基于使用者行为的展览空间设计研究*——以深圳某高校改扩建展厅为例

金 珊 ，马 健

1 研究背景

近年来，人民群众对展览活动的热情与日俱增，体现出对精神文化需求的渴望。与此同时，国家在展览设施的建设方面也投入了大量的人力、物力和财力，引进了很多国外的先进技术和理念，积极促进我国展览事业的发展[1]。从我国博物馆发展现状来看，博物馆数量从1996年的1219个逐年增长至2018年的4918个，截止2018年，我国博物馆藏品总计3754万件，参观人数突破10亿人次/年[2]。作为传播文化的媒介与场所，陈展类建筑的使命不仅仅局限于对物质和精神文化的保存，更为重要的是其文化的可获知性及其可传播性[3]。

在展览空间设计中，需要解决的问题越来越复杂，以往建筑师将更多的关注放在建筑形式与空间氛围的营造上，而缺少对空间形式与人的行为之间内在关联的理性认识，随着展览空间形式的不断发展，建筑设计也从以往单一的空间营造逐渐转向以“人”的行为为核心[4]。此次研究以深圳某高校改扩建展览大厅为研究对象。该展厅是为满足教学需求后期加建而成，在与原有建成环境及其后期使用等问题上存在着值得探究的一面。

2 研究方法

展厅于2015年加建而成,原有建筑净高4m，加建区域为南侧净高5m的建筑体量，其墙体与屋顶都采用了玻璃幕墙，内部顶棚使用金属百叶做遮阳处理（图1）。研究选择该展厅出入口处南北长18m，东西宽15m，建筑面积为270m2的矩形区域作为实验区域（图2）。

2.1 技术设备与原理

就目前的空间位置感知技术而言，室外定位技术的应用更加广泛，而在室内定位的领域由于遮挡物较多、环境更加复杂，所以GPS等室外定位技术受到限制，难以做到高精度定位[5]。近几年随着技术的不断发展，出现了多种室内定位技术，有基于位置指纹RSS的Wi-Fi定位、超宽带定位（UWB）、蓝牙定位、红外线探测等，在实际应用方面各有利弊（表1）[6]。

UWB（Ultra-Wideband，超宽带）采用无载波通信，利用超窄脉冲的方式发送数据，扩大通信带宽，一次定位获取更多数据，从而实现更精确的定位[7]。因本次实验场地尺度较小，对定位精度要求比较高，所以选择（UWB）超宽带定位方式。UWB室内定位系统由位置解析服务器、Tag标签和Anchor基站（图3）三者组成。其操作方式是首先建立数据库，而后通过无线局域网布设基站（Anchor），再由观展人佩戴的标签（Tag）向基站发送超窄脉冲数据。UWB定位系统使用TOA（Time of Arrival）算法，测出标签与多基站之间的距离，确定标签所在位置，再将定位数据反馈到数据库[8]。定位精度在±10cm。

图1 展览空间

图2 研究区域

图3 Tag（左）和Anchor（右）

图4 串联式布局

图5 走道式布局

TOA（Time of Arrival）即“到达时间”。这种方式的定位是通过基站（Anchor）与标签（Tag）进行多次通讯来实现的，其定位原理为：首先基站向标签发送一次脉冲信号，同时记录基站当前的时间T1，当标签收到基站信号时立即向基站发送一次脉冲信号，基站收到脉冲信号后记录当前时间T2，基站计算时间差：Tr=T2-T1，并根据此计算出距离：d=c×Tr÷2，c为光速。然后以基站为圆心，距离为半径作圆，通过三边测距算法计算多个基站的圆的交点，从而实现目标定位[9]。

2.2 实验方案设计

在实验方案设计过程中，将展览空间组织形式分为串联式、走道式、放射式以及大厅式四种空间布局方式[10]。由于放射式展览空间大多应用于大规模陈展建筑中，故不适用于此次小尺度空间研究。同时，在大厅式空间类型中，首先是较缺乏对参展观众的引导，其次观众行为受展品本身内容及展品摆放位置的影响较大。因此，展厅布展方案采取了两种不同的单线序列式流线。一种为传统串联式布局形式（图4），展品呈组团式布置，并由一条清晰的观展动线贯穿整个展厅区域。另一种为走道式布局形式（图5），展品依次排列形成走道式观展空间，观展动线相对单一。

为了确保此次研究的科学性，研究选取了同一时期同一课程的学生期末摄影作品，去除前10%和后10%的作品，尽量保证参展作品水平相近，并保证两次不同布展设计中展品数量都为90份，从而减弱被试个体对不同展品在主观感知上的差异。参观者了解展览的主题，但并不知晓展览的内容。同时为了确保被试人群属性的一致，此次研究选择年龄在20岁至25岁的在校大学生作为被试群体，并通过采集个人信息，确保两次参观人员不出现重复参观现象，保证行为数据的科学性。

表1 各类室内定位技术对比

2.3 实验过程与数据收集

为了保证定位数据的准确性，需要对每个基站的位置进行精确定位，并通过实测绘制展览空间精确的平面图。将4个基站设置于矩形展览空间的四角，且距地面高2.25m处，高于展板既可以保证信号不会被展板遮挡，也能减小对观展行为的影响。在模拟试验时发现局域网信号不稳定，定位精度相对较低，所以增设AP设备，以增强信号稳定性。实验时在入口处开启Tag并将其置于跟踪目标的肩部以减少Tag与Anchor之间的遮挡，Tag被设置为以2hz的频率向Anchor发送极窄脉冲无线信号，观展结束后由实验人员在出口处使用手机NFC将Tag关闭[11，12]。

观众行为数据采集工作从2019年12月11日开始至12月17日结束，总共历时7天，其中11日至13日采集串联式展厅空间观众行为数据，14日对展厅空间进行布展设计，将串联式展览空间调整为走道式展览空间，15日至17日对走道式展厅空间观众行为数据进行采集。根据展厅的开放时间，数据采集工作从每日上午9点开始至11点结束，下午14点开始至16点结束。两次数据采集工作收集串联式布展设计的行为数据40组，走道式布展设计的行为数据36组，经筛选得到有效数据各30组，累计16515个定位数据点。

UWB定位设备在靠近展厅边界区域的定位数据会偏离展厅范围，在数据分析前需对其进行处理。具体方法为：偏离点与其前后2个相邻定位点进行比较，若偏离程度较高，则将其剔除，若偏离程度较低，则取其相邻2点之间的平均值，进而保证研究数据的可靠性。由于展厅入口和出口处的定位数据不属于观众观展过程中的定位数据，故也进行剔除处理[13]。

3 实验数据分析

在展厅空间设计中，一个好的布展设计应该能够为观众创造舒适且高效的观展体验，若想要达到这一目的，需要为观众规划设计一条清晰明确且不需要耗费太多体力的观展动线，同时也要确保展品信息能够清晰明了地传递给观众。因此，在某种意义上，观众在展览空间的观展时长、观展行为轨迹以及停驻行为都可以反应出观众对该展览空间的认可度[14]。

图6 串联式观众观展时长

图7 走道式观众观展时长

3.1 观众观展时长

在保证两次布展设计展品相同的条件下，观众对展览空间的兴趣度最直接地体现在观众在展厅内的观展时间长度上，观众会因展览空间尺度、空间引导性以及自身疲惫度等因素决定其在展厅内的观展时长。

在此次采集的串联式展览空间内的30组观众观展时长中，用时最长的为38min，用时最短为11min，平均观展时长为19min（图5）。其中，53.7%的观众观展时长在15～25min区间内，10%的观众用时超过了25min，36.7%的观众用时少于15min。而在走道式展览空间内的30组观众中，用时最长的为29min，用时最短为5min，平均观展时长为14.3min（图6）。其中，只有33.3%的观众观展时长在15～25min区间内，6.7%的观众用时超过25min，而用时小于15min的观众却达到60%。从上述数据可看出，在两种布展方案中观众平均观展时长相差近5min，串联式展览空间中大部分观众用时在15min以上，而走道式展览空间中大部分观众用时都少于15min，由此可见，串联式展览空间对观众的吸引力更大。

3.2 观众行为轨迹

此次研究收集观众时空行为数据各30组，对其数据进行可视化分析后发现观众对不同展览空间类型的偏好也有较大差异（图8、9）。

在串联式展览空间中观众行为轨迹相对活跃，呈现出一种跳跃式的观展行为，只有极少数观众按照展线参观完所有展品，绝大多数观众在刚刚进入展区后首先是按照展线进行观展，而后则具有选择性地去到其他展区参观。可以看出在此种布展设计中，观众对展区的选择性更强，自由度相对较大，观展路线更加灵活多变。而在走道式展览空间中观众行为轨迹相对单一，绝大多数观众按照展线进行观展。从图9的行为轨迹可知，有7位观众在观展过程中出现“展厅疲劳”的迹象并中途退出展区结束观展。造成这一现象的原因可能是展览空间设计过于单一，同一主题的展品连续出现使观众在观展过程中出现审美疲劳且不能快速消除。在两组行为轨迹中，多数观众在展线末端的行进速度要远大于开始端，这也再次证实了梅尔顿(Melton A W)于1933年在博物馆领域提出的“博物馆疲劳”现象[15-18]。

图8 串联式展厅观众行为轨迹

3.3 观众停驻行为

通过ArcGIS分析软件对此次实验得到的定位数据点进行核密度分析，得到其停驻行为的核密度热力图（图10、11），图中出现多个饱和度较高的红色区域，由定位点累计叠加形成，由此可见，多数观众在这些区域发生停驻行为。红色区域的饱和度越高，表示在这些区域停驻的观众越多。

通过核密度热力图可知，在串联式展览空间内观众发生的停驻行为远大于走道式展览空间，出现了多个饱和度相对较高的红色区域，并且在靠近出入口处停驻行为非常频繁。而在走道式展览空间内观众停驻行为的分布较为均匀，在展线的各个区域都有停驻行为的发生，但停驻的频率相对较低，这一现象可能是由于线性空间不断引导观众向前行进而造成的。

4 问题分析与设计原则

通过对观众观展时长、行为轨迹以及停驻行为的分析，可以发现两种布展设计的不足之处：第一，走道式展览空间设计过于单一，观众对展区的选择度较小；第二，在串联式展览空间出入口处，观众停驻行为发生频率较高，易造成拥堵现象；第三，在两种布展设计中，展线的连续性过强，未给观众提供休息交流空间，使部分观众失去了继续观展的耐心。依据对观众观展行为数据的分析，提出针对这两个样本实验得出的展览空间优化设计原则，为小尺度展览空间设计提供参考。

4.1 灵活性原则

展览空间的展线设计，应当给予观众较高的选择自由度。因为不同的观众有其个性化的、多样性的需求，没有一种特定的展线设计是符合每一位观众需求的，如果过度强制观众按照某一特定展线参观，容易引发观众的抵触情绪，不利于参观，同时也有悖于“以人为本”的设计理念。

4.2 片段性原则

在展览空间的设计中，展区与展区之间应适时的打断，为观众预留出休息交流的空间。观众在参展过程中会不断地接收新的信息，形成信息负荷，如果这些信息不能及时消化，当负荷超载时会使观众失去继续观展的兴趣。所以在空间设计中适时的对展区之间做片段化处理，将有利于观众释放信息荷载，以良好的状态继续观展。

4.3 多样性原则

无论是在展览空间设计方面还是在参展作品的内容方面，都应该具有一定的多样性。若展览空间的空间体验过于单一，趣味性较低，观众很快会对这一空间产生厌倦。同样，若参展作品内容缺乏多样性，会使观众产生审美疲劳，逐渐失去继续观展的兴趣。所以在空间设计层面应提供多样的空间体验，如通过空间的大小开合、明暗变化，不断调节观众情绪，激发其观展的积极性。而在展览内容上，也应局部穿插不同类型的展品，缓解观众的审美疲劳。

结语与讨论

此次展览空间研究的价值更多的体现在研究方法层面，通过高精度室内定位系统实现了环境行为数据的采集，突破了传统的跟踪观察法，使行为数据更加客观、准确。通过数据分析揭示了观众观展行为与空间设计之间的潜在关联性。研究分析了两种布展方式下观展行为的特征，且针对两种布展设计的不足之处，提出了优化设计的三条原则，即：灵活性原则、片段性原则和多样性原则。虽然结论是仅针对这两个样本实验得出的阶段性结论，但研究将行为认知从主观感知层面延展到了客观数据层面，可为日后的改造设计提供客观的数据支持[16,17]。

受到诸多不可控因素的影响，研究还有诸多方面需要完善。第一，监测时间较短，采集样本数量有限，如能获取更多样本数据，则可掌握空间设计和观众行为之间的影响机制，依据此研究可探索基于环境行为学的展览空间设计策略。第二，此次实验仅针对两种单线序列式流线做了研究，未能涉及多线序列式流线和混合式流线，有待日后继续进行对比研究。第三，虽然此次研究选取相近水平的展品，但每个被试个体对不同作品的主观感知不同，可能会对实验结果造成部分影响。

图、表来源

图1～11：笔者拍摄、绘制；

表1：笔者根据相关资料整理绘制。