研究柳州奇石館燈光系統(tǒng)提升方案

張宇

（柳州市奇石園管理處，廣西 柳州 545005）

為了進(jìn)一步改造和提升奇石館的基礎(chǔ)設(shè)施內(nèi)容，更好地將奇石展現(xiàn)給來(lái)往游客，同時(shí)也為要響應(yīng)節(jié)能減排的工作號(hào)召，柳州奇石館燈光改造工程項(xiàng)目正式啟動(dòng)，將原有的普通照明射燈和普通日常照明燈管，有效改變成更加節(jié)能的LED燈，同時(shí)增加燈光智能感應(yīng)控制系統(tǒng)將奇石館展廳劃分成十個(gè)控制區(qū)域，安裝燈光感應(yīng)控制工作系統(tǒng)，改造原有的照明供電線路，主控線路長(zhǎng)度大約為500m。

1 奇石館原燈光系統(tǒng)闡述

該奇石館原有的燈光源，通常情況下是以金鹵燈和普通照明燈管為主，在照明過(guò)程中的能源消耗量相對(duì)較大，很大程度上浪費(fèi)了大量的電力資源，同時(shí)也間接增加了碳排放量，無(wú)法達(dá)到國(guó)家所提倡的節(jié)能減排工作目標(biāo)。原燈光系統(tǒng)設(shè)計(jì)沒(méi)有做燈光智能感應(yīng)控制工作系統(tǒng)燈具頻繁的開(kāi)啟，造成燈具的使用中心縮短，無(wú)法做到人來(lái)燈亮、人走燈滅到控制工作效果，同時(shí)燈光也不具備聚焦功能，無(wú)法有效突出奇石產(chǎn)品的外在美感效果[1]。

2 燈光系統(tǒng)提升分析

2.1 燈具部分

場(chǎng)館內(nèi)部的軌道射燈均提升為L(zhǎng)ED光源燈具，該燈具具備可調(diào)光可調(diào)焦高聚光的特點(diǎn)，專(zhuān)業(yè)照明燈具形式，在燈具設(shè)計(jì)過(guò)程中有效考慮到設(shè)備的使用周期較長(zhǎng)、能耗較低，同時(shí)充分符合國(guó)家所倡導(dǎo)的節(jié)能減排控制工作標(biāo)準(zhǔn)。

2.2 照明控制系統(tǒng)部分

提升之后的燈光控制系統(tǒng)使用的是感應(yīng)觸發(fā)式控制工作系統(tǒng)，改造原有的照明工作線路，在1樓2樓展廳當(dāng)中分別安裝可調(diào)焦聚光的LED照明射燈和走軌，所使用的燈具自帶適應(yīng)調(diào)光器，并且支持燈具的自動(dòng)化檢測(cè)和調(diào)整，同時(shí)也可以進(jìn)行手動(dòng)設(shè)定，根據(jù)每一塊奇石的特性進(jìn)行設(shè)計(jì)和配備不同的照明色溫，以此可以充分彰顯出石頭展品的特點(diǎn)和神韻。智能燈光系統(tǒng)和安防系統(tǒng)之間形成對(duì)接，可以和場(chǎng)館的門(mén)鎖、應(yīng)急通道以及門(mén)禁等系統(tǒng)之間進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，同時(shí)還可以根據(jù)實(shí)際工作需求進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)控制，或者是進(jìn)行獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)連接。比如，當(dāng)參觀者走入相應(yīng)的參觀區(qū)域時(shí)，自動(dòng)感應(yīng)系統(tǒng)常規(guī)照明條件會(huì)逐漸變暗，LED軌道燈射燈會(huì)點(diǎn)亮，離開(kāi)之后LED軌道都會(huì)進(jìn)一步變暗，常規(guī)照明燈會(huì)再次亮起[2]。

2.3 線路部分

新增加的提升部分控制系統(tǒng)接入現(xiàn)場(chǎng)館內(nèi)的部分照明燈具，在游客進(jìn)入展區(qū)內(nèi)部之后，控制系統(tǒng)會(huì)發(fā)出相應(yīng)的控制工作指令，有效做到照明筒燈部分，關(guān)閉軌道射燈點(diǎn)亮游客離開(kāi)展區(qū)之后照明筒燈會(huì)正常，點(diǎn)亮軌道燈會(huì)逐漸變暗的控制中的效果。

2.4 燈具設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

在場(chǎng)館內(nèi)部燈具設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要充分考慮到室內(nèi)照明工作要求，要充分發(fā)揮出燈具具有的顯色性能，避免產(chǎn)生不舒適性的眩光、石塊產(chǎn)品的形狀形式以及紋理的質(zhì)感也需要進(jìn)行充分考慮，但是照明設(shè)計(jì)需要隨著產(chǎn)品的特點(diǎn)不同而發(fā)生相應(yīng)的變化，具體可以包含以下幾個(gè)方面：

（1）照明的均勻度。通常情況下，畫(huà)面的最低照度和最高照度之比不能小于0.7，最大畫(huà)面不能超過(guò)0.3。

（2）對(duì)比度。正常情況下看見(jiàn)一個(gè)物體是因?yàn)閷?duì)比需要從背景的環(huán)境當(dāng)中進(jìn)行凸顯。

（3）視覺(jué)適應(yīng)。人們的眼睛對(duì)于視覺(jué)范圍內(nèi)的亮度可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化反饋，取決于眼睛的亮度適用水平，需要限制展館內(nèi)部各個(gè)區(qū)域照明亮度范圍，保證人們的眼睛在任意時(shí)刻都可以得到適應(yīng)，奇石館的整體照度相對(duì)較低，需要對(duì)視覺(jué)效果進(jìn)行適應(yīng)和考慮，并且需要提供出視覺(jué)過(guò)渡效果[3]。

（4）表現(xiàn)顏色。通過(guò)視覺(jué)對(duì)比分析以顏色的差異性來(lái)加以體現(xiàn)，需要有效防止出現(xiàn)產(chǎn)品顏色失真，避免色差過(guò)大造成視覺(jué)注意力分散。

（5）顯色性能在陳列繪畫(huà)、彩色織物、多色展品等對(duì)于色度的辨別要求相對(duì)較高，因此需要使用一般顯色指數(shù)RA不低于90的光源來(lái)作為該區(qū)域的照明光源。

（6）展品背景展品背景不但會(huì)影響到展品的展示效果，同時(shí)也直接影響到參觀著眼睛感官狀態(tài)，背景與物體之間的亮度對(duì)比不能過(guò)大。

2.5 照度要求

充分考慮到本次照明工作方案，對(duì)奇石臻品保護(hù)工作的重要性，和對(duì)外公眾開(kāi)放亮燈的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，因此照明必須要嚴(yán)格遵守室內(nèi)照明標(biāo)準(zhǔn)工作要求，建議通過(guò)使用無(wú)輻射形式的LED公園來(lái)作為其中的專(zhuān)業(yè)照明燈具。奇石館對(duì)于光敏感的展品，或者是重要產(chǎn)品的年曝光量，不能超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的控制參數(shù)，例如：①光特別敏感展品：照度要求（lx）≤50；年曝光量（lx·h/年）50000；②光敏感展品：照度要求（lx）≤150；年曝光量（lx·h/年）360000；③光不敏感展品：照度要求（lx）≤300；年曝光量（lx·h/年）不限制。

2.6 燈光輻射要求

本次燈光提升方案需要充分滿足產(chǎn)品的保護(hù)顯色性要求條件，需要選擇LED光源產(chǎn)品，LED光源幾乎不含有任何的紅外、紫外輻射，可以保證產(chǎn)品不會(huì)受到輻射因素的影響。

2.7 現(xiàn)場(chǎng)燈光照明效果要求

場(chǎng)館現(xiàn)場(chǎng)燈光以小光束角精準(zhǔn)投射中小輔助的方式照射，表現(xiàn)出奇石的特點(diǎn)，同時(shí)為了減少眩光，對(duì)參觀者視覺(jué)方面所產(chǎn)生的影響，通過(guò)亮度調(diào)節(jié)和精準(zhǔn)控光以及對(duì)應(yīng)的光學(xué)配件來(lái)進(jìn)行控制。配光需要保證精準(zhǔn)同時(shí)非重點(diǎn)區(qū)域，不需要配光位置消除雜散光，整體的光色顯色性協(xié)調(diào)可以形成同一性的照明工作氛圍。通過(guò)使用專(zhuān)業(yè)燈具有效配套專(zhuān)業(yè)的場(chǎng)景，在防眩顯色、柔和度以及舒適性方面，都需要達(dá)到照明工作要求和標(biāo)準(zhǔn)[4]。

3 照明系統(tǒng)描述

3.1 節(jié)能化效果

采用智能照明控制工作系統(tǒng)所表現(xiàn)出的主要特征為能源的節(jié)約，通過(guò)智能照明控制系統(tǒng)，有效借助不同類(lèi)型的預(yù)設(shè)置控制元件可以實(shí)現(xiàn)，對(duì)不同時(shí)間段環(huán)境光照度進(jìn)行科學(xué)化管理，有效實(shí)現(xiàn)電力資源的節(jié)能化效果。通過(guò)這種自動(dòng)調(diào)節(jié)工作方法，只有當(dāng)必須照明的條件下，才將燈光點(diǎn)亮或者是達(dá)到相應(yīng)的光照工作要求，通過(guò)使用最少的供電能源保證照明燈光達(dá)到相應(yīng)的照度工作水平，整體的節(jié)能效果非常明顯，電力資源的節(jié)省量可以達(dá)到30%以上。

通過(guò)智能照明控制系統(tǒng)的使用，對(duì)LED燈光進(jìn)行調(diào)光和控制，因?yàn)長(zhǎng)ED燈光使用的是有源濾波技術(shù)，可以有效調(diào)節(jié)光電子鎮(zhèn)流器降低斜波含量大小提高系統(tǒng)功率因數(shù)，降低低壓無(wú)功損耗量.尤其對(duì)于展廳的燈光照度大小需要根據(jù)白天開(kāi)燈補(bǔ)光，保持室內(nèi)照明藝術(shù)效果，會(huì)造成大量的電力資源浪費(fèi)問(wèn)題，因此通過(guò)智能照明系統(tǒng)的使用，可以最大程度上降低不必要的地理資源浪費(fèi)問(wèn)題，在展館當(dāng)中的使用效果和優(yōu)勢(shì)非常明顯。

3.2 控制工作方法

展廳照明場(chǎng)所整體上可以將其劃分為公共區(qū)域、過(guò)道區(qū)域、產(chǎn)品展示區(qū)域，通過(guò)使用的控制方法包含以下幾個(gè)方面：

（1）配合時(shí)序控制器在預(yù)定的時(shí)間段范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)照明環(huán)境模式進(jìn)行有效切換，或者是對(duì)燈具的開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，不需要手動(dòng)進(jìn)行操作和控制。通過(guò)這一次工作方法可以避免人們因?yàn)橥涥P(guān)燈而產(chǎn)生大量的電能浪費(fèi)問(wèn)題[5]。

（2）通過(guò)配合環(huán)境光感制器，當(dāng)外部光照充足的條件下，該設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)低燈具的光照亮度或者是直接關(guān)閉燈具。

（3）通過(guò)高空探頭或者紅外感應(yīng)開(kāi)關(guān)裝置的使用，在展廳當(dāng)中各個(gè)區(qū)域進(jìn)行設(shè)置紅外感知器設(shè)備，可以自動(dòng)檢測(cè)空間范圍內(nèi)是否存在走動(dòng)人員。當(dāng)展區(qū)內(nèi)有人員存在時(shí)會(huì)自動(dòng)開(kāi)燈無(wú)人的條件下會(huì)自動(dòng)關(guān)燈，不但方便人們的參觀同時(shí)還可以防止不必要的地理資源浪費(fèi)問(wèn)題。

（4）通過(guò)智能燈光調(diào)控工作系統(tǒng)對(duì)燈光進(jìn)行調(diào)光，因?yàn)槿搜蹖?duì)于光強(qiáng)的感受屬于非線性，因此很有可能會(huì)將亮度等級(jí)降低到10%以上，而人們卻無(wú)法感受到亮度的變化，以此可以節(jié)省將近10%的電能，如果將調(diào)光級(jí)別降低到50%則可以節(jié)省超過(guò)40%以上的電能。

3.3 延長(zhǎng)光源的壽命

（1）通過(guò)智能照明系統(tǒng)，延長(zhǎng)光源的壽命不僅可以節(jié)省大量資金，而且大大減少更換燈具的工作量，減少了照明系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用，更加便于日后的管理及維護(hù)。

（2）智能照明控制系統(tǒng)可抑制電網(wǎng)的浪涌電壓，同時(shí)還具備了電壓限定和軛流濾波等功能，避免過(guò)電壓和欠電壓對(duì)光源的損害。采用軟啟動(dòng)和軟關(guān)斷技術(shù)，避免了沖擊電流對(duì)光源的損害。通過(guò)上述方法，光源的壽命通常可延長(zhǎng)2～4倍。

3.4 照明效果

多種照明控制方式可以使同一展項(xiàng)具備多種藝術(shù)效果，為展廳增色不少。在本展廳中，照明不單純地為滿足人們視覺(jué)上的明暗效果，更應(yīng)具備多種的控制方案，使展項(xiàng)更加生動(dòng)，藝術(shù)性更強(qiáng)，給人豐富的視覺(jué)效果和美感。

3.5 管理及維護(hù)

通過(guò)智能照明控制系統(tǒng)對(duì)照明的控制是以模塊式的自動(dòng)控制為主，手動(dòng)控制為輔，照明預(yù)置場(chǎng)景的參數(shù)以數(shù)字式存儲(chǔ)在系統(tǒng)中，這些信息的設(shè)置和更換十分方便，使場(chǎng)館的照明管理和設(shè)備維護(hù)變得更加簡(jiǎn)單。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上，通過(guò)改造普通燈和走軌，全新的燈光照明可以通過(guò)系統(tǒng)改變焦距和照明亮度，更好地聚焦突出奇石展品的美感效果，同時(shí)還可以進(jìn)一步提升展廳的環(huán)境條件，保證良好的場(chǎng)館照明條件。