自然采光在博物馆建筑中的应用及衍生意义

赵文杰

陈列展示作为博物馆的主要信息传播方式，为了营造更好的氛围，达到更好的陈展效果，吸引更多观众的注意力，就需要更合理的采光设计。由于博物馆诞生于尚未发明电灯的17世纪，当时主要的采光工具是蜡烛，而蜡烛不仅照明效果有限，且受环境影响较大，所以当时的博物馆采光主要以自然采光为主。虽然后来随着电灯等照明手段的发明，也有完全不进行自然采光封闭式博物馆出现，但是随着人们审美观念的发展，特别是上世纪70年代开始能源危机的出现，建筑师们越来越重视通过对自然采光的巧妙设计，来营造博物馆的历史氛围、满足人们的审美需求。

一、自然采光在博物馆中的应用

自然光（Daylight），是一种来源于日光的光线混合体，包括直射光（Sunlight）和折射、反射光（Skylight）。将之作为博物馆光照来源的主要优点有：一是其能量是源源不绝的；二是其晴天照度①可达60-100klx，全阴天也可达5-20klx，仍比室内所需照度高出10-50倍；三是其在传播过程中不显示偏振性，且光谱能量分布均匀，所以其色彩还原度最高；四是人类的主要进化过程都在自然光下进行，所以我们的眼睛本能地相信自然光线中看到的才是物体的本色；五是自然光自身色彩可以丰富人们的审美体验。

（一）为展厅整体空间提供照明

展厅是博物馆的主体，也是一种博物馆特有的空间类型，建筑师在设计该空间时，应该根据各个展厅的不同功用和对灯光的不同需求，设计出可以满足展厅陈展需要的光环境，总体来说，光环境设计因素主要有：一是对不同二维展品的亮度的比值应该在0.3与0.7之间；二是由于频繁的亮度转换会引发人类的视疲劳，所以不同展厅之间的亮度应该相近，如果亮度差别较大，则应该在这些展厅之间设计出与视觉适应相配合的充足的过度空间；三是为了突出展品，投射在展品上的光线亮度要高于环境亮度，但比值不要超过3：1；四是为了不分散视觉关注点，要利用色温变化将展品从周围环境中凸显出来，但对比不宜过于强烈；五是避免出现亮度极高的光源产生的炫光现象；六是综合利用定向和漫射等照明手段表现展品的立体感。

（二）为博物馆整体环境提供照明

为博物馆提供整体环境光是自然采光在博物馆最广泛的应用方式，在应用的过程中，除了要求光线均匀、稳定可控，对展品的色彩还原度高之外，还要通过设计位置理想、大小合理的采光口来控制博物馆内展品与环境光之间照度比例。在博物馆中，最常见的照明方式是将自然光作为整体环境展示光源使用，而将人工光源作为强调展品展示光源使用，两者相互配合，有张有弛，既精确地突出了陈展主题，又营造了轻松的空间氛围，同时，还保护了对光线较为敏感的珍贵藏品，也在明暗流转之间，为博物馆增添了生动的艺术表情。

（三）直接为博物馆陈展提供照明

博物馆的陈展功能主要是通过对馆藏展品进行展示来实现的，而如何为展品提供恰如其分地光线，以达到最佳参观效果就显得尤为重要。如果全部依靠自然光为全部陈展空间的照明来源时，需要注意的有：一是由于自然光受到博物馆所在地的地理环境、博物馆本身的采光口设计、自然采光的光照系数等影响较大，人为不可控制的客观因素较多，所以在前期以理想状态下自然采光为主的设计之中就要考虑到，在自然采光难以实现的情况下如何用人工照明进行辅助；二是根据展品自身的光敏感度来决定，是采用自然光线直射展品、还是仅仅提供环境光、亦或是对自然光线进行处理后再加以使用；三是考虑经过处理的光线是否能够满足展品需要的照度。

二、自然采光在运用中所产生的衍生意义

（一）自然采光在博物馆设计运用中产生的美学价值

和稳定的人工照明方式相比，自然光线会随着季节、早晚的不同而产生变化，使得在三维空间中静止的博物馆建筑本体拥有了时间流逝之感。一是采光口其形式本身的美学价值。由于引入自然光线的采光口需要承担漫射和反射的任务，所以经常在形状上被设计成相互掩映，互相穿插的形状，其本身就具有不可忽略的美学价值。普通建筑物的采光口一般都是封闭式的玻璃天窗，位于可以透过自然光线的平面上。二是在光线被引入馆舍之后，经過采光口过滤之后的光线本身的形状、色彩、照度，以及光线所投射的位置和环境光、展品光之间的融合，共同创造出不亚于实体建筑本体所产生的美学价值。三是自然采光在博物馆公共空间所展现出的美学价值，与陈展需要的光线相比，自然采光在进行公共空间的设计上更有自由挥洒的余地，所以更加可以在美学价值上有所追求。

（二）自然光线可以人为地塑造出空间的节奏感。以博物馆最重要的公共空间——大厅为例，这是观众进入博物馆后产生第一印象的场所，自然光不仅要照亮该空间，更要给观众带来非比寻常的空间审美体验。

（三）用自然采光创造出缓解压力的休闲空间。与学校教育的刻板传统不同的是，博物馆不仅承担着教育职能，还承担着休闲娱乐的职能，尤其是现代博物馆，甚至要求空间比例达到50%左右，特别是对一些面积较大、专业性较强的博物馆来说，参观者接收到的信息量是巨大的，容易产生审美疲劳，所以如何让这个空间更加舒适减压，就显得尤为重要。如前身是古典建筑的大型博物馆——British Museum，在改造的过程中，加入了一个类似于中庭的设计，这是一个被巨大玻璃穹顶笼罩的休闲空间，当自然光线穿过这块由1656块形状各异的玻璃拼接而成的巨大屋顶，为整个空间投射下斑驳的纹理，给人们美的享受的同时，也在密集的展厅之间创造出一种张弛有度的空间感。

（四）自然采光为没有生命的博物馆塑造出审美情感。博物馆本身只是冷冰冰的建筑物，没有生命，但却是人类智慧的结晶，而建筑学家们为博物馆创设的有别于一成不变的人工光源的美学氛围，赋予了博物馆独特的灵魂和审美情感。如：著名建筑学家Louis I.Kahn认为：光，是神明晓谕人间的语言，人性与神性其中得到彰显共融，而其设计的Kimbell Art Museum就是他这种美学思想的现实表达。在连续的水泥拱顶掩盖下的建筑空间，自然光从上倾洒而下，仿佛来自天堂的关怀，参观者徜徉于光与艺术之中，达到了“天—人—物”三位一体的心灵震撼效果。

注释：

①[照度：受照平面上接受的光通量的面密度，单位是KLX。

（作者单位：王羲之故居）