美國蓋蒂博物館的照明系統設計

胡瀟

（南京航空航天大學 藝術學院，南京 210016）

一、蓋蒂博物館總照明系統的概況

蓋蒂博物館（圖1）是加利福尼亞新建的10億美元蓋蒂中心的六棟建筑之一，于1997年12月16日向公眾開放。由獲獎的美國建筑師理查德·邁耶設計，蓋蒂是世界上唯一配備這樣一個錯綜復雜的設計自動化照明控制系統的藝術畫廊。可編程網絡系統包括GE①總照明控制的無縫連接、集成復雜的照明功能和建筑管理功能，從而提供一個集中的安全自動化控制源.

這個全新的照明系統設計為蓋蒂博物館帶來的不僅僅是照明面板和自動化軟件的基本配置需求，它的靈活性不再只是完成單一的照明功能，而是給蓋蒂博物館創造出來一個全新的面貌，因為博物館使用自然和電光源的獨特結合，它依賴于三個獨立的供應商提供整體照明系統的不同組件，通用GE公司整合三個平臺的資源并提供全面的照明控制。

Landis & Staefa②，同時是管理博物館的暖通空調控制系統，提供控制畫廊百葉窗的自動系統裝置，這些百葉窗是由太陽運動的傳感器調節的。而史蒂芬系統控制百葉窗的另一個系統是由LUTRON③電子公司設計的，控制博物館的調光功能。GE促使SATEFA和LUTRON達成了合作。

位于整個畫廊的光傳感器不斷地測量和監視進來的光線。當傳感器檢測到太陽的移動時，它們向GE-TLC系統發送信號。總照明系統分析來自SATEFA的命令，然后提示LUTRON來產生光，隨后總照明系統提示SATEFA關閉百葉窗。這個復雜的精密照明控制計劃是完全自動化的，由GE TLC系統來管理。

二、蓋蒂博物館照明系統的設計亮點

（一）自然照明的合理使用

蓋蒂中心的規劃和設計始于13年前（圖2），建設已經進行了大約8年。這個雄心勃勃的大規模工程一度被認為是美國最大的建筑工程項目。1994年，GE開始和蓋蒂博物館的總建筑師理查德·邁耶一起參與定義一些特殊照明控制規范，這有助于將蓋蒂博物館區分為世界一流的畫廊之一。

博物館的上層有22座有天窗的畫廊，陳列著博物館無價之寶的繪畫收藏，其中包括倫勃朗、戈雅、莫奈和塞尚等大師作品。這些有著特殊作用的天窗允許自然光照亮畫廊，貼近藝術家繪畫的條件，還原繪畫本來的色彩。

雖然自然光對于觀賞繪畫來說是最理想的，但破壞性極強的紫外線對脆弱的、有近百年歷史的藝術作品構成了不可抗拒的威脅。為了抵消直接陽光的破壞性，在博物館的畫廊和公共區域安裝了一個精心設計的遮陽板和百葉窗，以引導和控制入射光線的流動。為了獲得預期的展室光線效果和空間特色，工程動工之前，基地上搭起了一個標準單元的展廳模型。天棚呈傾斜狀，所配玻璃透光率為35%。天窗之上和女兒墻之間架上一層可自動調節的百葉板，覆蓋整個屋面。陽光透過百葉、過濾玻璃，再通過錐形天花產生漫射光柔和地灑進展室。玻璃天棚的托架上安裝了三只光傳感器，可檢測當前室外環境光強度，井將信息傳給計算機，自動控制自然光的射入量。百葉開口根據季節和天氣狀況緩慢改變角度，將室內照度控制在2501ux左右（約為一個光線明亮的辦公室照度的1/4）。在黃昏和多云天氣里。計算機自動啟動一套特殊的日光模擬系統。夜晚則啟動另一套人工照明系統，百葉合上后將燈光反射回室內。GE系統巧妙的運用了這些專門的自動百葉窗形成的陰影，設計了博物館的基本照明控制和調光系統。

> 圖1

> 圖2

（二）系統設置的靈活性

任何GE產品基本的要求都是靈活性強。蓋蒂博物館的照明系統敏銳的察覺每一個參觀者都有著的獨特需求，從設施布局到專業的規劃，而靈活性意味著系統決定配置，而不是配置決定系統。

TLC系統有三種標準配置以達到最佳的通用性。建設者和設計者可以選擇與他們所需要的自動化水平相對應的系統。GE設計工程師將與他們合作，選擇與之最為匹配、最容易的系統運營商管理模式。蓋蒂中心電路系統的主管Michael Orth評論說：“我最喜歡的部分是TLC系統簡單的設計。在幾個小時內，一個人可以控制燈光并使用基本的編程改變她的模式……使用起來很便捷。”

蓋蒂中心采用GE-TLC的“三級”可編程照明控制系統的改良版本。它結合了網絡化、智能化照明自動面板的功能，方便了個人電腦對系統的監控。蓋蒂博物館系統增強了設備的定制通信軟件，使整個窗戶調光器管理系統和建筑管理系統都能集中控制。此外，博物館有特殊的安全需求，GE也將建立到該系統中。

Orth解釋了博物館的照明控制中“常開”的特點。在特殊的事故中，系統必須能夠覆蓋編程的時間表，并強制照明繼電器。他們希望燈自動開啟并保持安全，直到重新建立安全警報。Orth說：“這是從設計階段到系統軟件的新要求。”TLC的設計者及時作出回應的方案，并實現這個想法。Jim Horton，GE TLC項目經理，談到了公司對蓋蒂博物館的承諾：“一個如此巨大的項目需要一定程度的靈活性、專業性和持久性。我們提前作出了承諾，并盡一切努力使蓋蒂的目標成為現實。修改和微調都是整個過程的一部分。最后，我們在一個強大而方便的控制系統中，提供了一個集成照明、建筑規劃和安全功能的最新系統。”

（三）安裝便捷性

當地承包商，SASCO電氣公司④，被雇用來安裝TLC系統。Kurt Teachman，SASCO項目負責安裝的經理，他解釋說，最大的挑戰是建立建筑規劃系統、光線投影的角度和調光系統系統之間的協調性。這是一個挑戰，但不是問題。

從GE的三級照明控制系統開始，蓋蒂博物館的系統裝置迅速發展成為GE TLC曾經嘗試過的第二大項目，當然也是集成300個不同組件和200個照明面板最富在的項目之一。“我們和GE一起設計了這個系統。與他們合作是一個很好的經歷。GE電氣公司總是會給出靈活的應對措施，愿意修改自己的系統方案，以適應獨特的運營需求，”蓋蒂的設備部門提出，“他們是一個偉大的公司，這對于他們來說根本沒有什么問題。”

（四）遠程備份能力

對整個蓋蒂中心TLC系統的支持和備份是遠程管理的。GE TLC位于亞拉巴馬州伯明翰的霍頓控制中心技術應用部門，通過調制解調器訪問博物館的TLC系統。

使用一個叫做“碳拷貝”的程序，工作人員就可以訪問博物館的計算機并實時查看操作。他甚至可以復制和下載系統文件到他的電腦上進行故障排除，并根據需要進行適當的程序調整。

三、總結

在GE TLC系統操作下蓋蒂博物館杰出的光影處理幾乎堪稱范本。立面豐富的建筑元素產生透明細致的光影，并不斷變換著位置和強弱，白色鋁板墻面成為它們進行演出的絕佳舞臺；有時落在室內的光影是如此清晰，幾乎看作空間難以割舍的部分。這些微妙的細節賦予了邁耶的作品以優雅明凈之感。除了展室因特殊的照明限制而采用多次反射的自然光外，其余各部分均直接沐浴在加州的陽光下。事實證明，這套采光設計方案極好地滿足了作品展示所需的顏色和照度。

邁耶自己也說：“這種制造空間，空間組織，這種對于進入、秩序、流通的感覺以及一天內不同時間光線射入的方式等等，我想，這就是作為建筑師要做的事情吧。”⑤美國建筑評論界一致認為，蓋蒂博物館的成功可與路易·康在耶魯設計的梅隆藝術博物館相媲美，因為邁耶的建筑空間常常根據光線，近人的尺度和文化因素來界定，這三點在蓋蒂博物館中都有完整的體現。■

圖片來源：

圖1：來自Scott Frances/Esto

圖2：來自Tom Bonner

注釋:

①通用電氣公司，即美國通用電氣公司（General Electric Company，簡稱GE，創立于1892年，又稱奇異公司，NYSE：GE），是世界上最大的提供技術和服務業務的跨國公司。

②瑞士蘭吉爾公司（LANDIS&STAEFA）是瑞士依利華集團（Electrowatt Group）成員之一，是該集團最主要的兩大分部，即樓宇（Building）和能源（Power）公司，也是歐洲最大的樓宇及能源產品供應商。

③路創(LUTRON)是智能照明控制系統品牌，隸屬于路創電子公司，于1961年成立于美國賓夕法尼亞州庫珀斯堡市，品牌創始人是Joel Spira。

④SASCO電氣公司,自1967年成立第一家辦公室以來，薩斯科已經成長為一家電氣承包商和建筑行業的顧問，是美國西部地區最大的電氣承包商以及全美最大的私有企業之一。

⑤理查德·邁耶.理查德·邁耶全集[M]高源，譯.南京：江蘇鳳凰科學技術出版社，2016：75.