台北故宫南院照明控制方案详解

　项目名称：故宫博物院-南部院区 Southern Branch of The National Palace Museum, Taiwan

　项目位置：台湾 嘉义 Chiayi City, Taiwan

　业主：台湾故宫博物院 National Palace Museum

　建筑师：姚仁喜 | 大元建筑工场 KRIS YAO | ARTECH

　照明设计：大公照明设计顾问有限公司 Chroma33 Architectural Lighting Design

　产品应用：Liteputer莱彼特智能灯光控制系统 Liteputer Intelligent Lighting Control System

　总楼地板面积(约)：38,413 ㎡

    基地面积: 200,000 ㎡

    完工时间：2015年

　　台北故宫博物院南部院区─亚洲艺术文化博物馆，简称故宫南院，院区位于嘉义县太保市。故宫南院主要建立一座国际级的亚洲艺术文化博物馆，占地70公顷，建成后将成为亚洲艺术展示典藏重镇和台湾南部具有特色的文化休憩园区。

　　故宫作为中华文化的宝库，为了让这些馆藏得到最完善的保存及最返璞归真的展示，向来多有坚持，这次新落成的南院更是集结了国际上最优秀的设计人才及技术。

　　故宫南院效果图

　　故宫南院的建筑设计由获得各种专业大奖的知名建筑大师姚仁喜所设计，博物馆主体建筑以中国水墨画的浓墨、飞白与渲染三种技法，形成实量体的展示空间及文物库房，虚量体的公共接待空间与穿透连接空间，象征着中华、印度与波斯三股文化交织出悠远流长多元的亚洲文明，契合「故宫南院-亚洲艺术文化博物馆」定位。故宫南院在绿建筑分级评估核定已达钻石级;在营运管理效益、强化博物馆安全之需求方面，已达安全防灾、贴心便利、健康舒适目标，属于黄金级“智能建筑”。

　　照明设计由国际级的大公照明设计顾问有限公司所设计，大公照明设计于一九九九年以来四度参加 国际照明设计师协会IALD 年度照明设计实品专案评比，四度获得颁赠奖项。其中于一九九九年及二○○四年两次获得最高荣誉之照明设计卓越奖 Award of Excellence，二○○三年获颁设计优等奖 Award of Merit，二○○一年获列年度优良作品集 Compendium of Good Practice。二○○四年的中正机场一期航厦照明设计个案更获得最高评分之 Radiance Award。主持设计师姚仁恭是首位获得国际照明设计师协会颁授最高荣誉的华人。IALD 于二○○二年邀聘姚仁恭为年度设计大奖之评审委员，是八位评审中唯一的华人也是该协会首次邀请之华人评审。

　　除此之外，故宫南院照明总顾问由前美国最大的建筑照明设计公司BPI总裁周炼担任，其从事照明设计38年，做了4000多个项目。作品包括北京故宫博物院、北京颐和园、台湾中台禅寺及世界博物馆、马来西亚吉隆坡的双子塔、香港IFC、纽约自然科学博物馆、美国自由女神、日本大坂火环水族馆等蜚声中外的照明设计项目。

　故宫南院乌瞰图

　　故宫南院的所有展厅以及儿童创意中心的照明控制由Liteputer莱彼特负责。Liteputer莱彼特的智能灯光控制系统已分别在世界级的北京故宫博物院及台北故宫博物院运作多年，此次打败原规范的欧美国大厂，夺得标案，证明质量及效果均已达最高标准与专家的认可。

　　调光控制系统最终采用的ORBIT.X系统功能内容如下：

　　一、系统部份

　　(1)以ORBIT.X总线传输控制讯号，并以过程控制集中整合整个照明控制系统。

　　(2)系统使用电气隔离的方式传输讯号给照控制系统，高灵敏度，高除错功能，讯号强度低于0.2mV仍能精确控制，抗干扰能力强，双向通讯距离长达1000公尺。

　　(3)控制系统的设定可运用图控软件或硬设备本身的装置设定并可无限的重复修改与读写，并可透过网路方式远程操作与调整过程控制。

　　(4)系统可提供图控软件控制接口方便用户操作使用

　　(5)系统可配合展厅空间的需求进行设定与记忆。通过面板可个别分区控制或统一控制。

　　(6)系统扩充与整合功能强，可以经由可透过RS-485、或ETHERNET网络TCP/IP与计算机連线，设定每个回路的操作參数，例如，设定控制地址，设定限流电流值，设定温度，來进行外部的控制。

　　(7)系统可透过设备的网络接口进行软件升级;系统中的每个LED灯具都可独立设定并可透过中央控制做总体控制。

　　(8)标准DMX信号控制，可以转换RS-485/RS-232/DMX/DALI/0-10V。

　灯光控制配置图

　　二、LED调光器：

　　(1)数位式调光控制器。

　　(2)具寻址功能及场景控制。

　　(3)调光解析度16384阶，调光值0-100%每段都有效与精准，调光控制至最小值，光源稳定不闪烁。

　　(4)高频PWM控制，使用摄影机拍摄画面亦不闪烁。

　　(5)与合适LED搭配，亮度低至1%不闪烁。

　　三、中央资料处理器

　　(1)可控制128个区域，每个区域可默认15个场景，可编辑并设定单独或群组灯光回路的调光值与各区域之场景，每个场景的回路可个别或全部设定不同的调光亮度值。

　　(2)根据不同灯具，提供定电压或定电流的方式进行调光。

　　(3)采用可程控器进行控制。

　　(4)通过预设场景控制，定时自动执行功能(可设定天文时钟和万年曆)。

　　(5)具有监控控制器及系统其他外围设备通讯之功能，提供連接调光模块之功能及狀态信息。每个调光器可以回报电压、电流、温度等信息。

故宫南院展柜灯光控制系统安装

　　ORBIT.X系统整套解决方案优于原馆方的规范，例如：

　　(1)通讯控制的方式采ORBIT.X总线，只需要单一组电力线就可以供96回路单独或群组灯光回路的调光，不需另拉讯号线，安装简易，不易出错，较传统的照明控制工程减少了许多配线量，可节省配管配线与人工成本。

　　(2)调光解析度高达16384阶，优于原规范0-10V的控制方式的调光解析256阶。调光控制低至1%稳定不闪烁。

　　(3)LED调光0-100%每个刻度精准呈现正确亮度，除了可以正确获得与人眼感知呈线性反映的亮度之外，可以大幅节约能源消耗，例如调光至50%人眼感知亮度是50%，此时消耗电力只需25%，可真正的节省电力。

　　(4)搭配ORBIT.X Commander软件，可以轻松利用行动装置设定及调光，回路搭配弹性大，设定简单，方便后期调整及维护。

　　博物馆照明除了在灯具的使用上能达到照度、色温及演色性等的超高标准门坎外，安装上还需方便调整替换，最理想的当然是能与调光系统聪明搭配。在LED控制方面，最难把握的就是低照度的需求。一般的调光器或只能达到30%以上的亮度控制，低于30%即开始闪烁，但专业的灯光控制系统可以将亮度调低至1%也不闪烁，方能达到设计师及馆方的要求。

　　根据台湾「故宫博物院文物展览保存维护要点」中的文物照明规范，各类文物展览建议照度(摘自台湾故宫博物院文物展览保存维护要点，台博登字第1010003960)

　- 照度需求：依照实际环境条件与安装高度，配合灯控调光后，文物展品平均照度可到50 lux以下，最亮可达300 lux 以上。

　　- 照度均匀度：依照实际环境条件与安装高度，配合灯控调光后，对于平面展品 的照度均匀度≧0.8，对于高度大于1.4米的平面展品，照度均匀度≧0.4

　　- 紫外线要求低于 75μ W / lumen

　　因在美期间有许多博物馆照明设计的经验，照明顾问周炼老师对于展柜灯具的布置及照明的角度很有讲究，为求展品的生动及立体感，要求每盏灯的必须要能够调整细节亮度，并且在低亮度时不可以闪烁，如此方能在错落的人造光中去塑照出最接近自然光的效果。

　　此案照明控制系统于2015年3月开始规划，10月进场安装调试，于开馆前12/25完工。最终调光系统配合照明顾问在样品柜中调试时，即以细腻的调光曲线获得在场人士的认可。除各项指标符合要求外，此系统的无讯号线即可单点单控的设计，安装简易及日后调整维护方便，不仅充份符合博物馆的特殊需求，同时节省了许多配管配线与人工成本。

　故宫南院实景