照明展现自然之美_2015

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1、照明展现自然之美 上海自然博物馆照明设计介绍,同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司 2015.9.18.,一.工程概况及空间流线二.室内展区照明设计三.室外立面与景观照明设计,工程概况馆址：上海市静安区 建筑面积：45086（地上12128，32958） 层数：地上三层、地下二层 高度： 18m 总投资：7.2亿元,结构：与地下地铁十三号线站房整体建构 境外合作设计：P+W帕金斯威尔公司,设计目标：低碳博物馆 建筑与展藏一体化的生态节能示范基地 国家绿色建筑三星级,设计主题：“分析自然的奥秘、展现自然与人的和谐与矛盾、激发人类对自然的好奇心与责任感”,内容 展示,自然简史,演化之道,上海故事

2、,缤纷生命,生态万象,大地探珍,人地之缘,生存智慧,未来之路,自然演化,生命环境,人类文明,文明的史诗,生命的画卷,演化的乐章,内容体系,展示体系,展 区,序列与更替,本质与系统,冲突与和谐,过程、现象、机制、文化,空间流线,地下二层,地下二夹层,地下一层,本层展示面积：2040平方米,本层展示面积：660平方米,空间流线组织图,主入口,总的常设展示面积：14240 总的临时展示面积：2000 特展厅面积：660,特展厅,自然简史,大地探珍 演化之道,上海故事,缤纷生命 生态万象 生存智慧 人地之源 未来之路,二层,一层,本层展示面积：3270+2000平方米,本层展示面积：1400平方米 休

3、闲区面积：770平方米,本层展示面积：6830平方米,临展厅2,临展厅1,临展厅3,自然简史,宇宙简史主题区（517）,自然简史,地球简史主题区（281）,自然简史,生命简史主题区（800+440 ）,大地探珍,地质宝藏主题区（300）,大地探珍,大地雕塑主题区（170）,寒武纪生命大爆发,演化之道,演化历程主题区(1770m2),恐龙盛世,演化之道,演化历程主题区,与兽同行,演化之道,演化历程主题区,从猿到人,演化之道,演化历程主题区,演化之道,达尔文中心（634）,生态万象,自然之窗主题区（450）,生态万象,极地探索主题区(630m2),生态万象,非洲草原主题区（1420）,生态万象,时

4、空体验站（200）,人地之缘,农业起源主题区（900）,人地之缘,文明探源主题区（200 ）,人地之缘,华夏纵横主题区（770）,上海故事,生命驿站主题区（600）,设计原则,高品质原则博物馆在功能上体现主要有展示、收藏和研究等功能，而在博物馆中人们主要行为活动就是在“看”这一视觉活动上，灯光决定了视觉观看质量。从功能上分为：环境照明、展陈照明、演示照明和展柜照明。,环境照明,演示照明,展陈照明,展柜照明,室内展区照明设计,照明设计原则,保护性原则光线和展品保护是自然博物馆照明设计中的一个重要课题。 保护性原则分为展品保护和视觉保护。有害光线主要是指紫外线和红外线，紫外线会使动植物标本发生褪色

5、现象而红外线会使动植物标本发生干裂或毛发卷曲的现象。直接眩光、间接眩光和对比眩光是影响视觉舒适度的主要原因，科学合理的控制眩光是对视觉保护的重要手段。LED是新能源具有节能环保，有害光线的含有量可忽略不计，体积小，可变色等特点，是博物馆照明的发展方向。,LED,低压卤素灯,有害光线,可见光,室内展区照明设计,照明设计原则,人性化原则,满足功能需求的前提下，注重灯光对人的心理、行为的影响，创造出以“以人为本良好的观展环境，注重使用的便捷性和科学合理性，并应符合无障碍设计的要求，避免产生光侵扰和眩光问题。灯光突出重点，引导观众参观，加强其视觉印象，渲染气氛观众在参观时有身临其境的感觉，提高趣味性吸

6、引观众。,室内展区照明设计,照明设计原则,现代.简洁.明快,自然博物馆的灯光照明系统要体现出建筑和布展的风格现代、简洁、明快。突破一般博物馆照明的风格限制，充分利用自然光，使用LED新技术，提高整体光环境的照度，充分发挥不同色温的作用，加入舞台灯光元素，设定场景控制变化等。,室内展区照明设计,照明设计特点,自然光的利用与控制, 灯光表现最终为了满足视觉视看的要求。 在阳光直射的条件下，室内照度可达100,000lx以上，而无自然光条件的室内平均照度在1000lx以下，两者之间有近乎1000倍以上的差别，根据相关的研究结果表明，当光照差100倍以上，若从明亮处快速进入暗室，容易造成不适的视觉感受

7、。 因此，必须对自然光进行限制来优化博物馆室内光环境条件。 通过专业的日光计算软件AGI32分析得出上海自然博物馆在一年四个季节以及白天的日光变化作出分析。 要考虑在阴雨天时人工光对自然光的补充。,室内展区照明设计,照明设计特点,照明设计,自然光控制分区,1、通过方位分析，生命长河展厅大量进入自然光的玻璃窗位置偏向西北方向，在展览时段没有太阳光直射进入展厅，进入的只是天光。我们完全不做控制引入天光做为展厅的基础照明。 2、在天光完全进入的情况下使用人工光来和自然光进行平衡。我们通过模拟计算出天光进入展厅的强度进行分区分为五个区域，在每个区域安装感应探头，通过控制系统按照不同季节、不同时段、不同

8、天气状况对人工光进行调节，用来和天光平衡。 3、全面考虑在阴雨天或晚间，天光完全没有或进入很少的情况人工光如何满足展陈要求，在深化设计中完全参考没有天光的情况下来设计的，加入分区控制从而也能适应有天光 进入的情况。,室内展区照明设计,照明设计特点,LED新技术的利用,随着LED技术的发展，在博物馆照明中越来越多的得到应用，并体现出其技术优势。在有害光线的控制上相对于其他光源类型具有很大的优势，几乎忽略不计的紫外线和红外线含量。LED灯具在自然馆中要注意以下几点： 1、LED的色温一致性要好； 2、LED的显色性要达到Ra80，R90； 3、LED灯具出光均匀度要好，无二次光斑，退晕柔和，无色散

9、，严格控制色容差和色偏差； 4、LED灯具能抗高次谐波功能； 5、LED灯具的维修率低； 6、LED灯具寿命要达到50000小时。,室内展区照明设计,照明设计特点,整体光环境照度提高,上海自然博物馆整体光环境的风格现代、简洁、明快，回归自然的照明方式有别于传统博物馆的照明风格。提高整体光环境避免一般博物馆给我们的压抑感，明亮的环境照明使观众在欣赏时心情自然、舒适、愉悦，不自觉的就会有一种身临其境的感受。明亮的光环境会增加参观标本和化石时的震撼感，增加了观赏时的趣味性。,室内展区照明设计,照明设计特点,不同色温的作用,高色温,中性色温,低色温,舞台灯光渲染和控制场景,自然环境中每个季节和每天的不

10、同时段自然光的色温是不断变化的，如早上的色温会偏高，傍晚色温会偏低。自然馆的灯光照明中要体现这一自然现象，人们在参观时更能具象理解其展品的特性， 特别是一些景象和场景，可以通过色温和颜色的变化模拟一年或一天中动植物在不同光线下的一个生存状态。,室内展区照明设计,照明设计特点,活体养殖灯光,光线对植物的影响,活体生长的环境不同，对灯光的要求不同。灯光分为适合生长的光线和展览时的效果灯光。 观看要求：要整体清晰，灯光明亮，整体过度自然柔和，视觉舒适度好。 生长要求：灯光要保证活体能正常健康的生长，比如植物对光线的要求，昆虫类的对灯光强度和色温的要求，对照射时间的要求等。,植物灯的色温与流明是从人的

11、眼睛所看到的，而植物对光的光合作用是不看色温与流明的。,光谱范围对 植物生理的影响 280 315nm 对形态与生理过程的影响极小 315 400nm 叶绿素吸收少，影响光周期效应，阻止植物茎的生长 400 520nm（蓝）叶绿素与类胡萝卜素吸收比例最大，对光合作用影响最大 520 610nm（绿）色素的吸收率不高 610 720nm（红）叶绿素吸收率低，对光合作用与光週期效应有显著影响 720 1000nm 吸收率低，刺激细胞延长，影响开花和种子发芽 1000nm 转化成热量从上面的资料來看，不同波长的光线对于植物光合作用的影响是不同的，植物光合作用需要的光线，波长在400 720nm左右。

12、400 520nm（蓝色）的光线以及610 720nm（红色）对于光合作用贡献最大。520 610nm（绿色）的光线，被植物色素吸收的比率很低。,室内展区照明设计,照明设计特点,活体养殖灯光,植物类选用灯具,通过以上对比我们发现，蓝光和红光是影响植物生长的两个主要因素，比较理想是使用两种光色混合的光来照射植物。,LED灯具促进植物生长方面有以下特点： 1、波长类型丰富、正好与植物光合成和光形态建成的光谱范围吻合； 2、频谱波宽度半宽窄，可按照需要组合获得纯正单色光与复合光谱； 3、可以集中特定波长的光均衡地照射作物；不仅可以调节作物开花与结实，而且还能控制株高和植物的营养成分； 4、可以调光，

13、调整灵活可通过控制系统指定场景模式，减少操作量。 5、系统发热少，占用空间小，实现了低热负荷和生产空间小型化； 6、LED寿命长、耐用、节能也降低了运行成本。LED植物灯的红蓝LED比例一般在4:19:1之间为宜，通常可选6-9:1。用LED灯给植物补光时，一般距离叶片的高度为0.5-1米左右，每天持续照射12-16小时可完全替代阳光。补光强度以1000lx3000lx为宜。,室内展区照明设计,照明设计特点,活体养殖灯光,我们以蜜蜂和蝴蝶为例，蜜蜂的活动受到光照的影响，采用普通日光灯照明与紫外灯配合使用即可，但是要控制紫外灯的强度。避免对动物造成伤害。大部分蝴蝶都是在太阳斜射是开始活动，有少部

14、分夜间活动。紫外线对于生物的生长时一个必要的生态因子，所以我们也是采用普通日光灯照明与紫外灯配合使用，根据蝴蝶的选种确定光强和光照时间。,光线对昆虫类生长影响,室内展区照明设计,照明设计特点,设计依据,博物馆照明设计规范（GB/T 23863-2009） 2) 建筑照明设计标准（GB 50034-2013） 3) CIBS Lighting Guide: Lighting for museums and art galleries. 1994CIBS 照明指南：博物馆和艺术画廊照明-1994 4) IESNA, Museum and Art Gallery Lighting.1996IESNA

15、 博物馆和艺术画廊照明-1996 5) IESNA, Lighting Handbook. 2000.IESNA 照明手册-2000,CIBS(The chartered institution of building services)英国建筑服务业工程师协会IESNA(Illuminating Engineering Society of North America)北美照明工程学会,室内展区照明设计,照明设计,博物馆照明设计规范,低,博物馆展陈展品保护是第一位的，如何在保证展品安全的情况下把其特点展示出来时照明设计的重要任务。,博物馆照明要根据国家博物馆照明标准，对馆内的文物作出分类。针对文物不同材质对受光敏感度的差异，作出最合理的照度规划。,室内展区照明设计,照明设计,标本保护,室内展区照明设计,照明设计,标本保护柜内分空间,灯具和展品同在一个空间 灯具对展品安全是个潜在的威胁 灯具自身的热量对展品有影响 不便于灯具维护,灯具和展品分空间 并留有检修门,示意图,1、对光敏感类展品，对其展品的照度有严格的控制要求，照度在50LX以下。 2、随着灯具技术的发展特别是LED灯具的发展，在照度控制上可以适当的做灵活调整，提升展陈效果。 3、展柜内灯具要和展品分空间安装，避免干扰展品的安全和展出。 4、柜内照度和柜外照度的最佳比值是3:15:1左右。,室内展区照明设计,