Проблемы музейного освещения и их решения
Рассмотрим тему о вечном противоборстве кураторов исторических выставок и световых дизайнеров. Закрывать ли полностью окна в музеях, защищая экспонаты от выгорания и разрушения и используя искусственное освещение, или же оставить для посетителей возможность наслаждаться выставкой при естественном освещении, к тому же имея связь с окружающим миром? Ведь свет фактически определяет все, что вы видите в музее. Давайте разберемся в вопросе, как оптимизировать естественное и искусственное освещение в историческом здании с боковыми окнами и при этом выполнить музейные стандарты по защите светочувствительных объектов.
Так уж сложилось, что большинство исторических зданий было отдано под музеи. При этом изначально они не строились с такой целью, а это значит, что и дизайн освещения не был разработан с учетом определенных требований, как, например, чувствительность экспонатов к воздействию дневного света и попаданию солнечных лучей. Следовательно, незамедлительное решение, нередко принимаемое кураторами после размещения исторических объектов в том или ином музее,-закрытие всех окон, через которые будет проходить естественный свет, и использование искусственного освещения. При таком решении утрачиваются значимые преимущества дневного света, такие как ; восприятие искусства и ориентация в пространстве, влияющие на положительный опыт посетителей музея.
В ходе дискуссий с сотрудниками музея были выявлены проблемы, которые они испытывают с освещением, а также их потребности и предпочтения по организации пространства. А дальнейшие беседы с представителями световой индустрии позволили сделать определенные выводы и создать варианты проектных решений в данной ситуации.
Бесспорно, использование искусственного освещения в музеях дает возможность кураторам выставок полностью контролировать световую среду в залах. Современные LED-технологии помогают выполнить очень тонкую настройку под каждый экспонат - например, выставить нужную цветовую температуру или мощность. Благодаря различной оптике можно подчеркнуть каждый экспонат в отдельности или, наоборот, сделать мягкий заливающий свет на всю стену. Как говорится, практически любой каприз может быть реализован с помощью искусственных источников света. В этом его большой плюс, но... здесь на его пути встает естественное освещение, которое пытается взять качеством, атмосферой и связью с окружающим миром. Так что же все-таки лучше и как доказать кураторам выставок, что у естественного света тоже есть свои преимущества и он имеет право на конкуренцию с искусственным освещением?
Прежде чем переходить к дискуссиям о пользе или вреде естественного света в музеях, хотелось бы дать определения следующим понятиям. Естественный свет - это свет, получаемый на Земле от Солнца, прямо или после отражения от Луны. Музей - учреждение, занимающееся сбором, изучением, хранением и экспонированием предметов - памятников естественной истории, материальной и духовной культуры, а также ведущее просветительскую и популяризаторскую деятельность. Особенностью музея является наличие коллекции экспонатов. У типичных залов искусства нет собственных коллекций.
Если мы заговорили об использовании естественного освещения в музеях и так яро пытаемся отстоять его право быть наравне с искусственным освещением, то давайте в первую очередь разберемся в его подводных камнях.
Как уже было упомянуто, большинство помещений, которые сейчас используются в качестве музейного пространства, не были построены для этой цели. Соответственно, попадание большого количества дневного и солнечного света и длительность его воздействия на экспонаты ведут к разрушительным последствиям для чувствительных материалов.
Светочувствительные экспонаты условно можно разделить на следующие категории:
• невосприимчивые к свету: камень, металл, эмаль (без специальных ограничений);
• низкая чувствительность к свету: окрашенные поверхности, слоновая кость, дерево, лак (макс. 200 лк - 600 000 лк-ч/год);
• средняя чувствительность к свету: бумажные работы, фотографии, ткани (макс. 5 лк - 150 000 лк-ч/год);
• высокая чувствительность к свету: акварель, шелк, газета (макс. 50 лк - 15 000 лк-ч/год).
Помимо этого, требуется сведение к минимуму в световом потоке инфракрасного (ИК) и ультрафиолетового (УФ) излучений, поскольку УФ-излучение способно оказывать прямое негативное влияние через разрушение молекулярных связей, а косвенное ИК провоцирует старение материалов вследствие увеличения скорости протекания химических реакций при повышенной температуре. В зависимости от климатической зоны и географического расположения музея в пространстве будет наблюдаться совершенно разный уровень дневного и солнечного света, который не так просто контролировать. Вот почему представление выставки попадает под некую угрозу ее восприятия.
Несмотря на наличие недостатков использования дневного и солнечного света в музейном пространстве, преимуществ все-таки больше. К ним относятся:
• хорошая цветопередача, с помощью которой посетители смогут лучше рассмотреть произведения искусства;
• вариации в восприятии экспонатов, в зависимости от сезона и от положения солнца в различное время дня; ведь разное время года создает разные эмоции;
• восприятие экспонатов в тех же условиях, при которых они создавались;
• положительное влияние на эмоции человека и на лучшее восприятие пространства; как следствие, посетители больше времени проводят в музее;
• связь между внутренним и внешним миром и ощущение присутствия в конкретном месте в пространстве;
• сокращение использования энергии и уменьшение соответствующих затрат.
Наличие естественного освещения не означает, что не нужно совсем заботиться об экспонатах, наоборот, так же, как и при искусственном освещении, необходимо провести исследование и понять, как исторические артефакты и свет могут работать вместе. Два наиболее распространенных способа естественного освещения - это боковое и верхнее освещение. В статье я бы хотела заострить внимание на боковом естественном освещении, поскольку оно чаще всего встречается в исторических музеях страны. Прежде чем полностью закрывать окна черной или темной плотной тканью, создав эффект закрытой коробки, необходимо провести исследование. Важно понять, какого рода объекты будут размещены в залах и какое количество света на них может попадать. Обычно такую информацию предоставляют кураторы музеев, где вся информация четко прописывается по каждой витрине.
После того как мы разобрались с количеством света на объектах, необходимо рассмотреть сами окна, через которые проходит дневной свет, их геометрию и количество света, попадающего внутрь комнаты. Чем больше размер окон, тем больше света будет в помещении. Глубина комнаты также играет важную роль. Для того чтобы иметь общее представление об использовании комбинированного естественного и искусственного освещения в музеях, рекомендуется посмотреть уже существующие проекты подобного рода, которые были спроектированы специально с учетом расположения в пространстве исторических объектов. Архитекторы и световые дизайнеры приложили немало усилий для того, чтобы провести полный анализ ориентации здания в пространстве, геометрии окон, их пропускающий способности и так далее. Ниже представлены примеры таких музеев (рис. 1,2).
Рис. 1 Новый музей (Германия, Берлин)
Рис. 2 Музей Боде (Германия, Берлин)
Самостоятельный расчет дневного освещения
Опираясь на знания, полученные при исследовании общих принципов решения естественного освещения в исторических зданиях, необходимо самостоятельно смоделировать ситуацию в одной или нескольких расчетных программах, например Dialux evo, Relux (рис. 3), 3Ds Мах и т. п. Данные о солнечной диаграмме, количество солнечных дней в том или ином городе можно найти в открытом доступе в Интернете (рис. 4).
Рис. 3 Изолинии освещенности в зависимости от времени года и времени суток
Рис. 4 Солнечная диаграмма Москвы на 21 июня 2018 года
Согласно графику (рис. 3), приведенному в качестве примера для Москвы, можно увидеть, в какое время года и в какие часы необходимо добавлять искусственное освещение (красный залитый фон).
Большинство исходных данных для расчетов естественного освещения (чертежи, модели, материалы, окружающие здания и т. и.) предоставляется архитекторами музея. Чем точнее смоделировано помещение и окружающее пространство, тем выше точность, а значит, легче выполнять дальнейшие корректировки. Согласно М. Fontoynont, количественные данные коэффициента естественной освещенности используются как ключ к описанию применения дневного света в разных комнатах и зданиях. При этом коэффициент естественной освещенности (КЕО) - это соотношение между уровнем освещенности в определенном месте в помещении и светом снаружи.
Суммарное значение КЕО в той или иной точке помещения определяется следующими составляющими: долей естественного освещения, создаваемого прямым светом неба и оцениваемого значением геометрического КЕО; долей КЕО, обусловленной при боковом освещении отражением света фасадов противостоящих зданий и подстилающим слоем; долей КЕО, обусловленной отражением света от внутренних поверхностей помещения.
КЕО=Ен + Епр.зд. + Епод.сл. + Ео,
где КЕО - расчетный КЕО в данной точке помещения; Ен - КЕО от прямого света неба; Епр.зд. - КЕО за счет отражения естественного света от фасада противостоящих зданий; Епод. сл. - доля КЕО за счет отражения от подстилающего слоя (альбедо земли); Ео - доля КЕО в результате многократных отражений от внутренних поверхностей помещения. В качестве стандарта принято, что коэффициент естественной освещенности измеряется при пасмурном небе. Измерительная сетка на полу позволяет сделать точное описание и визуализацию распределения света в помещении. По сравнению с искусственным освещением, естественное освещение обладает той особенностью, что оно изменяется в течение года, сезона, дня - в зависимости от погодных и климатических условий и по уровням освещенности, и по спектральному составу.
Необходимо найти компромиссное решение освещения, которое поможет создать более динамичный музей и при этом предохранить все экспонаты от разрушения. Далее рассмотрены наиболее универсальные решения:
1. Защитные фильтры (пленки) на окна с разной степью пропускания.
Преимуществом светопропускающих фильтров является то, что они предотвращают проникновение ультрафиолетового излучения практически до нуля. Это позволяет избежать выгорания и обесцвечивания материалов, находящихся за стеклом: кожи, тканей, обивки мебели, ковров, картин. При этом у посетителей сохраняется связь с окружающим миром. ИК-пленки сокращают количество тепла в помещении. Лучшей практикой является установка фильтров с уменьшением ИК-излучения снаружи. Это чрезвычайно важно, когда защита наносится на стекло в несколько слоев. Прежде чем использовать тот или иной фильтр, его необходимо протестировать, чтобы подтвердить отсутствие изменений в спектре зрительного света. Принципиальные способы фильтрации могут быть отнесены к экспонатам, различным по цветовым характеристикам.
2. Шторы или защитные экраны для внутреннего использования.
3. Жалюзи для наружного применения.
Здесь может возникнуть эстетический вопрос о сохранении исторической ценности и неизменности внешнего облика здания. Такой вариант далеко не всегда подходит для исторических зданий.
4. Дополнительные перегородки.
Иногда, для того чтобы сохранить эффект присутствия дневного света, на небольшом расстоянии от окна ставят дополнительные перегородки, которые выполняют двойную функцию: уменьшение количества прямого попадания солнечных лучей и дополнительное место для размещения экспонатов. Таким образом, свет слегка заглядывает в помещение, но не оказывает разрушительного воздействия на экспонаты.
5. Полное закрытие окон в нерабочее время.
Не только интенсивность воздействия дневного и солнечного света негативно влияет на экспонаты, но и длительность такого воздействия. Поэтому дополнительным решением в таком случае может служить полное закрытие окон, например темными шторами, в нерабочее время музея или в период проведения дополнительных внутренних работ, таких как уборка или опись.
Полный или частичный контроль естественного освещения можно реализовать с помощью программного обеспечения на специальных контроллерах и сенсорах, запрограммировав их под определенные сценарии. Например, закрытие окон на 50 или 100%, режим работы музея, летний или зимний период, превышение уровня освещенности в помещении и т. д.
Вывод
Преимущества дневного света кажутся очевидными, но из соображений защиты светочувствительных экспонатов его использование при низких уровнях освещенности в музеях вызывало сомнение у кураторов выставок. В ходе исследования этой темы было выявлено, что сотрудникам музея все-таки импонирует использование дневного света и его диапазон качеств, но при условии, что сами экспонаты не будут никак затронуты. В связи с этим для успешной реализации проектов с дневным освещением требуется тесная связь с сотрудниками музея.
Проанализировав плюсы и минусы естественного и искусственного освещения, можно с уверенностью сказать, что существует оптимальное решение, при котором будут довольны и посетители, и кураторы выставки. Таким решением является комбинированный метод, при котором окна частично или полностью закрываются в определенное время и включается искусственный свет, а в другое время остаются открытыми, позволяя естественному свету проникать в помещение.
Такой метод состоит из следующих основных этапов:
1. Предварительная оценка ситуации.
2. Расчеты и моделирование естественного и искусственного освещения в помещении.
3. Подбор соответствующего автономного оборудования.
4. Создание программного обеспечения для контроля естественного и искусственного освещения с помощью специальных приложений.
5. Контроль выполнения работ на объекте.
Ответственность за такой контроль несут сотрудники музея, которые в свою очередь получают подробную инструкцию о регулировке жалюзи, штор и светильников. При таком контроле можно добиться низких уровней освещенности, но при этом помещение по-прежнему будет выглядеть относительно светлым благодаря мягкому рассеянному свету.
Данная методика поможет создать больше музейных интерьеров, в которых сочетание искусственного и естественного освещения позволят посетителям не только по достоинству оценить представленную экспозицию, но и получить глубокое эмоциональное впечатление. Благодаря этим решениям освещения консерваторы смогут довольствоваться контролируемыми уровнем света, не превышающим рекомендуемые нормы и ГОСТы, а кураторы получат больше возможностей для создания живой атмосферы, в которой произведения искусства будут представлены наилучшим образом.
Источник:
Журнал «Полупроводниковая светотехника»
- Комментарии