探析自然光在博物馆空间中的运用
顾孟源1 徐 雷2 Gu Mengyuan 1 & Xu Lei2
(1.2.南京林业大学艺术设计学院，江苏南京 210037）
摘 要： 人们对于光在博物馆空间中使用的探索由来已久，光是博物馆中渲染空间氛围，烘托展品特点的重要手段，这其中对自然光的运用是不可或缺的一环[1]。文章通过对自然光在博物馆中的发展历程、自身优势[2]、运用方式及注意事项[3]等方面的探讨，揭示了自然光在博物馆中运用的重要性，并通过这种重要性提出加大自然光在博物馆空间中的应用的观点。希望以此提高人们对于博物馆中自然光运用的认识程度和重视力度，探索自然光在博物馆中运用的意义和价值。
关键词： 自然光；博物馆空间；光环境；节能环保；科学保护
自然光作为一种自然存在的光源，其在建筑设计中的运用自建筑诞生伊始便被人们所关注。博物馆空间作为建筑设计中一种独特的形式，其在光环境上的设计也历来是建筑设计师们设计的重点。
1 国内外博物馆中自然光应用的发展
自然光在西方早期博物馆陈列室中即有运用，但在20世纪70年代的美洲与欧洲，经历了一段时期的“黑暗博物馆”模式，即博物馆在照明设计大量使用人工照明，很少获不使用自然采光。“黑暗博物馆”本身存在一些不可避免的问题，例如会造成包括电能在内的大量资源浪费，对一些艺术品的表现缺乏真实还原，建筑空间较为单一等等，这它的发展逐渐受挫。随着80年代人们的环保意识的觉醒，人们认识到生态问题、能源问题等关乎人类生存的重要性，自然采光又重新回到建筑师们的视野。如今西方国家博物馆在自然光上的应用已具规模与经验，自然光运用已经成为每个新建馆项必然考虑因素，这其中尤以法国，德国较为突出。例如法国的橘园美术馆顶层展厅，其带有智能控制的椭圆形防光盖可根据自然光的强弱调节自然光的透光量，通过不同角度和强弱的光线摄入，可使展品色泽表现产生微妙变化，从而使观众产生不同的观看感受[1-4]。
近几年，我国博物馆事业发展十分迅猛，政府加大了资金投入，民间也积极投身博物馆事业的建设[5]，老馆改造和新馆建设的项目大量出现。随着设计观念及科学技术发展，我国博物馆空间对自然光的运用的重视程度正逐步增加，比如苏州博物馆高侧窗采光设计和六朝博物馆一层“满天星”地面（图1）就是其中比较好的例子。
老巴在急救室门口只坐了一会儿，医生便走了出来。医生平淡地说：“人已经完了。心肌梗死。”半小时后，阿里的母亲便被送到了太平间。阿里的弟弟阿东赶到医院时，老巴蹲在太平间门口，他已经悲伤得嗓子发不出声音。罗四强和李丽红都在劝他先回家去。
2 自然采光在博物馆照明中的优势
从博物馆采光设计发展进程来看，自然采光在博物馆照明中的运用较人工照明有其自身的独特优势，大致可以总结为绿色节能环保、方便维护保养以及特殊美学价值三大方面。
2.1 绿色节能环保
从西便门桥往南经南二环到东便门桥，全长16.2 km，中央隔离绿化带采用高低绿篱间隔的形式，绿篱整齐密实，不仅美化了道路，还可以代替防眩板起到过滤灯光的作用，防止对行车辆因“眩光”而造成交通事故。中央隔离绿化带宽1.5 m，两侧路缘石为特-5型钢筋混凝土防撞缘石，底宽25 cm，顶宽15 cm，外露40 cm。隔离带内为常青灌木丛，高约1 m，如图4所示。
2.2 方便维护保养
太阳是自然光的光源，但自然光并非单指阳光。自然光（Natura l light）可以理解为晴天太阳的直射光（阳光）和散射光（天空光），散射光即阳光通过大气层被空气中的尘埃折射反射以及阴天、雨天、雪天天空柔和的漫散射光，另外月光的星光也属于自然光的范畴。也就是说，自然光由阳光（sunlight）和天空光（skylight）共同组成。本文中所提到的自然光，主要即指阳光和天空光，其在博物馆空间中的运用可按照博物馆空间类型进行分析。
2.3 特殊美学价值
插秧节省用工费。机械插秧用工0.13-0.05个/亩，人工插秧每亩用4个工，每个工费100元，亩工费400元，提高效率11.5-30倍，每亩可节约工时费350元以上。
3 博物馆空间中自然采光的运用
自然采光在日常维护保养上也极具优势。不同于人工照明灯组、管线等大量照明设备的投入，除了滤光控光装置，自然采光几乎不需要任何照明设备。更为重要的是，它还不需要电力等其他二次能源。这就节省下大量的日常使用及维护修理经费，因此特别适合在博物馆这样的主要目的并非盈利的公共建筑中使用。
3.1 博物馆公共空间的自然采光
针对自然光中的有害射线，我们可以通过可调节的遮光装置严格控制博物馆展示空间内的进光量，也可以采用贴有防辐射膜的玻璃进行防护。此外，不同材质的文物对紫外线和红外线的抵抗能力有所不同，中国古代的纸本、绢本和帛画对光强和色温的敏感度极高，竹木器、漆器和彩陶类文物对光强和色温较为敏感，而青铜、玉器、珐琅对光的敏感度则相对比较弱，因此在保护中要针对具体情况具体对待。
3.2 博物馆展示空间的自然采光
博物馆空间的核心即是展示空间，它包括展厅、展廊、陈列室等空间[9]。由于展品自身特点、展位安排设置、以及具体展示效果要求等原因，故不能像公共空间那样大面积无差别的使用自然采光。自然采光在展示空间中的运用存在诸多注意事项，由于自然光线柔和但不稳定的自身特征[10]，单靠自然光本身无法将对环境的整体照明和对展品的定点照明区分开来。此外，阳光中的有害射线会对历史展品的造成损害，眩光现象的产生还会对观展视觉效果产生不良影响。以上的问题就要求展示空间中的自然采光要加强对自然光控光、补光的重视，因此在展示空间内多采用自然采光和人工照明相结合的照明设计，而且会比公共空间更加关注局部的定点照明。苏州博物馆展厅内的高侧窗和矩形顶窗采光设计就是很好的案例（图2）。高侧窗负责室内空间的整体照明，同时，为了满足展示效果需要，展柜根据展品的具体情况，使用顶部灯箱或底部射灯进行补光，以突出展品风貌。
自然光不仅在物理特性上的具有优势[6]，其在美学价值上同样具备有别人工照明的优势。自然光自然清新的照明特点与人工光源要有很大不同[7]，特别是在美术馆、艺术馆中，自然的照明能最直接还原人眼所看到的展品，这对于观众的真实视觉体验的影响颇深[8]。同时，自然光可以打造较为真实自然的馆内氛围，这种氛围会增强观者的历史体验，其在遗址类博物馆中尤为突出，不同形状的自然光影效果会增加这种体验感的生成，也成为传达设计信息的一种独特方式。
图1 南京六朝博物馆一层的“满天星”
图2 苏州博物馆高侧窗
4 博物馆内自然光运用的注意事项
自然光在博物馆中的应用虽然赢得了越来越多的青睐，但这并不意味着自然采光在博物馆室内空间照明设计中完全取代了人工照明。恰恰相反，有些地区由于自然光照太弱或太强，或是遇到阴雨天气的原因，都不适宜粗犷式的使用自然采光，自然采光应与人工照明综合运用，相辅相成。在具体的设计中，也应注意到自然采光所带来的一些问题，并针对这些问题对文物展品进行科学保护。
4.1 有害射线对展品的伤害及防护
眩光是指由于强烈的亮度变化所引起的物体可见度降低的视觉现象，一般分为直接眩光和反射眩光两种，其中对观展体验的影响较大的是反射眩光[12]。展柜或地板的反光、室内空间中用于装饰的玻璃金属材料的反光都属于反射眩光。在博物馆展示空间中，眩光极大地影响了观展视觉效果和观展体验，也是引起视觉疲劳的重要原因之一。
博物馆内非展示空间皆可称为公共空间，它包括大厅、中庭、休憩和过渡空间等。公共空间因其照明面积大、照明要求低等特点，运用自然采光提供环境照明成为最佳选择。山西博物院中庭部分就采用宝塔状的顶窗设计，该顶窗承担了中庭部分80%的光照来源，为四层楼高的建筑中庭空间提供了自然柔和的自然光环境。与此相类似，在英国伦敦大英博物馆改造中，其中央庭院顶部由一个巨大的玻璃钢架穹顶所覆盖，该玻璃钢架穹顶采用了双层的镶嵌玻璃设计，这样有在将自然光引入室内空间的同时有效避免了阳光直射。此外在阳光照射下，穹顶钢架能在地面形成网状投影，随着太阳变化，网状投影也随即产生变化，为室内空间增添了独特的视觉效果。
4.2 眩光对观展视觉效果的影响及避免
我们知道光是以电磁波的形式传播，其中可见光可以被人眼捕捉到，紫外线、红外线、无线电波等人眼则看不到。日光中含有的紫外线对文物展品的伤害最大，它是引起展品褪色的主要原因。此外，日光中的红外线也会对文物展品产生不利影响，它主要是通过光的热作用其对文物展品进行损伤，引起空间内干湿度的波动，造成文物干化、开裂、变形等[11]。
绿色设计在当今设计界已成为主流思想，自然采光的运营符合绿色设计中3R原则（减少、再利用、再循环）的要求。我们所采用的自然光光源来自太阳辐射，不同于煤炭石油天然气等资源，光资源在使用时不产生有毒有害的污染物，可以说是一种可靠的可再生清洁能源。
对此，我们可以使用高侧窗采光或是换用磨砂玻璃的方法对眩光进行防范。高侧窗采光一般采用长条状矩形窗口设计，高度位于地面2.5米以上，高而长的窗口设计避免了自然光直接照射在展品或展柜表面从而形成眩光，又可以使室内空间在窗体长度方向获得相对均匀且充足的光照。
为保证管线系统连续，喷洒装置在中央隔离带应急掉头阀处需在路面以下敷设，其掘路回填设计和施工等应符合各地方相关规定。
因此可见，只有做到对自然采光科学合理的利用，包括对控光、滤光与补光的设计，自然采光才真正能够在博物馆空间照明中长久发。
5 结语
自然光由于其自身节能环保，方便维护的特性及独特的美学价值，其在博物馆空间中的运用愈加广泛，将成为未来各种类型博物馆空间照明设计的必然发展方向。当然这并非是要抛弃人工照明，而是要求将两者巧妙地进行结合，共同为博物馆空间展示效果出力。
(1) 最原始的单细胞动物A用[ ]____________呼吸。制作临时装片观察时，要用吸管从培养液的表层吸取A，原因是____________。
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[12]Lalumiereetl aprotectiondes objectset speeimensex posesdansles museeset galeriesda rt2.1997.LCOM.Paris.
Brief Analysis of the Application of Natural Light in Museum Space
Abstract: People have been exploring the use of light in museum space for a long time. Light is an important means to render the space atmosphere and set off the characteristics of exhibits in Museum, which is an indispensable part of the use of natural light. This paper discusses the development, advantages, application methods and precautions of natural light in museums, reveals the importance of the application of natural light in museums, and puts forward the viewpoint of adding the application of natural light in museum space. It hopes to improve people's understanding and emphasis on the use of natural light in museums, and explore the significance and value of the use of natural light in museums.
Key words: Natural light; Museum space; Light environment; Energy conservation and environmental protection; Scientific protection
DOI: 10.16771/j.cn43-1247/ts.2019.11.029
中图分类号： TS664.01
文献标识码： A
文章编号： 1006-8260(2019)11-0116-02
基金项目： 基于乡土文化民宿特色的变迁和改造研究(163103121)
作者简介： 顾孟源(1994-)男,硕士研究生,研究方向：室内设计,E-mail：1634475117@qq.co
通讯作者： 徐雷(1958-)男,教授,研究方向：艺术设计,室内与家具设计装饰设计,E-mail：1617882336@qq.com
引文格式： 顾孟源,徐雷.探析自然光在博物馆空间中的运用[J].家具与室内装饰,2019,(11)：116-117.GU Mengyuan, XU Lei . Brief Analysis of the Application of Natural Light in Museum Space[J]. Furniture & Interior Design , 2019,(11)：116-117.
（责任编辑：张 杨）