摘要：文章分析了LED光源应用于美术馆室内照明的显著优势，并提出将LED灯与建筑化照明相结合的观点，注重美术馆室内展示光环境的艺术氛围与照明功能的统一。通过总结LED灯与建筑化照明相结合的基本原则，找到适宜的整合方式，提高展示环境的格调，塑造具有个性和现代感，令人愉悦，节能环保的绿色光环境。

关键词：LED；建筑化照明；

1 前言

以绿色节能为特色的LED灯在建筑领域的应用飞速发展，目前已扩充到背光模块、车头灯、投影机和辅助造景光源等领域。为顺应未来照明的需求，LED灯在室内照明领域的应用也逐步引起人们的重视。虽然目前价格因素制约了大功率LED的推广应用，在室内通用照明方面，大功率LED还不足以撼动其它光源的主体地位，但是随着LED发光效率的不断提高，其在室内照明所拥有的成本方面的优势也日益显著。在现阶段，LED更适合作局部照明和装饰照明，如在美术馆室内塑造节能的展示照明环境。

美术馆室内照明设计具有两个特性：一是艺术性，二是功能性。在选择适宜的光源方面，首先要求紫外线少，其次考虑显色性好、光效高和节能；除了经济因素外，还要从光环境的整体效果及材料的质感、可靠性考虑，需注重室内环境与照明的统一性。美术馆照明采用LED光源，可以改变传统照明风格。利用LED的特性，营造出富有生命力、充满活力、感觉逼真、整体优化的光环境。

2 LED应用于美术馆室内照明的优势

半导体发光二极管是常用电子元件二极管中的一种类型。发光二极管又叫光发射二极管（Lighit Emitting Diode，简称为LED）,是一种可将电能变为光能的器件，属于固态光源。随着LED光色的不断丰富，特别是白光LED技术的不断成熟，发光效能不断提高，价格逐渐降低，使得LED有逐步取代传统光源的趋势，作为新一代节能环保型绿色照明灯而受到青睐。相对于传统光源，LED光源应用于美术馆照明具有明显的优势。

2.1　从功能角度

通过对制备LED材料和工艺的精确控制，LED的光谱几乎可以全部集中于可见光波段，没有红外光和紫外光辐射，因此被称为“冷”光源，属于“绿色”光源。在对艺术品的保护方面，光的波长不同，对展品的损伤程度也不同，紫外线和短波可见光对展品的损伤作用较大。无论自然光还是电器照明光源，完全不含紫外线和短波可见光的光源是很少的。而LED则可将光源对展品的损伤降到最低。

在对于艺术品的展示方面，LED发光体集中，发光大部分会聚于中心，发散角可控制程度高，可以最大限度地控制出射光，减少眩光，并且简化灯具结构，节省遮光设备，因此适合用于展品的重点照明或局部照明，并可实现动态艺术照明。如果选用传统照明设备，只能呈现出大面积均匀照度分布，缺乏层次分明的立体感。另外，LED是分立的光谱，谱线狭窄，色彩丰富、鲜艳，可以有多样化的色调选择和配光。

2.2　从艺术角度

在营造美观的展示环境方面，LED光源体积小、结构紧凑、应用灵活，可在狭小空间投光，利于隐藏；也便于利用多颗粒LED光源组成线或面，甚至不规则的造型，而且能耗并不高；还能用作建筑化照明的光源，美化建筑环境，营造“见光不见灯”的艺术效果。

2.3　从社会发展角度

在节能方面，一般LED灯使用低电压、低电流驱动，功率因数接近于1。不仅LED灯本身省电，与之配合的供电电源的耗电量也大大降低，用量大的可以通过多种方式组合或集成，以满足不同需要，减少浪费。另外，LED灯光线的方向性好，不要遮光装置，光线几乎1005可利用。相比之下，普通白炽灯光线被遮光，反光装置吸收大半，真正用于照明的有效光只有原来的40%。

环境保护方面，LED不含汞、铅等有毒成分，不使用玻璃，废弃物可回收，减少了对环境的污染。相比之下，荧光灯具的灯管中含汞，而且用于封装荧光灯具的材料又以可吸收紫外线的玻璃为主，玻璃易碎的特性加上汞废料的不易回收，均会造成严重的环境污染。欧盟已经明令在2007年开始禁用这些含汞制品。

经济节约方面，LED寿命长，多在几万小时以上，不会出现严重的光衰现象，发光衰减量小于或等于10%，能耗小于或等于24W。由于寿命长，经久耐用，减少了维护维修费用，降低了成本。

3 LED与建筑化照明

3.1　建筑化照明的新发展

日本著名建筑师安藤忠雄认为，光是万物之源，光使物体成为“物体”，并与空间和形式关联，而光亦在物体间的相互联系中获得意义。在美术馆中，如何用光更好地烘托气氛，衬托展品，从传统的功能照明升华到艺术层次的享受，一直是室内照明设计师的不懈追求。

以往人们所认识的建筑化照明，是将灯光同建筑构件（顶棚、墙檐、梁、柱、地板等）合成一体的照明方式，通常采用埋入式隐蔽光源，利用建筑物的表面反射或透过光线；或采用发光顶棚、光带等方式，使建筑和照明融为一体。这种“见光不见灯”的照明方式，形成简洁高雅的格调，具有优良的光环境质量。但在实际工程中，灯具及电气装置往往占据大量空间，能耗及发热量大，为隐藏灯具造成较大困难，并形成安全隐患。

LED具有体积小、易于隐藏的优点，并且颜色艳丽。灯具设计也有很大的发展潜力，与建筑构件相结合，应用手法可以不只停留在“隐藏”方面，借鉴在建筑设计中通常用到的围、覆盖、凸起、凹入、架器、设立和利用材质变化等手段灵活创新，这样不仅拓展了建筑化照明的内涵，也更能体现设计师的意图。

3.2　LED与建筑化照明结合的基本原则

如果采用LED作为建筑化照明光源，应该注意以下原则：

（1）由于目前65102364

的光效尚低，还不适宜用作大面积建筑照明，需要与其它光源如荧光灯混合使用。这就需要设计师事先进行周密考虑，计算展厅内所需照度，根据功能划分区域，合理安排各种光源的数量，充分保证功能需求并做到科学合理；

（2）由于单个LED功率小，光亮度低，对于照明来说，不可能单独使用。为此，必须将多个LED组装在一起，设计成为实用的LED照明系统；辅之以可调光电器控制系统，可实现多点位动态控制；

（3）LED在照明过程中，同样会出现发热的现象，特别是多个LED组装工作时，就应考虑其散热问题，选用散热快、透气性好的建筑材料。

（4）LED光束集中，不用遮光板，在安装后需调试投射角度方能起到“画龙点睛”的作用。

 （5）通过将建筑设计与照明设计结合起来，在灯具选择布局上，体量、比例尺度要适宜，对比变化有节奏、有韵律，并能突出重点，使主从关系明确，使之在统一中有变化，变化中求统一，注意环境空间气氛的创造，增强环境的艺术性，使设计新颖并富有魅力和时代感。

4　不同功能区域的建筑化照明设计

4.1 入口大厅

入口大厅空间主要包括两个照明区域，分别是大厅的照明和服务台的照明。入口大厅作为内外空间的过渡，从照明方式的角度分析，应该使用一般照明或全局照明。服务台照明是局部照明。需要注意的是，两部分空间色温要保持一致，3000k左右最适宜。

4.1.1 大厅部分

这部分空间挑高若超过6m，可选择组合式吊顶系统，将照明、广播扬声器、空调、烟感器、喷淋设备等组合起来，安装在一个单元内，做成装配式吊顶单元，最后安装成为大面积吊顶系统。国外一些室内藻井式的吊顶，将灯具隐藏其中，使顶棚光线变化丰富，层次感强。挑高若不超过6m，一种方法是可选择发光天棚，照度均匀，在被照物上没有阴影，适宜作全局照明，加之LED节电的优点，可弥补发光天棚耗电量大的缺陷；另一种方法是在设计中使用LED光源的新型灯具，结合室内空间整体格调，在室内设计之初就将照明灯具的装饰效果考虑进来，从而使建筑与照明成为整体。

4.1.2 服务台照明

这部分照明的目的是为了突显服务台的重要性，将观众的注意力引到此处，但又不会使人感到突兀，所以将LED灯嵌入服务台上方顶棚或隐藏于服务台内都是不错的方案。此外，LED灯本身具有装饰性，可以装入透明中空的管线中（见图1），沿展台外沿装设，获得线状光带，由于体积小，不发光时也不会引人注意。

4.2 展厅

展厅的照明重点毫无疑问是展品。利用灯光照明提供必要的视觉条件，使人们对展品本来的形状、色彩和质感看得清并获得美的享受。一般室内照明手法无非是明暗对比和色彩控制。美术馆常采用“全亮”或“以暗衬亮”的方式来烘托主体（见图２），光源显色性和照度都应严格控制。展品主要分为水平和垂直两个方向展示，即墙面悬挂照明和展台照明。在“以暗衬亮”的展室中，还有必要适当照亮走道，引导观众的参观路线。从照明方式看，三者都属于局部照明。在“全亮”的展室内，还要考虑全局照明，可以参考大厅部分的照明，色温要根据展室具体情况确定。

4.2.1 墙面照明

LED洗墙灯可以在墙面上投射出美丽的弧线，将之安装在天棚和墙壁的角上或地板与墙壁的交角，形成明亮的光带，在周围环境较暗的情况下效果更佳。对于带框的绘画等展品，还可以将LED灯直接嵌入画框，或者与特殊材质框架集成，但是要解决好灯具散热的问题。

4.2.2 展台照明

展台根据展品的形状分成平面和立体两种，下面分两部分介绍展台照明。

（1）对于平面展品，应该强调正面光线的效果，使展品上的文字、纹理、质地、色泽等细节呈现出来。一般美术馆会采用发光磨砂玻璃顶，光线分布均匀，并且没有直接进入人眼。使用LED灯时可以考虑的做法：①省去透光隔板，在展品上方作暗槽（见图３），按实际需要布置一定数量的灯具，利用LED指向性好的特点调节投光角度。②利用半透明的材质，例如有机磨砂玻璃作展台（见图４）。让LED灯光透过玻璃照射展品，使展台亮起来，根据展品的不同性质，调控不同颜色的LED。

（2）展现三维展品的立体感难度最大，通常需要主光、侧光、补光相配合，利用光的造型技法多角度地诠释。这里建议几种建筑化照明手法：①暗装灯槽。类似于前面平面展品的情况，适用于整排式陈列。②嵌入展台表面，向上成角度照射展品，尤其适合作为独立展台的辅助光源。③一些中空的展品，例如半透明的玉器或玻璃制品，可以把LED灯置入其中（见图5），这样对灯具本身的要求就提高了，首先不能有连接线，然后要有适合的电源，可以考虑使用电池供电。④利用装饰性柱子，制成内透光玻璃柱（见图6），用来照亮围绕柱子装置的搁物板。本身也可以单独存在且颇具装饰性。可以想象，如此浑然一体的艺术品会有多么迷人。

4.2.3 走道照明

走道照明属于功能照明，目的就是引导观众，但是目前很多成功案例中提升了走道照明的艺术性。为了使美术馆中的艺术氛围协调统一，走道照明也能发挥LED灯的独特优势。把LED灯以半埋入方式布置在墙角处的墙壁和地面的作法最为常见；还有一些案例中在室内楼梯踏步外沿装上彩色LED（见图７）。但走道亮度不宜超过室内全局亮度。

4.2.4 用来划分空间的照明

如果说展品是整个展厅的灵魂，那么我们也应该给它找到完整的“躯壳”，而这不应该只靠一面墙、一扇窗、一道门简单地组成。通过对LED光线进行艺术处理，包括光的流动、对比、扬抑、层次、光声配合等产生奇异的效果，光线与其它建筑构件形成虚与实的对比，同时围合出新的空间，这个空间可以随时间不断变化。例如利用LED灯的方向性使灯光追逐展品不断移动，形成“追光”，使展览变静态为动态；又或者模仿一天之中自然光的变化，系统控制LED灯的照度和颜色，夜晚红外装置感应室内无人时自动降低照度，减少灯光热辐射。

除了用LED灯发出的光线进行创作外，利用LED的刻意排列，以LED本体建构造型，又是LED不同于其它光源的优势。LED在室内装饰中，色彩丰富、鲜艳，能得到较好的艺术效果。在美术馆中经设计师精心设计，可以起到装饰与分隔空间的双重作用。

5 结束语

美术馆的照明要求从技术和观众的心理两个方面进行综合考虑，并力求把现代新技术、新概念更多地应用到美术馆的照明设计中去。建筑化照明概念的引入，也是顺应了现代室内照明设计的发展潮流。LED的出现，以其高质量的光线，丰富的色彩，绿色无污染的特点，拓展了传统光环境的内涵与外延，使光影变化更加如梦如幻，五彩斑斓。

参考文献

1 高履泰.《建筑光环境设计》 水利水电出版社，1991

2 朱虹.浅谈现代化展厅影响光环境的因素.《照明工程学报》 2005.9

3 陈琼等.发光二极管LED光源模型研究.《光源与照明》 2005.9