上海新地标——上海博物馆东馆照明与智能化设计要点
上海新地标——上海博物馆东馆照明与智能化设计要点
上海博物馆东馆于2024年2月2日正式启用，成为上海文化新地标。本文将详细介绍其照明与智能化设计要点，展示这座世界级博物馆的先进设施与设计理念。
开展现场 ©摄影郑峰
上海博物馆东馆项目位于上海市浦东区杨高路、世纪大道、丁香路交汇处,南侧为张家浜自然景观河道,东侧为上海科技馆,北望浦东新区行政中心和东方艺术中心。该项目于2017年开始建设,在2023年底建成,其地上6层,地下2层,总建筑面积11.32万 m2,以“打造世界顶级的展示中国古代艺术的博物馆”为目标,打造集历史探索、文物欣赏、艺术展示、社会教育于一体的多样性公共化空间。上海博物馆东馆既要考虑文物收藏保护的安全性,又要考虑对公众的开放性,在安防设计的考虑上,上海博物馆东馆部分空间参考了国际上UL标准,以期既能使文物得到很好的保存,又能尽可能让参观者得到互动的空间。
伴随上海博物馆东馆的即将建成,上海博物馆东馆与人民广场西馆将相互呼应,形成上海博物馆“一体两馆、联动东西、特色清晰、相辅合璧”的总体格局。届时“上海东部世纪广场文化中心” 与人民广场地区形成“文化双中心”,完善上海文化大动脉,浦东花木地区也将成为文化新枢纽,形成具有国际影响力的文化设施集群(图1)。
上海博物馆东馆夜景 ©夏峥
博物馆照明及其控制方式
本项目对于展厅内照明设计重点考虑展品的展示效果和展品的防护要求,根据展品的类别、对光的敏感程度及辨色要求,合理确定照明光源的照度、色温、一般显色指数等参数指标。对于织绣品、纸质等对光特别敏感的展品要采用无紫外线的照明光源。
展厅内的一般照明采用紫外线少的光源。对于对光敏感及特别敏感的展品或藏品,使用光源的紫外线相对含量应小于 20μW/lm,其年曝光量不应大于规范的规定。
一般展品展厅直接照明光源的色温应小于5300K; 对光线敏感展品展厅直接照明光源的色温应小于 3300K。对于藏品库房室内照明选用无紫外线的光源,并配有遮光装置。
对于照明控制方式,本项目设置一套智能照明控制系统集中控制室内照明和园区景观照明,根据项目建筑功能分区,按照公共走廊、休息区域、门厅区域、展览区域、办公区域、车库、报告厅、多功能厅、会议室区域等进行控制方式的分类,考虑到本项目每层面积较大,公共区域较多,对于公共区域的不同区域的灯具控制区域再进行细分,做到分散与集中相结合的管理模式。
本项目智能照明控制系统采用了 KNX 控制协议,采用开关模块、0-10V 调光控制、DALI 控制等多种组合形式,同时在服务台处、功能用房处就近设置智能面板,既可以实现集中管理、场景控制、定时控制,又可以在局部区域就地控制。既方便了管理,又可以实现节能减排。本项目根据博物馆运营需求,按照开馆模式、清扫模式、闭馆模式、深夜模式对照明的控制方式进行了初步的分类。
本项目泛光照明独立设置一套智能照明系统,采用 DMX512 协议,主要以时间控制为主,按不同用途的回路进行分组,以实现不同时段对不同回路的控制要求。泛光照明控制模式主要有夜间模式、午夜模式、节假日模式。
智能化系统介绍
本项目弱电智能化系统的建设是一项长期、复杂而庞大的系统工程,涉及各区域、各单位、各管理部门的运营管理需要和业务需求。同时,建筑智能化技术不断更新发展,展览需求也随时代变化,系统集成管理的要求也越来越高。
本次建设包含了信息设施系统、建筑设备管理系统、公共安全系统、智能化集成系统、信息化应用系统、机房工程等六大类,四十余项子系统。篇幅所限,本次先行介绍东馆智能化系统网络架构及智能化系统集成平台,然后再对博物馆特有的信息化应用系统进行举例。
此外，本项目其中一间周转库房物防参考 UL Class 2标准,技防系统参考 UL Extent Complete 标准,主要体现在建筑结构、安防系统应急电源以及安防系统产品等方面。
信息设施系统
本次设计计算机网络系统采用万兆主干、千兆到桌面。核心网络设备设置在网络中心的主机房内,计算机网络系统划分为 3 套物理隔离的网络:办公 & 业务网、设备网和安防网。
另外,财务网、档案网、政务网需要与其他网独立使用、单独设置,本次提供基础建设。
(1)办公 & 业务网：办公 & 业务网络基础有线交换平台为“核心-接入”二层构架(图 1)。核心层采用核心虚拟化技术 ,将两台核心虚拟成一台设备。根据弱电间规划分布部署接入交换机,并与核心交换机通过万兆链路实现双链路互联,提升冗余性。
办公 & 业务网部署员工认证平台,准入认证系统为员工的安全准入及访客的安全接入提供管理平台,为业务网的认证服务平台,并通过基于 SDN架构的策略随性技术,在各个区域都可以便捷地接入使用自身权限的网络资源。
图 1 上海博物馆东馆办公 & 业务网架构示意图
(2)设备网:设备网络基础有线交换平台为“核心-接入”二层构架(图 2)。核心层采用核心虚拟化技术,将两台核心虚拟成一台设备。同时根据弱电间规划分布部署接入交换机,并与核心交换机通过万兆链路实现双链路互联,提升冗余性。
图 2 上海博物馆东馆设备网架构示意图
(3)安防网:安防网络基础有线交换平台为“核心-接入”二层构架(图 3)。核心层采用核心虚拟化技术,将两台核心虚拟成一台设备。同时根据弱电间规划分布部署接入交换机,并与核心交换机通过万兆链路实现双链路互联,提升冗余性。安防网核心交换和专用的视频监控控制交换互联,实现视频监控业务的运行。
图 3 上海博物馆东馆安防网架构示意图
(4)服务控制区:服务控制区由专用交换设备将业务网、设备网、安防网的核心实现互联,在服务控制区部署运维管理平台,实现针对办公 & 业务网、设备网和安防网,3 个不同业务系统专网的整体信息化日常运维管理,将运维过程集中化、可视化、流程化。
(5)本次设计的智能化桥架均采用彩钢桥架。作为新材料、新工艺的应用,彩钢桥架积极响应国家“建设资源节约型、环境友好型社会” 的号召,材料应用、生产制造到工程应用的全生命周期均符合节能环保、低碳排放的要求。其强度、耐腐蚀性、涂层保护符合《钢制电缆桥架工程技术规程》 T / CECS31—2017、《电线电缆设计工程实用手册》 《工业与民用建筑配电设计手册》第四版、《城市管廊桥架安装图集》 国家相关规定,主体类型、支吊架、载荷特性及电气连续性、设计/ 施工要求等也与热浸镀锌桥架一致。
采用色标管理后,对日常运维效率提升明显。图 4~5 为最后的颜色分类、现场安装效果。
图 4 上海博物馆东馆彩钢桥架示意图
图5上海博物馆东馆彩钢安装示意图
智能化信息集成系统
智能化集成系统是上海博物馆东馆智能化管理的技术核心,它将智能化各子系统及相关机电系统(主要包括楼宇自控系统、能耗计量及管理系统、消防报警系统、安全防范系统、公共广播及应急广播系统、智能一卡通系统、信息导引及发布系统、无线对讲系统、UPS 系统等) 集成在统一的计算机网络平台和统一的人机界面环境上,从而实现各专业分系统之间的信息资源的共享与管理、各分系统的互操作和快速响应,以达到自动化监视的目的,避免信息孤岛现象。
本项目的集成系统需建立基于 BIM 与 GIS 的三维可视化智能化信息集成(平台),并为智能建筑管理和服务的实现提供支撑(包括远程、移动端的访问等)。图 6 为本馆的信息集成系统界面。
图6上海博物馆东馆信息集成系统示意图
信息化应用系统
(1)RFID 管理系统
RFID 系统由阅读器、电子标签和系统应用三个部分组成。目前,RFID 技术已广泛应用到智慧博物馆、智慧图书馆、货运仓储、智能零售等各个领域中。在海外,有瑞士艺术博物馆、马来西亚博物馆,管理局通过对游客或者藏品使用 RFID 技术,标记游客观看时间或者藏品进出库信息,进行进一步分析及管理。在国内,有南京博物院、内蒙古博物院、常州博物馆、深圳博物馆等,博物馆普遍将 RFID 技术用于藏品管理。
本项目中,考虑到投资容量,在设计阶段考虑分阶段实施对游客和对藏品的 RFID 定位,为博物馆后期提升展览品质及藏品管理提供数据支撑(图10)。
图7上海博物馆东馆RFID管理系统示意图
(2)投影显示系统
系统由幕布、投影仪、播放器、音响等设备组成。屏幕尺寸根据场地布展条件确定,根据尺寸可以采用单通道或者多通道。一般视角不小于 80°,可采用硬幕或屏幕漆,可擦洗,具有阻燃、防水、绿色环保等特点,幕布增益应合理,以获得比较好的视觉效果,同时避免出现各位置观看效果差异过大等问题。
例如在古代文明探索馆,以“33 座重要建筑”和“遗址”以及文物为线索,以数字和实物结合的方式展示世界文明演进的历程(图 8)。强调放眼世界,在与中国历史的对照中,解读全球历史、文化、艺术。
图8上海博物馆东投影显示系统示意图
(3)全息显示系统
AR 技术在近年来逐渐成为新型显示技术的一个重要发展方向,而作为 AR 技术的衍生,全息显示技术也逐渐在各类展览展出中发挥作用,尤其是在教育、医疗等领域具有广泛的应用需求,结合博物馆丰富的藏品,全息显示可以给游客带来全方位的观展体验,通过此技术也可以极大变革游客与藏品的交互模式(图 9)。
图9上海博物馆东馆全息显示系统示意图
(4)智能电子导览系统
使用者通过智能 PAD 终端上的三维立体导图,可以在参观的同时,随时读取展馆平面地图以及展品相关信息,然后选择相关服务。简单操作便可获得文字、图片、声音以及视频资料。
通过多种电子导览方式,使更多的观众更加详尽地了解文物内容,参观更多的文物展品;在人流量大、没有讲解员情况下, 实现文件自助讲解和导览。
结合 RFID 的应用,可以用于自动收集博物馆观众在各展览点停留的信息,再对信息进行资料分析、统计出观众参观线路以及对展品的喜好。
本文引用格式：
[1]武攀,施国平,周程里等.上海博物馆东馆电气与智能化设计简介[J].智能建筑电气技术,2023,17(02):14-21.