中国博物馆、美术馆光环境调研报告（上）

随着我国博物馆、美术馆的发展，观众对光环境要求也越来越高，良好的光环境不仅能增加观众视觉舒适度，也可以提高观众的满意度。光环境既要解决照明问题，还要兼顾文物保护、展厅氛围和观众心理需求，因此备受社会关注。本文基于我们课题组先后承担了3项文化和旅游部研究项目，历时6年调研与专题实验，对全国博物馆、美术馆开展光环境质量评价，完成了大量翔实调研报告、实验报告和专著等。下面是对系列研究工作的概述。

一、现阶段我国博物馆、美术馆照明质量问题

1.在文物保护方面，我们开展课题调研前后，发现很多博物馆、美术馆照明超标现象普遍，包括一些重点博物馆和美术馆，一些极易受光敏感的丝织品、书画展品，按照现行《博物馆照明设计规范》（GB/T23863-2009），有的超标10多倍以上，无形中造成文物褪色或发黄变脆的问题普遍存在。有的馆因不知道怎样保护这些脆弱展品，干脆将它们用复制品来替代展示。这与当今博物馆、美术馆发展趋势——要拉近展品与观众距离、感受历史真实的方向背道而驰。这种情况与管理方对光致损伤认识不足、没有光环境评估标准有关，尤其在LED光源替代传统光源的当下，国内尚没有针对博物馆和美术馆应用的指导性标准，如何对博物馆、美术馆照明质量进行评估，尚无评估依据、施工验收标准，而且日常维护欠缺有效管理的问题也比较突出。希望学术界能提供一些关于博物馆、美术馆LED照明产品技术与数据方面的支持。

2.在照明设备方面，LED光源正逐步替换传统光源，各馆在实际应用中已推广，新技术应用需要理论研究作支撑。我们承担的2015-2016年原文化部科技创新项目“LED在博物馆、美术馆的应用现状与前景研究”，也是响应国家政策时局的研究项目。我国自1996年实施绿色照明工程，从2016年10月1日起，禁止进口和销售15瓦及以上普通照明白炽灯。当时，LED已经在国内一些大的博物馆、美术馆中得到应用，但LED的可靠性和安全性、适不适合在博物馆和美术馆中广泛推广，仍缺少理论研究。我们研究工作后续对全国58家单位进行了广泛调研，还对馆方、设计师和厂家问卷调研，发现一些应用问题，以及大家普遍担忧的顾虑，并对LED应用前景进行合理展望，回答了一些LED应用问题。

调研中馆方反馈意见有：①LED光的柔和度不比传统光源理想。②价格较高。③LED电源不统一，维修较复杂。④LED灯具在启动时瞬间电流较大，作为场馆使用量大的场所，灯具集中开启会有瞬间过载现象，需要增加配套设施。⑤LED灯具集成度较高，维修需要整体更换，造成浪费。⑥色彩一致性差。 ⑦色彩还原性弱，尤其是对红色还原，高显色光源为数较少，不过近几年发展迅速。 ⑧单灯更换容易发生光色不一致等问题。

LED作为博物馆、美术馆专业照明灯具，要求其显色指数较高，以往对传统光源要求在Ra85以上，LED光源除了一般显色指数（Ra）以外，还要考量特殊显色指数（Ri），以及推荐北美照明工程学会（IES）使用的保真度因子（Rf）和色彩饱和度因子（Rg）来衡量灯具质量。尤其特殊显色指数R9值，专指红色还原指标，我们在调研中发现馆方因应用了较早期LED照明产品，Rg值普遍较低，甚至为负值。我们还就问卷和实验形式进行探究，发现很多问题出自设计师选用光源不当造成（图1）。光源因不同显色指标会呈现色彩偏差，表现在实际应用中为文物失真。此外，根據《建筑照明设计标准》（GB50034-2013）要求，对LED照明产品色容差[1]方面应不低于5SDCM表征，实际调研中超标严重，有的超标1倍。另外频闪问题，馆方因购买灯具不考虑频闪问题，致使日常展览中，因灯具频闪无法高质量进行媒体采播，以及观众反映拍照不清楚等问题。

3.在艺术表现方面，“黑屋点灯”的博物馆、美术馆照明设计应用普遍。但这种照明手法容易造成观众因长期逗留暗环境中产生抑郁影响，也会因明亮反差影响观众的视觉舒适度；此外，还有光影混乱现象，因设计师没有考虑材质与环境反光问题，造成展陈光环境的杂光相互干扰的现象。炫光问题严重，因使用的照明设备缺少防炫功能，或灯具安装位置不合理，很容易在展陈中出现炫光干扰；炫光问题也是各博物馆、美术馆高频问题，直接会降低整个展览品质。另外用光设计单一，没有氛围感，缺乏艺术表现力等问题也很普遍。

4.在业务管理方面，调研中我们发现馆方存在自身问题。因博物馆、美术馆照明设计是一门艺术与技术结合程度很强的专业，需要有较高专业知识的人才能胜任，如展品保护、光环境艺术的表达、营造舒适的视觉场景，以及熟悉各种灯具性能等，都需要特殊培养才能具备专业知识。馆方长期在照明管理方面缺少技术力量，照明无设计，日常无管理。简单地照亮场馆，已不能满足观众审美和博物馆、美术馆服务社会大众的需求。另外，我们在调研中遇到的很多场馆不仅缺少人才，还缺少后续资金。馆方对灯具维护方面无科学规划，开馆工作就算结束，根本不考虑照明设备的后续资金维护问题，致使展厅出现莫名的暗区现象，经我们问询原来是没有资金，光源损坏得不到更换造成。类似现象在一些小型博物馆、美术馆中较为突出。

另一方面，是缺少制约和规范管理。我国博物馆、美术馆在光环境标准建设上一直滞后，原《博物馆照明设计规范》（GB/T23863-2009）已经过去10年才着手修订，原标准针对传统光源，对LED光源无涉及，美术馆长期参照博物馆规范执行。《美术馆照明规范》（WH/T79-2018），也就是2018年11月1日实施，我们课题组也参与了该标准实验模拟工作，为其制定工作提供了支持。尽管如此，大家对标准依然缺乏认知，现实中对标准应用模糊，对如何提升博物馆、美术馆光环境质量无从下手，甚至馆方认为买了昂贵灯具，就等于提高了光环境质量。尤其在历史类博物馆中，因工作人员缺少文物保护方面专业照明知识，使照度超标现象普遍，造成一些国宝级文物发生了不可逆转的损伤，令人痛心。

二、研究开展的形式

我们已经开展了大量研究工作，课题组主要成员已先后承担了文化与旅游部4项专题研究，历时6年对全国110多家博物馆和美术馆进行了实地调研和14项专项实验（图2、图3）。我们将整个研究过程分为三个阶段。第一阶段，前面提到的“LED在博物馆、美术馆的应用现状与前景研究”和配合文化标准项目“美术馆照明规范”（WH/79-2018）的制定工作；第二阶段，2017-2018年度行业标准化研究项目“美术馆照明质量评估方法与体系的研究”；第三阶段，是2019年上半年行业标准修订计划项目“美术馆光环境评估方法”（立项编号：WH2019-19），已积累了大量成果，出版发行了两部《光之变革》专著，一项待发布的行业标准《美术馆光环境评估方法》和几十篇论文发表。前两个阶段都是在为第三个阶段做准备工作，《美术馆照明评价方法》标准的推出，沉淀了我们6年工作的积累，将对今后我国各级各类博物馆、美术馆开展光环境研究奠定良好的基础，具有潜能价值。

1.重实地调研，在探索中前行

在调研中，我们对如何进行实地数据采集从茫然不知所措到逐渐清晰，经历了反复过程。现场采集数据是我们评估馆方光环境质量最为直接有效的举措，如何采集有效数据，是我们工作的重点和难题。不同类型博物馆、美术馆因其展品类型不同、文物尺度各异、不同展品材质组合有差异，以及不同展品对光的敏感度不同，这些因素都会困扰着我们现场采集数据的难题。虽然以往学界有人做过调研，但与我们研究工作在科学性和严谨度上有差异，国外案例因展品类型不同，也不适合我们直接沿用和借鉴。我们很多工作的开展很大程度上依赖自主创新。在调研中，我们首先对博物馆照明规范中的指标进行梳理，发现在实际调研中在采集指标上有困难，像炫光采集，国家标准里都对博物馆有指标要求UGR19，但现场采集方法没有介绍。再如红外线原标准无推荐指标，我们采集方法也需要创新。另外，像蓝光指标主要针对LED光源，目前仅限于实验室中采集，现场无便携设备可以利用。另外，如何在展览中选择合适的测试点对文物或展品进行采集，以及如何对立体展品和异形展品进行采集都需要我们在实践中探索前行。

工作貫彻原则是我们的研究关键。用什么人做调研、如何开展调研、选什么单位调研，都离不开原则问题。我们前后开展了长达6年的调研，基本应用了“选优取精，民主与集中，理论加实践，反馈加吸收，实验加推广”的原则。我们面向全国开展博物馆、美术馆光环境调研，要采集海量技术指标做科学分析，工作难度高，工程量浩大。因此在实地调研中，我们必须先要有原则才能统一行动，先设计一套文本，来集中大家智慧，再由带队专家进行指导原则实施，层层递进开展工作。当然，这套文本设计我们会不断修改。这种研究方法也很有成效，我们从研究初始阶段，就有统一的思想理论文本作工作指导，为课题组继续申报和承担后续研究工作打下了基础，争取了研究时间，同时也为今后标准的制定提供了先验经验。我们在提前预知标准实施后，针对怎样利用和推广进行了演练，这种工作模式也属于我们原创。

统一仪器设备和采集数据方法。我们采集各项物理指标，初始希望设计上能够尽可能全面，参数设计为照度、亮度、红外线、紫外线、光谱分布、显色性指标参数、频闪、色容差、眩光等内容。主要依据现行国标文件规定范围与我们研究工作的需要进行筛选。但实际调研中，因我们团队成员来自全国各地不同机构（博物馆和美术馆专家、照明专家、科研院所师生、企业技术人员），内部科研力量和技术水平略有差异，像采集亮度、眩光、频闪、反色率、蓝光等项目时，很多调研组缺少仪器，尤其在我们强调要采集紫外线和红外线数据的情况下，仍有调研结果缺失的现象。后来我们采取内部支援，频闪、紫外线等设备各组相互借用，解决了采集数据的难题。但像蓝光数据，依然无法解决现场采集问题。后来我们在标准设计上，将其纳入控制项中，以规定出厂产品技术要求来解决重要指标。还有眩光的评价，我们采用主观评价和客观数据相结合的形式，来弥补采集数据难的问题。红外线指标，我们设计了温升采集方式来记录（采集点相隔2小时前后作比较）。另外对于立体展品数据采集，如雕塑、工艺品等，我们设计了三维布点法，测量区域划分成三维网格，网格划分参考正方形，在矩形网格中心点测量照度（亮度），如图4所示。该布点方法适用于三维立体展品的数据采集。这些设计填补了很多实地调研中采集数据的难题，对今后我国博物馆、美术馆光环境采集数据，从方法上进行了可行性和实用性规划。

另外，针对我们内部研究力量不均衡的现状，我们统一推荐了常用测试仪器供大家参考（见表1），只要能满足《照明测量方法》（GB/T5700-2008）标准要求的仪器都可以采用，并规定了在运用仪器时，注意使用的设备是否在校准期内。另外，为科学有效进行现场数据采集，我们还对课题组成员进行了集中培训工作（图5）。

2.方法力求理论创新

在对博物馆、美术馆光环境进行评估的时候，展品保护与艺术效果始终是一对矛盾体。展品保护要求灯具对展品损坏程度要降到最低，但在艺术效果上，低照度会降低观众欣赏展品的审美感受。因为令人愉悦的观众视觉体验，一般要求陈列空间光环境要明亮舒适，设计师通常会用提高亮度来增加观众审美要求，但提高了亮度就会影响展品损伤度。因此如何评价博物馆、美术馆的光环境质量，也是一项对科学方法的认识问题。目前我们处理方式以展品保护为第一位，适当考虑观众视觉舒适度，来解决兼顾平衡的问题。最后我们在《美术馆光环境评估方法》标准制定上采用“展示区与陈列环境对比度推荐指标”来平衡它们之间的关系。

在理论研究方面，国外对博物馆、美术馆照明质量的评估，基本上以主观评估为主、客观评估为辅的方法，目前还没有量化的统一指标。在主观评估方式上，采取专家组打分形式，客观评估则通过采集具体参数来进行量化，其评估方法我们已部分借鉴。另外，《光环境评价方法》（国标GB/T12454-2017）对专业领域光环境评价方面，在主观评估中又新增加了用户自我评价，增强了评估的严谨性。另一国标GB/T51148-2016《绿色博览建筑评价标准》的评估，分设计评估和运行评估两项内容，运行评估是对馆方业务的评估，能反映出该馆的业务管理水平，在评估标准设计中我们吸收借鉴，主要针对老馆改造项目的评估。

研究需要找到适合自己的方法，前面我们已提到过研究贯穿原则，理论方面应用了“理论加实践、反馈加吸收、实验加推广”的方法。一方面通过学术研究总结理论，到实践中检验方法，反馈结果后再吸收调整；另一方面在小范围应用方法，再进行大规模推广，中间结合实验模拟验证结论。我们在研究的第一阶段的工作中，就对中国国家博物馆的临展“伦勃朗和他的时代”开展过小范围问卷调研。第二阶段中，我们又对三家重点美术馆开展了小规模实地调研，经团队检验重新完善调研文本后，才开展全面调研。我们在整个研究过程中，随时听取专家意见，力求能精益求精地将工作向前推進。

在第一阶段我们主要工作是铺垫，采取大范围撒网来采集研究信息。像问卷调研（①针对博物馆、美术馆的调研；②针对照明厂家的调研；③针对照明设计师、室内设计师、建造师的调研），对这三类人群进行问卷调研，通过报纸、杂志、网页、微信等途径来收集大数据，辅以实地数据采集和两项模拟实验做配合，研究目标是为了掌握当时我国博物馆、美术馆应用LED光源的现状，以及应用中的问题。此阶段我们很多工作在国内尚属首例：第一次在全国范围内开展博物馆、美术馆专项光环境调研，第一次开展LED光源应用于博物馆、美术馆的摸底调研，第一次利用大数据收集与照明有关的专项信息，等等。这让我们的研究工作备受社会关注，先后有30多家网络媒体报道。我们团队起初只有10名专家，到工作结束，吸引进入我们课题组直接参与的专业人员多达200余人，共计32家单位支持。两年间我们开展了与课题相关的学术会议9次，在报纸和期刊上发表论文7篇，这为我们后续工作做好了铺垫。在第二阶段，我们研究重心转到对美术馆照明质量评估方法与体系的研究上，探索解决实质性问题，真正进入理论发展的阶段。如何评估美术馆光环境质量、建立什么样的评价体系是此阶段的研究重点。我们分运营评估（现场访谈采集各项数据与馆方自主评估相结合）、主观评估（二维码与纸质问卷结合）、客观评估（现场测试）三项内容，最后由专家结合三项评估给出总结性建议。具体有8项工作内容（见表2），通过这套方法能清晰地获取被调研馆方的光环境运营情况。其间我们部分保留了第一阶段研究成果，如主观评价“观众对照明质量满意度评估”，主要针对选取5个典型场馆，由馆方推荐2个代表性展陈空间和3个非陈列空间；客观评估与第一阶段采集内容大体相似，但重新简化了表格，补充了采集数据的内容和操作方法，尤其是对立体展品的采集方法。在评估模式方面新增加了专家带队，由博物馆、美术馆专家和照明专家不同背景人员组成，他们可以发挥各自专业知识进行配合工作。这些方法效果良好，我们在第一阶段中，花费长达半年时间调研了58家单位，效率提高到在80天内完成对全国11个省42家单位的调研任务，工作质量有所提高，并受到被调研馆方诸多赞誉。第三阶段我们进入到标准制定阶段，在此阶段我们进一步精练炼环节，进行带有延展性的研究，并制定了行业标准《美术馆光环境评估方法》。我们除了要落实各项评价指标的设计，还对三项内容（陈列空间、非陈列空间、运行评估）进行评价细化，从指标权重上进一步调整，标准附录设计上保留采集数据的表格和统计计算的方法，内容力求简洁方便，是对前两个阶段成果的再提炼。我们又参考22位专家反馈意见，在短短2个月时间内拿出了较成熟的草案，已在中国国家博物馆官网学术平台、文博在线和博物馆头条三家网站公开征询社会意见。同时，再次配合对国内16家有影响力的博物馆、美术馆来验证标准，以求进一步在实践中完善标准。（未完待续）

参考文献：

[1]艾晶. 光之变革——博物馆、美术馆LED应用调查报告[M].北京：文物出版社，2016.

[2]艾晶. 光之变革——照明质量评估方法与体系研究[M].北京：文物出版社，2018.

[3]WH/T79-2018美术馆照明规范[M].北京：中国标准出版社，2018.

[3]GB/T23863-2009博物馆照明设计规范[M].北京：中国标准出版社，2009.责任编辑：姜 姝