對光并不敏感,則可以酌情強照度調(diào)整到300 lx,由此達到保護文物安全的目的,如圖3 所示。

        圖3 低照度效果

        4.2 應用要點

        4.2.1 軟件部分

        博物館機房配有計算機,計算機內(nèi)裝有專業(yè)的編程、監(jiān)控軟件,工作人員可以根據(jù)自身級別單擊選定值班員、管理員或其他選項,輸入正確的ID 和密碼后,方可進行相應的操作,例如,查看管內(nèi)照明燈具的情況、更改照明光源等。計算機具備存儲歷史數(shù)據(jù)的能力,可以準確記錄照明系統(tǒng)各項參數(shù),為工作人員提供便利。編程軟件首選ETS3.0,運用該軟件編程能夠保證各模塊均有唯一的物理地址對應,各回路均有組地址對應,并通過整合回路地址、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)硬件包括驅動器、中控器、傳感器和耦合器,其中,驅動器可以細分為調(diào)光器、開關驅動器,前者搭載6197/11-102-500 模塊,既具備單獨調(diào)光的功能,又可以聯(lián)合光線感應器,通過自動調(diào)光的方式,確保博物館內(nèi)照度始終處于相對恒定的狀態(tài)。開關驅動器優(yōu)選SA/S8.16.5s,該驅動器單回路電流最大能夠達到16 A,搭載有自延時的模塊,可以控制燈具開啟瞬間所產(chǎn)生電流沖擊的大小。另外,該驅動器還能夠合斷控制獨立存在的各負載回路,與博物館需求高度契合。

        5 結語

        近幾年,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和思想水平的提高,越來越多人選擇前往博物館參觀,這一趨勢所帶來影響已經(jīng)波及博物館的展陳設計。在對博物館進行展陳設計時,設計人員應堅持以參觀者針對藝術性、安全性所提出需求為落腳點,根據(jù)博物館特點,確定相應的智能照明系統(tǒng),綜合利用多種照明燈具及光源,提高展陳設計整體水平,并保證文物展出效果能夠達到理想狀態(tài)。未來,從事相關工作的人員仍然應當將目光聚焦于智能照明系統(tǒng),不斷調(diào)整設計方案和細節(jié),在為文物安全提供保護的前提下,使參觀者獲得良好的參觀體驗,使博物館所具有價值得到最大化的實現(xiàn)。

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