LED在博物館美術館的應用現狀與前景研究 照明人
姚征帆
近年來，我國大力發展文化事業，各地新建、改建了眾多的博物館和美術館。在這些博物館、美術館的建設中，展覽陳列的各種技術手段推陳出新，其中專業展陳照明扮演著重要的角色。專業展陳照明系統除了承擔著對文物的保護功能之外，還對各類展品藝術價值的呈現起重要作用，以上功能已在行業內形成共識。與此同時，博物館、美術館級的照明產品正悄然進行著一場革命——傳統光源逐步被LED照明產品所代替。在這場新的變革中，博物館、美術館應做好充足的準備來迎接這場技術變革。
一、博物館、美術館照明行業發展趨勢
博物館、美術館是匯集、保藏、陳列和研究代表自然與人類文化遺產的實物，并對那些有科學性、歷史性或者藝術價值的物品為公眾提供知識、教育和欣賞的文化教育機構、建筑物、地點或者社會公共機構。其陳列展覽涉及學科領域豐富，形式語言多元，技術手段多樣。隨著時代的發展，越來越多的新技術和產品被廣泛地運用于博物館、美術館展覽陳列中。光環境歷來是博物館、美術館展覽陳列的重要設計元素，它不僅關乎公眾在博物館、美術館參觀中的審美體驗、展品的信息傳播、參觀疲勞周期等文化學、傳播學以及人體工程學等方面的問題，而且越來越多地與博物館、美術館的運營維護成本和節能環保追求密切相關聯。
1.低碳博物館、美術館概念的提出
2003年2月，英國頒布能源白皮書《我們能源的未來：創建低碳經濟》成為世界上最早提出低碳經濟的國家，明確提出低碳經濟是腹脹“低能耗、低污染、低排放”的經濟模式，并提出減碳技術、零碳技術以及去碳化技術的想法。2010年北京高峰論壇圍繞“低碳經濟與世界城市建設”進行了研討，對發展“低碳經濟”，倡導“低碳生活”，建設“低碳城市”提出對策和建議，明確提出“低碳經濟是世界經濟發展的大勢所趨，今后的競爭就是碳生產力的競爭，著眼于未來，企業不低碳就沒有競爭力，就會淘汰”，在這種經濟形勢下，企業的產品生產越來越趨向于低碳環保。2014年，聯合國曾明確提出，高效照明對解決全球氣候變暖具有重要意義，加快高效照明轉換在全球的推廣，有助于減少電力消耗、霧霾產生和碳排放量，促進資源節約和環境友好型城市的建設。2015年國際博物館協會將國際博物館日主題定為“博物館致力于一個可持續發展的社會”，特別強調面對日益增加的生態不穩定性，以及那些可能產生的自然和人為挑戰，博物館、美術館必須能夠確保發揮保護文化遺產的作用。近年來，許多西方博物館學者已經提出并開始關注“低碳博物館”這一概念，倡導博物館通過自身努力，為減少碳排放和改善環境貢獻力量。
2.可持續發展的博物館、美術館
1987年，世界環境與發展委員會使用了“可持續發展”概念，即能滿足當代人的需要，又不對后代人滿足其需要的能力構成危害的發展。在中國，可持續發展戰略已成為當今一個應用范圍非常廣的概念，不僅在經濟、社會、環境等方面運用，而且在教育、生活、藝術等方面也經常運用。2008年1月，我國下發《關于全國博物館、紀念館免費開放的通知》，使得博物館、美術館的社會功能和價值得到充分體現。在博物館、美術館不斷向前發展，數量不斷增加的同時也出現了新的問題：博物館、美術館自身的館藏研究、展覽策劃、教育活動以及管理人員的專業水平如何做到可持續發展？這就要求我們在博物館、美術館的建設、運營管理和后期維護下一番苦功夫，其中低碳環保的LED燈具在這些課題中具有重要位置。
3.照明技術更新快速，新舊替換勢不可擋
隨著照明領域LED技術更新迅速，其以能耗低、壽命長、控制靈活方便等優勢，使得傳統光源的制造商正在全面轉型生產LED光源，LED燈具產品逐步替代傳統光源燈具產品的趨勢已經十分明顯。
二、LED照明在博物館、美術館的應用分析
博物館、美術館作為照明要求較高的光環境空間，十分注重文物與藝術品的保護、展品的真實表現、空間照明的舒適性等，因此對博物館、美術館專業照明的產品性能和質量要求更為苛刻。LED產品在博物館、美術館的應用經歷了以下幾個階段。
1.初期階段LED照明應用在博物館、美術館存在的問題
LED自推出以來，一直備受行業關注，在快速發展的過程中也出現過一些問題。剛開始推廣時技術性能不穩定，使用壽命不達標，光通量不高，不像宣稱的那樣節能等。部分制造商質量意識不強，在國家標準、行業標準不明確的情況下粗制濫造，造成一些劣質產品流入應用端的博物館、美術館陳列中。主要問題有以下幾點：首先，缺乏工業設計，單從視覺效果和外形上便大打折扣；其次，散熱系統不完善，導致壽命與理論宣稱50000小時嚴重不符；再次，芯片的品質把控不嚴導致色溫不一致；最后，燈具的顯色指數不高等問題，致使LED產品品質不穩定，導致使用單位產生擔心，甚至出現抵觸。而且由于LED產品性能的不穩定，導致展陳設計師在對博物館、美術館做照明設計的時候，對LED產品還處于不適應和排斥狀態，因此，LED產品在早期的博物館、美術館照明應用中并不是特別的成功。
2.現階段LED照明應用在博物館、美術館的優勢
隨著時代的發展，LED技術日漸成熟， LED芯片的性能有很高的提升，LDE燈具從電器到光學配件、散熱構件等都有了質的提高，達到了名副其實的高效節能與超長壽命。相比傳統光源的使用，LED光源更占優勢（見圖表）。
國家在博物館、美術館照明方面早有明確規范，如《建筑照明設計標準》（GB50034-2013）針對博物館照明空間的照度、功率密度，防眩值等有明確要求；《博物館照明設計規范》（GB/T23863-2009）對博物館照明部分照度值、功率密度、色溫范圍、顯色性、光源推薦、燈具防眩等有詳細規定。LED制造商在生產LED接口、芯片與驅動電器、配件等也逐漸趨向標準化和集成化。此時的LED產品質量大有提升，外觀精巧美觀，使用功能靈活多變，產品性能穩定，燈具的智能調控也越來越便利和多樣化。伴隨LED技術成熟的同時，LED照明標準和規范逐漸得到完善、認證，LED產品受到越來越多的展陳設計和專業照明設計師所喜好，并在博物館、美術館照明設計中廣泛應用。
三、如何選擇合適的博物館、美術館LED照明產品
1.保護性原則
在博物館、美術館照明中，重中之重便是對文物和各類展品的保護。因此博物館、美術館的照明產品不僅只是藝術的表現工具，更重要的是要符合文物的保護要求。通常我們對博物館、美術館陳列進行照明設計時，首先要選擇專業化生產并具有保護措施配件的燈具產品，才能夠滿足博物館、美術館的使用需求。因為不同展品對光有不同的要求，尤其是對于那些不可再生的珍貴文物，對光特別敏感的絲織品和書畫類展品更要審慎使用。LED光源幾乎不含紫外線、紅外線，這使LED照明燈具在博物館、美術館的運用成為必然。
2.高品質原則
博物館、美術館對光的專業要求很高，這就要求我們對燈具產品的選擇要嚴格把控。
（1）LED光源經過近些年發展，光效率不斷地提高，已經完全能替代傳統鹵素光源在博物館、美術館燈光的應用。在博物館、美術館照明中，選擇高品質LED芯片的燈具，光通量、光色一致性可以得到充分保障。LED光源的顯色指數（CRI）也至關重要，燈光的顯色性能直接決定了作品的展示效果，為確保展品的色彩得以完美呈現，博物館、美術館專業照明應選用高顯色指數達標的專業燈具，平均顯色性須達到Ra≥90。
（2）目前適合博物館、美術館照明要求的專業燈具，應具有精確的配光。在展覽陳列的實際運用中，對燈具不合理的選擇和使用不當，造成展覽中存在嚴重的光污染，因此應根據不同的展品選擇合適的產品。高品質的LED燈具，應具備不同光束角的搭配，如超窄光、窄光、中光、寬光、洗墻、拉伸等，以充分實現各類展品的藝術特色。
（3）選擇散熱系統優異的產品，確保熱量的有效傳導，保證光源器具處于合適溫度范圍，延長使用壽命。在使用時長超過50000h后，燈具沒有明顯光衰，光通量仍然能保證正常使用的要求。
（4）實現博物館、美術館對光的高標準和多樣化的需求，不僅要有高品質的LED芯片、精確的配光和優良的散熱性能，還要有與之配套的電器產品，才能發揮LED的各項性能指標，保證LED產品發揮穩定、高效、持久的使用。高品質的專業燈具要能夠實現單燈調光、回路調光或數字照明控制（DALI智能調光系統），同時確保在調光范圍內實現高清攝像無閃爍的照明效果。
（5）產品本身外觀設計也十分重要，選擇合適的產品外觀搭配，使觀眾在展覽中，只會留意展覽本身，燈具與展覽空間融為一體，達到“見光不見燈”的效果。
綜上，博物館、美術館照明一定要選用專業化的燈具，這樣才能實現博物館、美術館理想化的展陳藝術效果。
3.低碳環保原則
如今全國致力于環保節能產品的推廣，以此降低碳排放。低碳環保與可持續發展已成為繼國內生產總值之后政府的考核重點。由于LED產品低功率、高光效的特點，在降低博物館、美術館建筑的碳排放量的同時，延長了燈具的使用壽命。博物館、美術館照明應選用低碳環保的產品，為減少碳排放和建設環境友好型社會環境貢獻力量。
以北京故宮博物院慈寧宮為例：
北京故宮博物院，建立于1925年10月10日，是明清兩代皇宮及其收藏的基礎上建立起來的綜合性博物館，也是中國最大的古代文化藝術博物館。慈寧宮位于紫禁城延隆宗門外西側，如今被重新修繕作為故宮雕塑館開放，展覽共計400余件雕塑文物，展品年代跨度從秦代到清代，包括雕塑薈萃館、修德白石館、漢害陶俑館、佛教造像館—室、佛教造像館二室、轉石畫像館六個展館。首先，展覽突破性的實現部分展品以“裸展”的方式進行展示，即沒有玻璃隔擋，觀眾和文物直接面對面。 雕塑文物“裸展”對展廳整體光環境有著很高的要求。其次，全館采用LED專業燈具，既節能又不受紅、紫外線的輻射。由于展品均為雕塑，多數釆用的是立體照明方式，完美展現雕塑形體的細節。因建筑本身是—件不能被破壞的文物，燈具安裝條件受限，所以釆用架空方式解決照明。為了不阻擋觀賞天花和大型雕塑的視線，燈具本身體積不宜過大，因而采用大角度光束角去均勻鋪照建筑。且燈具的外形要消隱在建筑中，不破壞建筑空間的整體美感。另外采用 DALI系統控制照度及光照時間。（如圖）
四、如何提高LED產品在博物館、美術館的藝術表現力
1.在展覽設計中要有專業照明設計的參與
由于各博物館、美術館在照明設備的使用與選擇方面會有差別，尤其在重視程度與經費投入方面存在巨大差距。省級以上的大型一級博物館一般會對照明系統有足夠的重視，非常看重照明藝術表現力的價值，對照明設計與設備采購給予足夠的經費支持。但是對于中小型的博物館、美術館，尤其是經費緊張的單位，在展陳設計時，他們會將有限的資金更多地用于展陳裝飾或是展柜上，很少將資金投入到照明系統中，因此造成博物館、美術館照明系統品質低下、光污染嚴重，甚至會造成不可逆轉的文物損害。照明系統運行的效果良莠不齊，也是各個博物館、美術館存在差距的原因。如果在展覽設計中忽視了照明設計，將會出現配光不合理，造成對展品的損壞，同時也難以實現藝術表現。因此在博物館、美術館新建、改建時，專業照明設計就應參與到展覽設計中來。
2.在展覽布展時要有調試服務與售后服務
博物館、美術館照明這把雙刃劍，用得好它就富有了藝術感染力，用得不好，就會成為影響陳列展覽藝術效果的負擔。展品的藝術表現力離不開照明中光與影的搭配，是它們讓博物館、美術館具有了某種神奇的魔力，讓文物展品展現出內涵與寓意。通過光的表情來傾訴，在文物呈現物理意義上的三個維度以外，還烙上了 “時間”的第四維。
照明系統的后期調試，將光與影交替變換，讓時空關系進行色彩與明暗的重組，對觀眾心理產生某種暗示的作用力。調整光的色溫與光的明暗強度，有時可以表現一種陰暗冷酷的清冷或是更加強烈的冰冷，這些都是通過光來實現寓意，帶給我們陳列形式上的情感體驗。通過光與影的合理運用，再結合展品的內外表情化的寓意作用，才能使文物展品富有個性，其內在的寓意才可以被抒發和延伸出來，進而實現展品在藝術表現上的感染力。因此具有豐富布展經驗的專業照明服務團隊是保障實現上述效果的基礎。
五、LED照明在博物館、美術館的前景展望
博物館、美術館要高度重視LED照明在展覽中的重要性，只有博物館、美術館自身、策展布展團隊及具有豐富經驗的專業照明團隊三方共同合作，才能達到理想狀態的展陳照明效果。為實現這個目標，照明設計作為博物館、美術館展覽陳列設計中重要組成部分，在博物館、美術館中科學地運用LED產品，這將成為博物館、美術館展覽陳列藝術效果的一個亮點。
今后一個時期，博物館、美術館的建設仍將會有一個大的發展，而LED產品必將完全取代傳統光源的燈具產品，這對博物館、美術館的展覽陳列來說意義重大，對于我們博物館、美術館的從業人員來說需要學習研究的問題還很多。
