博物馆天然采光调研分析
博物馆自然采光的设计与研究
博物馆自然采光的设计与研究随着社会的进步和人们文化需求的提高，博物馆在人们日常生活中的地位逐渐提升。
博物馆不仅承载着展示人类文明和自然历史的使命，同时也是人们接受教育和休闲娱乐的重要场所。
在博物馆设计中，自然采光的选择与运用具有举足轻重的地位。
良好的自然采光设计不仅能够为博物馆创造舒适的光环境，还能为展品提供最佳的展示效果，提高观众的参观体验。
关键词：博物馆、自然采光、设计、研究、光环境、节能环保在博物馆自然采光的设计过程中，首先要明确自然采光的优势。
利用天然光照明可以节省能源，降低运营成本，同时减少对环境的污染。
自然采光还可以提高博物馆的舒适度和展品的视觉效果，为观众营造一个愉悦的参观环境。
利用天然采光：通过合理的设计，充分利用天然光线为博物馆提供照明，减少对人工照明的依赖。
控制室内光影：合理控制室内光线的投射方向和照度，避免光线直射观众眼睛，同时确保展品能够均匀受光。
保持适当照度：根据展品的需要，保持合理的照度，既要保证展品的清晰展示，又要避免过度曝光造成视觉疲劳。
自然采光的研究方法主要包括实验研究、数值模拟和现场调研。
这些方法各有特点，实验研究可以直观地反映自然采光的效果，数值模拟可以预测设计方案的照明效果，现场调研则可以真实反映实际运营中的照明情况。
通过研究，我们发现自然采光设计在博物馆中的应用取得了以下成果：提高了展厅的光环境质量：采用自然采光设计的展厅，照度更加均匀，光线更为柔和，大大提高了展品的视觉效果。
节能环保：采用自然采光设计的博物馆，运营成本显著降低，对环境的污染也相应减少。
提高观众参观体验：自然采光为博物馆创造了舒适的光环境，使观众在参观过程中更能专注于展品，提高了观众的参观体验。
总结以上研究结果，我们可以看到自然采光在博物馆设计中的重要性不言而喻。
在未来的研究中，我们建议：进一步优化自然采光的设计方案：结合新型材料和技术，提高自然采光的利用效率，降低能耗，同时增强博物馆的展示效果。
博物馆中的自然采光技术
4、高侧窗采光
德国帕德堡博物馆为了避免相邻高大建筑物对它的影响， 该艺术馆每一层都设置了高侧窗，以得到充足的采光，同 时也避免了视线上的干扰。
纽约的哥根哈姆博物馆在纽约的众多高大的
建筑群中，以其独特的旋转形结构脱颖而出。 高侧窗首先采集到自然光，然后发散投射到 对面的墙壁上。为了减少室内由于墙壁造成 的阴影，墙壁和高侧窗都稍有倾斜，这样也 避免了外界鳞次栉比的高楼大厦对采光的影 响。
建筑占用了剧院对面的场地，博物馆的大部分 是包含在一个崇高的，地面上的由一系列的高 耸的砖拱铰组成的建筑空间之中。这部分的建 筑是一个现代的巴西利卡教堂，上层的展览空 间沿线布置了一系列开放的天窗空间，放大了 中央的“中堂”。“自然光倾泻在薄拱上方， 让空间充满了温暖的光芒。在地面下方，地下 设置了“地窖”，游客可以沉浸在挖掘出的原 始古罗马时代的一个老城区中，这让博物馆同 时保护和展示了基地的考古状态，同时复制和 转译了其中的建筑。
拜尔勒基金会博物馆，位于瑞士巴塞尔近郊的里恩，拥有并监管希 尔迪和恩斯特·拜尔勒这对夫妇五十多年的艺术收藏品，1982年起 置于基金会的管辖之下。全部藏品于1989年在马德里的雷纳·索非 亚艺术中心首次公开展出。随着伦佐·皮亚诺设计的博物馆于1997 年建成，拜尔勒基金会使其藏品得以永久向公众开放。
画家的作品用光丰富，因此建筑设计侧 重于运用柔和的天光，顶部光线从白色 的缸体周围和里面溢出和反射，墙壁开 着小口，上面还有着细小的放射状开槽， 里面填充了玻璃。整个展览空间没有立 柱和横梁，结构主要是墙体。整个建筑 像折纸般，其结构和形状通过计算机分 析和研究，非常稳固，同时能恰到好处 的引入自然光和风。
玻璃 钢桁架 混凝土‘扇叶’
屋面三层结构
屋顶概念图
博物馆的自然采光攻略
博物馆的自然采光攻略随着近年世界对绿色环保的提倡，自然采光凭借其可再生资源的明显优势，再一次成为设计师的宠儿。
从建筑技术角度来看，自然采光有着其独特的经济和美学价值，正确的自然采光策略可以节省照明能源，降低空调负荷，提高舒适性和用户满意度。
博物馆是城市的标志性建筑，也是建筑师可以发挥最大创作的理想工程项目，但自然采光在博物馆设计中经常受到质疑。
由于对展品保护在温度、照度及UV等方面有严格控制，这使得博物馆与商业建筑不同，设计时需要考虑超过自然采光经济价值更多的定性问题。
那么，在博物馆中只采用人工照明就可以解决所有问题了吗？答案是否定的，国内许多的案例证明人工可调控照明不仅浪费能源、造成污染，而且无法完全替代自然采光的艺术价值。
本文以研究过往的博物馆自然采光经验，分析自然采光在博物馆中的潜在优势，提出合适现代博物馆设计的自然采光攻略。
自然光分为直射阳光和天空的漫射光，它们都会不同程度地损害展品，特别是直射阳光还使建筑本身变得过热和产生眩光，必须要严格控制。
纵观历史上的博物馆采光设计，建筑师们在这方面进行了长期不断的研究和摸索。
早在17世纪，自然采光就以窗的形式进入博物馆的展示空间了。
从建筑的角度定义，传统的自然采光就是以建筑开洞的形式把自然光引入建筑内部，通常分为侧采光和顶部采光，侧采光就是指窗。
有些历史建筑中，窗被设计成特殊或不对称的布置，以满足展示采光需要，自然获得的光线变化把室内展品表现得十分漂亮。
正如哥本哈根蠕虫博物馆1655年的印刷插图所示，自然采集的蠕虫标本当时在自然光里陈列展示。
除了窗这种侧采光方式，最常见的建筑手段还有顶部采光。
顶部采光是指任何从视线上方进入室内的自然光，包括高侧窗和天窗。
在加农布鲁克斯（Cannon Brookes）的《博物馆画廊中的日光》中，他定义了5种顶部采光方式：顶点采光、气窗采光（也有些观点认为它属于侧采光）、间接顶棚采光、围合顶棚采光和厂房采光(Fig.2)。
苏州博物馆采光分析
玻璃、钢结构可以在室内借到大片 天光屋面形态的设计也突破了中国 传统建筑“在屋顶”在采光方面的 束缚；玻璃屋顶使得自然光线透过 木质感极强的金属遮光条交织成的 光影，进入到博物馆的活动区域和 展区
夜晚的灯光效果
“新材料，新技术固然重要，但对建 筑艺术设计来说，更为重要的则是找到与民族精神相表里的 材料特质，使建筑具有独特的形式与风格H】。”在新馆设计 中，贝聿铭通过研究中国文化和苏州建筑设计，大量运用了 新技术、新材料设计手法，使这座建筑既有传统苏州园林建
回廊的玻璃顶和金属 遮光条把光线理成一 丝丝撒在地面
公共休Байду номын сангаас室的采光
馆内的采光
苏州传统建筑为木质梁架结构，贝聿铭在新馆设计中采 用了钢化结构，再用优质木材为钢结构镶边、包装，不仅可确 保整座建筑不变形不蛀蚀，更重要的是保留了传统文化信 息，使建筑从根本上与环境取得深层的联系。
苏州传统建筑为木质梁架结构，贝聿铭在新馆设计中采 用了钢化结构，再用优质木材为钢结构镶边、包装，不仅可确 保整座建筑不变形不蛀蚀，更重要的是保留了传统文化信 息，使建筑从根本上与环境取得深层的联系。
苏州博物馆新馆
贝聿铭 ---------------------
主要内容
建筑师简介 各部分采光分析 采光与材料联系
贝聿铭简介
贝聿铭，美籍华人，祖 籍苏州。 1917年出生于广 州。先后在麻省理工大学和 哈佛大学学习建筑。 1983 年普利兹克奖得主，被誉为 “现代建筑的最后大师”。
东西 两侧的 院落式 组合和 周边的 合院式 住宅相 呼应， 视线清 晰明了
门面不算突出，入馆前有一庭院，宛约而舒朗， 正如园林设计总欲言又止 视线开阔
白墙做屏幕，像电影的银幕 门口的 对应，能看到对面的山，很有意境
博物馆展示空间自然采光均匀度模拟计算法浅析
中图分类号： Ｔ Ｕ １ １ ３ ． ６ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ — １ ６ ７ ５（ ２ ０ １ ７） Ｏ １ — ０ １ ９ ２ — ０ ２
ｌ 引 言
随着我 国节能减排标准 的提高 ，建筑 自然采光 的应 用范 围不断扩 大， 博物 馆展示空 间采用 自然采光 的案 例也逐年增 多， 其采光质 量也受
它常被用于浮雕 、 雕塑等作品的照明设计 目前对于建筑 自然采光 的研 究方法 主要有 ： 模糊数学的理论阐述光 影作用下易于的到加强 。因此 ， 一方面， 由于其在室 内的照度 由窗 口方 向其对立面迅 环境 的多元 决定论与评价 、 数值模拟 法等 。其二是人为分配各影响 因子 方式 。其不足在于：
２ 自然 采光 基本 模式
Hale Waihona Puke 之 间的亮度对 比过于强烈 ， 在这 种情 况下 ， 需要 设景补光 或反射表 面来 调控 光 效 。 根 据 建 筑 采 光 口相 对 于 建 筑 墙 体 、 屋面的相对位 置不 同， 可将建筑
－ ３ 采 光 顶 采 光 采光 口归纳 为侧 窗、 高侧窗 、 采光顶、 锯齿形天窗、 天窗等形式 。 采光 口形 ２
空间结构 ， 其具有重量轻 ， 刚度大等优势 ， 应用作用显 著， 网架结构 设计 对工作的设计能力有一定要求 ，在设计过程 中也要 秉承 节能设计理念，
控制中的变幻——苏州博物馆屋顶采光(自然光)设计
的 斜 坡 屋面 形成了一 个又一 个折 角，呈 现出一 个 优 美的三 维 立体造
1 2 3 型效果，使得光线有层次的从多个角度射入，避免了很多采光死角，
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提高采光系数。这样的结构不仅丰富和发展了中国建筑的屋面造型
形式，而且一并解决了传统建筑在采光方面的实用性问题，在控制之
中寻求变幻。
六、苏州博物馆休息区屋顶采光设计升为一个精致的艺术品，和展品的文化底蕴融为一 体，将博 物 馆 建 筑 的 作用发 挥到 最 大化，为展 品 提 供了一 个 贴 合自 然的 展 览 场 所，为观者 提 供了一 个 惬 意 舒 适 的 参 观 环 境，使 观者在 这里真正达到了接受教育、受到启迪、了解往事、洗涤心灵、感受文 化的目的。苏州博物馆新馆的屋顶采光设计从方法上也给中国建筑 史 上 增加了很 多内容，为后 世 的 设 计 师 提 供了一 个向有机 绿 色的 建 筑设计迈进的渠道和示范。
控制中的变幻
——苏州博物馆屋顶采光（自然光）设计
文/金成岑（湖北工业大学艺术设计学院）
本栏目责任编辑 张越 理念传递
摘 要：采光设计是建筑设计重要的一环，光线的变幻赋予了一幢建筑无穷的生命力，是一个建筑的灵魂。而博物馆 这一 在当今 世界上 最富创 见 、最有 魅 力也 最易引发 争 议 的 建 筑 在 建 筑 的采 光 设 计上 就 更 加 应 该 具 有 其 独 特 的 一面。贝聿 铭作为一 位出色 的 现 代 建 筑 大 师 在 世界 各 地 都 有着 众 多的建 筑作品，他 偏 爱石材、混 凝 土、玻 璃 和 钢，在 他 众 多的 作品中对 空间 和 采 光 方 面 不 得 不说 是 独 具 一 格 的。苏州博 物 馆 屋 顶 的采 光 设 计 便 在 贝 聿 铭 和 太 阳 这两 大 设 计 师的 手中达 到了极 致，本 文 通 过 研 究 苏州博 物 馆 新 馆 屋 顶 的 采 光 设 计，一方 面 可 以 更 为 深 入 的研究其建筑上的融合特点，另一方面可以从中归纳出建筑设计中的采光设计的各种细节、功用及其中蕴含的 人 文精 神，以便 对以 后 的 建 筑设 计中自然 光能 源 的充 分 利用提 供可以参 考 的 材 料 依 据。
博物馆展示空间中的光环境探究
博物馆是对各种历史遗迹、自然标本、民俗文化等进行收藏、研究、普及教育的场所。
在博物馆中欣赏艺术，不仅是一个获取知识的过程，也是一种丰富视觉体验的过程。
为了满足不同博物馆的功能需求，营造多种视觉体验，设计师不仅要重视展品保护，还要实现博物馆高品质光环境。
一、博物馆中的光环境光构筑空间，体现空间的结构序列。
没有光，人们就无法感知事物、认知世界。
博物馆展示空间主要涉及两种光源，分别是自然光源和人工光源。
自然光源主要包括直射的太阳光和天空光。
受到时间和天气变化的制约，自然光存在被动性、局限性，但它的很多优点是人工光无法比拟的，如光色自然、显色性优良、节省能源等。
自然光根据光线进入室内的高低可以划分为侧光、高侧光和顶光三种。
侧光通常光照充分但照度不均匀，易眩光，适用于较小的陈列室；高侧光通常离地面2.5米以上，少眩光，适用于较高的室内空间；顶光则效率高，照度均匀。
人工光源是指人为制造的光源，根据对展品特性的综合考虑，进行不同的搭配，具有灵活性和易控性。
现代建筑照明设计之父理查德 凯利经过多年的经验总结，提出环境光、重点光、装饰光。
环境光主要为了体现照明层次，重点光为了突出展品，装饰光为了体现展品细节。
自然光与人工光良好结合，更有益于大众参观游览。
二、展示照明的设计原则及保护在博物馆展示照明中，设计师需要注意针对不同的展品进行相应的光照设计。
针对展柜照明，为了表现展品细节，通常将展品与背景的照度比控制在3∶1。
为了避免展品表面的反射现象，要尽可能减小光线与展品表面的夹角。
而避免玻璃展柜的反射，应确保柜内的照度高于柜外一半以上，也可以使玻璃面向下倾斜一定角度。
为了避免炫光，需要设计灯具的形式和位置，对于直射的光源需要设置遮光栅格，这样既不会造成眩光，又能满足展品照射要求。
在博物馆展示照明中，既要重视整体照明与局部照明的协调关系，又要重视展品与其背景在色彩和亮度方面的平衡。
人们具有亲近自然的需求，倾向于自然光的使用。
博物馆天然采光调研分析
博物馆天然采光调研分析
博物馆采光设计要点
●适宜的照度
●合理的照度分布
●避免在观看展品时明亮的窗口处于视野围
●避免一、二次的反射炫光
●环境亮度和色彩
●避免直射展品
●采光口不占或少占可供展出的墙面
调研对象：新区博物馆
●简介：
这是从建筑的全景看出该博物馆主要采用高侧窗来进行自然采光。
由于该建筑的体量较大，还是整体性较强的。
可以看出采用了多个中庭来进行自然采光，消除部光线的昏暗。
从而也能节能的效果。
屋顶采光采用一角露天并用条状板隔开。
白色条状板阶梯状摆布有利于光线的漫反射，让融入室的光线不是很强烈。
光线在不同位置的漫反射，所营造的不同室效果。
新区博物院主要是在办公、休憩、公共空间利用顶面采光做到自然采光
建筑体通过天窗漫反射的光线在通过竖条窗照进室，有一种柔和的效果。
对展品没有过大的影响。
在展厅区域采用高侧窗来采光有效保护文物。
不同形式的高侧窗做法
有些位置通过落地窗、庭院组合来丰富建筑环境。
缺点与优点
案例：德国历史博物馆
光线在交通空间的处理。
幻灯片21
光线的介入使新与旧的对比更加明显
幻灯片22
幻灯片27
物理光环境实验调研
报告。
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博物馆天然采光调研分析
博物馆采光设计要点
●适宜的照度
●合理的照度分布
●避免在观看展品时明亮的窗口处于视野范围内
●避免一、二次的反射炫光
●环境亮度和色彩
●避免阳光直射展品
●采光口不占或少占可供展出的墙面
调研对象：洛阳新区博物馆
●简介：
这是从建筑的全景看出该博物馆主要采用高侧窗来进行自然采光。
由于该建筑的体量较大，还是整体性较强的。
可以看出采用了多个中庭来进行自然采光，消除内部光线的昏暗。
从而也能节能的效果。
入室内的光线不是很强烈。
光线在不同位置的漫反射，所营造的不同室内效果。
新区博物院主要是在办公、休憩、公共空间利用顶面采光做到自然采光
建筑体通过天窗漫反射的光线在通过竖条窗照进室内，有一种柔和的效果。
对展品没有过大的影响。
在展厅区域采用高侧窗来采光有效保护文物。
不同形式的高侧窗做法
有些位置通过落地窗、庭院组合来丰富建筑环境。
缺点与优点
案例：德国历史博物馆
光线在交通空间的处理。
幻灯片21
光线的介入使新与旧的对比更加明显
幻灯片22
幻灯片27
物理光环境实验调研
报告。