摘要：中國自然博物館展柜的發(fā)展伴隨自然博物館的誕生已走過200余年的歷程。21世紀，新技術(shù)、新材料的不斷涌現(xiàn)，展柜制作也有了更高的標準要求，現(xiàn)代化的自然博物館展柜應有效保護、科學展示、藝術(shù)呈現(xiàn)，展柜設計應嚴格遵循藝術(shù)性、科學性和安全性原則，滿足社會各界對自然標本展示的新需求，推動博物館設施建設的不斷發(fā)展。
關(guān)鍵詞 博物館展柜 自然博物館展柜 博物館展柜設計
在相當長一段時期，博物館展柜僅僅是裝物的器具，而不是展示對象中的第一個要素。在陳列技術(shù)日益提高、陳列形式日益出新、陳列水平日益發(fā)展的今天，展柜作為主要的展覽輔助手段和必要條件，變得越來越重要。
把博物館展柜作為研究對象是近幾年的事，這是一個新興的研究課題，值得深入探討。而展柜研究多是以裝載、陳列歷史文物為研究對象，以自然標本為承載的展柜研似極鮮見。現(xiàn)就自然博物館展柜設計應遵循的三大基本原則作一概述。
一、自然標本展柜的歷史發(fā)展狀況
先簡要談談自然標本展柜的歷史發(fā)展狀況。
在近代中國早期的自然類博物館中，展柜基本為木質(zhì)框架、玻璃柜面，形狀較為單一，多是長方形，偶有斜面梯形柜。功能也較為簡單、防塵、防盜，而防盜僅是通過簡易的、基本的物理隔離展品與觀眾的手段來實現(xiàn)。如，1928年的北疆博物院的立式固定展柜、1944年的中國西部博物館的展柜等。20世紀50-60年代的20年間，自然博物館的展柜的形式和技術(shù)上的發(fā)展沿襲傳統(tǒng)，沒有大的變化。70-80年代的20年間，展柜形式有了些微改觀，逐步呈現(xiàn)多樣化。
20世紀90年代，隨著對陳列形式的逐步重視，展柜呈現(xiàn)多樣化發(fā)展趨勢。進入21世紀，由于陳列技術(shù)的迅速發(fā)展和現(xiàn)代科技的迅猛發(fā)展，自然博物館的展柜在技術(shù)上有了極大的突破，發(fā)展到強調(diào)展柜微環(huán)境控制，要求根據(jù)展品的不同類別進行溫度與溫度的控制，以及燈光控制、有害氣體控制，并且采用防盜、防震等技術(shù)防范手段，所有對展柜實施的控制均可實現(xiàn)遠程網(wǎng)絡控制。展柜微環(huán)境調(diào)控材料也更加高效、對標本友好，被動調(diào)控功能材料有專用調(diào)濕劑、復合吸附調(diào)濕劑、低濃度甲醛吸附劑、除氧劑等；主動調(diào)控設施-微動力調(diào)控設施，有電子調(diào)濕器、集成式專用空氣凈化器、小型充氮系統(tǒng)等。展柜的形狀根據(jù)陳列形式設計要求更加多樣化，展框的材質(zhì)也更加多樣化。展柜的工藝更加精湛，主體結(jié)構(gòu)采用諸如冷軋鋼板金屬框架，表面裝飾涂層為靜電氟碳噴涂工藝等。展柜玻璃用材更加精當，異形玻璃、鋼化玻璃、亞克力、夾膠防爆玻璃、無水超白玻璃、低反射超白進口玻璃等，柜體展示部分通透性視覺效果更加清晰，更能體現(xiàn)和突出自然標本的展示效果。
二、自然博物館展柜設計的三大原則
自然博物館展柜設計應遵循三大基本原則，既藝術(shù)性、科學性和安全性原則?，F(xiàn)分述之：
（一） 藝術(shù)性原則
展柜是展廳環(huán)境的重要組成部分，自身必須要美觀；展柜又要為觀眾提供最佳的觀賞角度和觀賞距離。因此，展柜需具備藝術(shù)性。根據(jù)陳列內(nèi)容大綱進行陳列的形式設計，在形式設計過程中按展出標本的大小、尺寸、材質(zhì)、展出條件制訂自然標本陳列設計方案，并在此基礎上設計展柜陳列方案。
1）、 展柜形狀多樣化
展柜有多種形式，中心四面獨立柜、沿墻通體柜、懸挑柜、俯視柜、桌柜、平柜、抽屜式展柜、定制異形柜等。相對于文物展柜，自然標本展柜的外形更加多樣化。除了常見的長方形而外，還有圓形、橢圓形、梯形、菱形以及異形等等。除立式展柜外、鑲嵌、下沉、懸空等形式的展柜也根據(jù)需要運用較多。根據(jù)展品的類別、大小，如無脊椎動物中的昆蟲、脊椎動物中的大型鳥首類等，采用高度、寬度、進深各不相同的展柜，做到量體裁衣。幾種常見展具的尺度設計要求：
1、 高展柜：高度為180-240cm，通常為220cm。如果是帶底座或腿的展柜，其高度應在40-90cm之間。此外，高展柜的頂部應設置燈槽，使展柜內(nèi)有足夠的照度。
2、 矮展柜。矮展柜分斜面展柜和平面柜兩種，平面柜總高為105-120cm。斜面柜總奧約140cm。
3、 桌式和立式展柜。桌式和立式展柜的長度為120-140cm，寬度（深度）為70-90cm；桌式展柜（平柜）的底座或腿高約100cm，總高為130cm左右，內(nèi)堂凈高為30cm左右；立式展柜的總高度為180-200cm，底屜板距離地面約80-100cm。
4、 布景箱。布景箱總高度為180-250cm，甚至更高，深度為90-150cm，甚至更深。而更為宏大。1998年新建開館的天津自然博物館動物生態(tài)廳中的大興安嶺、蒙古草原、秦嶺幽谷和西雙版納熱帶雨林大型景觀。高度為200-250cm，深度為150-350cm。2007年新建開放的東北師范大學自然博物館暨吉林省自然博文古的生態(tài)景觀箱，高度為250-400cm，深度為200-400cm
展柜也是劃分平面空間的一個重要因素，應注意展示空間的合理分割，展覽中除整體直線展柜外，應隨展線流向變化，運用多種形式的展柜，在空間分割上呈曲線、弧形變化。點、線、面的有機結(jié)合，使展現(xiàn)富于變化，展覽更加生動、活潑。比如，采用統(tǒng)一規(guī)劃的展柜可使展廳視覺效果整齊劃一，置于展室中心的精品中心展柜大氣沉穩(wěn)，而壁龕式展柜的運用又顯現(xiàn)出靈活，多種展柜形式的運用相得益彰、相互呼應。
2.展柜色調(diào)與展廳的一致性
展框跟展廳協(xié)調(diào)，使自然標本、展柜、托架、說明牌、燈光形成一個整體。且燈光的照度可調(diào)，均勻度、眩光控制、色溫和顯色性要符合要求。
3.展柜外觀的美觀要求
展柜的外觀要具備良好的飾面平整度、表面光澤度和表面材質(zhì)的耐久性。外形尺寸要進行誤差控制、加工精度控制和尺度控制。玻璃質(zhì)量要控制其透光率和平整度，以及碰角與磨邊的加工精細度。優(yōu)質(zhì)的低反射超白進口玻璃，其透光率在92%-95%以上、可見光反射率不超過1%，展柜的附屬設施要求電氣線敷設、各種設備安裝要整齊、隱蔽，照明燈箱透光部分要平整且外觀無瑕疵。
（二） 科學性原則
高質(zhì)量、可有效調(diào)控微環(huán)境質(zhì)量的標本展柜設施，是實現(xiàn)“基于潔凈、安全概念的文物保存環(huán)境“的技術(shù)關(guān)鍵。用”透明保護”理念，按庫房的要求設計展室展柜。采用專業(yè)的博物館展柜制作公司的展柜，技術(shù)上必須符合國家標準及國家文物局《博物館藏品保護環(huán)境試行規(guī)范》、《館藏文物保存環(huán)境質(zhì)量標準》、《館藏文物保護管理基礎技術(shù)標準》。在展柜的制作材料、密封結(jié)構(gòu)、開啟方式、鎖緊機構(gòu)、照明系統(tǒng)、調(diào)控技術(shù)、檢測評估、美化裝飾、模塊設計等方面形式多種開啟方式、專業(yè)照明、高密封度結(jié)構(gòu)等一系列展柜質(zhì)量提升解決方案。集成被動調(diào)控材料、主動循環(huán)凈化、超低氧保存、無線傳感監(jiān)測等技術(shù)的運用，形成多種標本保存微環(huán)境調(diào)控展柜系統(tǒng)。
1.展柜內(nèi)環(huán)境控制
展柜內(nèi)環(huán)境控制是指控制柜內(nèi)空氣潔凈度和溫濕度，以及避免氧化及微生物侵害。內(nèi)環(huán)境控制必須考慮展品的原保存環(huán)境狀況以及其結(jié)構(gòu)狀況承受自然和環(huán)境壓力的能力，從恒溫、恒濕、防塵、防輻射等方面進行展柜內(nèi)的環(huán)境控制。
內(nèi)環(huán)境的控制科技含量很高，技術(shù)難度較大。以往基本上都用打膠密封、柜內(nèi)放水杯或干燥劑棒腦丸等方法來解決柜內(nèi)環(huán)境控制問題。隨著科技的發(fā)展，專業(yè)的設備公司會按照展柜的要求提供相應的微環(huán)境控制裝置，作為展柜的一個選配組件來實現(xiàn)展柜的內(nèi)環(huán)境控制功能，如微環(huán)境空氣凈化裝置微動力凈化值文物展柜等。并且這種微環(huán)境控制裝置還、可以與專業(yè)控制軟件程序相聯(lián)接，軟件程序可以記錄相對濕度和溫度的有關(guān)數(shù)據(jù)并可以遠程檢測。
(1）展柜內(nèi)強濕度的控制
自然標本對于溫濕度具有敏感性，必須將相對濕度和溫度控制在最適直的水平，并在展出過程中持續(xù)進行。
1） 展柜內(nèi)溫濕度的控制方法
一般分為被動和主動兩種。被動式濕度控制是在展柜內(nèi)直接放置調(diào)濕劑，隨混度高低吸收或釋放水分來保持展柜內(nèi)的程度的相對穩(wěn)定。調(diào)濕劑一般為過飽和鹽制品，必須定期更換或者重新生成。被動式溫度恒定依靠展廳內(nèi)部的空調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)。被動控制溫濕度的方式雖不夠精確，但實施比較方便，成本較低，因此應用較為廣泛，多在以往或要求不甚嚴格的情況下采用。另外，使用密閉性好的展柜，展柜內(nèi)含有更少的自由空氣，即使展室溫度會有變化，也能使展柜中的相對濕度保持一定程度的穩(wěn)定。
主動式溫度控制方也是目前較為先進的方式，通過專業(yè)恒溫恒溫設備，對展柜內(nèi)的濕度進行連續(xù)而精確的調(diào)節(jié)，一般精度可達±5%的范圍。對于較大的通體展柜，一般采用較大型的恒溫恒混機組，而對于小型的獨立展柜，一般采用小型的單體恒混機直接安裝在展柜內(nèi)。
2 展柜空間尺度的控制
應處理好展柜內(nèi)的展示需求空間和展品維護空間的尺度，同時控制好展覽場所的溫度。通常，為達到滿意的陳列效果，展柜要有足夠的空間。但相對于展品而言，展柜的空間不能太大。當二者比例為1：5時，外界溫度每升高l℃，相對濕度將增加0.35%。濕度變化與溫度變化成正比，即隨著展柜內(nèi)溫度的升高，相對濕度也增加，反之亦然。例如，展柜最初的相對濕度是50%，外界溫度增加10℃，相對溫度最終會上升至50%+0.35%×10，即53.5%。故應控制展柜空間尺度。
3 按展品類別實施展柜內(nèi)環(huán)境控制標準
自然標本有多種類別，蟲魚鳥獸等動物標本，植物標本，古生物化石標本，巖石礦物標本。按標本制作方式，又可分為干制標本、攝制標本、包埋標本等。各種標本所需的保存條件不同，應根據(jù)展出標本的不同類別實施展柜內(nèi)環(huán)境控制。
比如，非金屬礦物雄黃，為含呻物質(zhì)的院化石申礦石，如在陽光下曝曬，會變?yōu)辄S色的雌黃和砷華，所以應避光保存以免風化。陳列該類地礦標本應參照相關(guān)巖曠標本保存技術(shù)要求來進行展柜設計。這些技術(shù)規(guī)程有諸如中國地質(zhì)博物館承擔的科技部國家科技基礎條件平臺工作重點項目成果《硫化物及其類似化合物類標本收集、整理和保存技術(shù)規(guī)程》、《金屬礦石標本收集、整理和保存技術(shù)規(guī)程》、《可熔性鹽類礦石礦物標本收集、整理和保存技術(shù)規(guī)程》等。
(2）展柜內(nèi)空氣潔凈度控制
有被動式和主動式兩種方式。被動的方式是采取密封的方怯，將展柜密封，依靠自身的密封性達到阻止有害物質(zhì)進入的目的。這種控制方怯不太精密，但實施方便，成本較低，因而被廣泛采用。
主動的方式是通過中央空調(diào)系統(tǒng)中的小型空氣凈化器，將凈化后的空氣用電動泵導人展柜內(nèi)，使柜內(nèi)壓力略高于柜外，使灰塵和有害物質(zhì)無法進入，同時也將柜內(nèi)材料釋放的有害物質(zhì)排放出去，達到凈化的目的。這是目前較為先進的方式。
(3）展柜內(nèi)抗氧化及防生物侵害控制
目前較為成熟的避免氧化及微生物侵害的方樓是在展柜內(nèi)填充氮氣。通過氮氣發(fā)生器將凈化的氮氣輸送至展柜中，并逐漸取代展柜內(nèi)的空氣。當柜內(nèi)的氮氣濃度達到99.7%時達到無酸性物質(zhì)無氧化物的效果。
2.展柜內(nèi)照明控制
展柜的照明控制主要是控制照度，并消除或最大程度地降低紫外幅射和紅外輻射。展柜內(nèi)采用能夠保護標本的人工冷光源照明，并提供適合的光線，將自然標本最大程度地還原，以利觀眾觀賞。各種模塊化專業(yè)化照明模式，提供可調(diào)節(jié)保護照明方案。光纖燈照明射燈模塊化照明。洗墻燈照明射燈投射式照明LED均勻光照明等。
控制照度通過選擇可調(diào)光燈具，配置調(diào)光開關(guān)，使展柜的照度可調(diào)，以適應不同展品的需求。消除紫外線輻射一般采用選擇防紫外線光源、在玻璃上貼防紫外線膜、在燈具上增加紫外濾片等。而消除紅外輻射，則可通過采用紅外輻射較少的光源，如熒光燈、光纖燈，或采用冷光源鹵鎢燈等實現(xiàn)。有特殊需求的展柜，可根據(jù)需要設定1-3套照明設備，防紫外線的光導纖維燈光照明設
備或LED光源、進口93系列菲利浦泛光照明設備和以底部補光為主的特殊照明設備，柜內(nèi)光照度不低于350Lux，色溫控制在2500K-3500K，各照明方式均設旋轉(zhuǎn)調(diào)光照度系統(tǒng)。并可采用兩組燈光照明系統(tǒng)，一組為固定式安裝，另一組為可調(diào)升降式安裝，其中可調(diào)升降式LED照明系統(tǒng)，可調(diào)升降遮擋簾系統(tǒng)，控制范圍在1.2米內(nèi)。
3.展柜材料的環(huán)?？刂?/p>
展柜材料的環(huán)保控制主要通過選擇環(huán)保的展柜骨架及襯布的材料以及保證材料的加工過程環(huán)保來達到控制的目的。盡量選擇甲醛釋放量最為EO的板材和天然材料制成的布料如亞麻等。木質(zhì)展臺在用加水乳劑上漆之前，應先除一層聚亞氨酣涂層。用木材或膠合板纖維板等人造板材制作的展臺需用織物包裹，應先加裹一層保護性箔紙，防止甲醒及其他有害氣體的釋放。
4.展柜開啟的可操作性
展柜的開啟要易操作，方便布展換展檢修。通過機械裝置來完成的手動開啟、半自動開啟或電動開啟，均要簡便可靠，并且不對展柜的其他功能造成影響；而且閉合要緊固，以保證展柜的密閉性。
5．活動標本展柜
在自然博物館的陳列展示中，活體標本的展示是其一大亮點，完全有別于文物類的陳列，是一種動態(tài)展示，采用高新技術(shù)和現(xiàn)代化的展示手段使自然館的展示更符合時代的要求。例如，天津自然博物館的海底世界活體展區(qū)、上海科技館生物萬象展區(qū)的大型生態(tài)魚缸、陜西楊凌昆蟲博物館內(nèi)的昆蟲活體飼養(yǎng)展示區(qū)等。
活體標本展柜不僅要符合一般展柜的要求，還要滿足生活活體生長需求，能提供充足的陽光、空氣、水分，保證適宜的Ph值、溫度、含氧量等，以保持展柜內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)的微循環(huán)，并保持潔凈的生物生活環(huán)境。
（三）安全性原則
展柜是自然標本在展廳內(nèi)的最直接的安全屏障，展柜的外殼應保護展品免受自然損害或人為破壞，以保證展品始終處于安全狀態(tài)。自然損害包括急劇的溫溫度變化陽光的輻射空氣污染物的危害、蟲蛇鼠咬、霉菌繁殖、地震、展廳內(nèi)浮游的各種污染物質(zhì)、展柜內(nèi)部材料排出的有害物質(zhì)、展示照明燈釋放出的有害光線（紫外線和光熱）等。人為破壞包括人為碰撞、偷竊破壞等。無論是自然因素損害還是人為因素破壞，都要極力防止，需要展柜提供一個良好的展廳保管環(huán)境。
展柜的安全性主要體現(xiàn)在展柜自身安全和展品防護安全兩大方面，展品防護安全包括防火、防水、防塵、防盜搶。展柜的背板、展臺平面板、紡織襯料等材料要對表面層進行阻燃處理，使其具備防火功能。
密封展柜以隔離標本，提供有效的防護屏障，防止展廳中的消防水噴淋和氣體噴淋作用時傷及標本，同時防止空氣中的塵土等污染物質(zhì)進入展柜。展柜各連接部分應高度密閉，可根據(jù)實際需要采用密封條密封膠粘結(jié)劑（最好采用具有后期固化作用的粘接物，紫外線固化無影膠、各種固化結(jié)構(gòu)膠）等密封材料，密封材料應具有耐久性。密封良好的展柜一般在24小時內(nèi)能提供≤0.1的空氣交流量，可最小化展柜內(nèi)部和外部環(huán)境的物質(zhì)交互。
展柜的防盜愴功能主要通過鎖具玻璃和展柜內(nèi)部的電子安保系統(tǒng)來解決。鎖具采用雙重安全鎖具，并采取鎖具和工具結(jié)合的方式。
在展示檢修等不同區(qū)域配備不同鎖具。特殊標本展柜應安裝進口特型和專業(yè)鎖具。鑰匙必須具有非常低的互換性（1/150000）。玻璃采用具備防爆、防錘擊、防切割等基本功能的夾膠玻璃，膠片可以是2-3層。在強力破壞下，夾膠玻璃只會被砸爛而不至于很快脫落，可以保證安保部門有足夠的應急時間。展柜內(nèi)部的電子安保系統(tǒng)，能有效彌補展出時間段的展品安全監(jiān)控，一且出現(xiàn)可疑情況，電子報警系統(tǒng)立即在第一時間反應。
三、結(jié)語
自然博物館展柜的發(fā)展伴隨自然博物館的誕生已走過200余年的歷程。21世紀，新技術(shù)新材料的不斷涌現(xiàn)，展柜制作也有了更高的標準要求?，F(xiàn)代化的自然博物館展柜應有效保護、科學展示、藝術(shù)呈現(xiàn)，展柜設計應嚴格遵循藝術(shù)性、科學性和安全性原則，以滿足社會各界對自然標本展示的新需求，并推動博物館設施建設的不斷發(fā)展。
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作者簡介
侯江，重慶自然博物館，北碚陳列館主任，副研究館員，主要從事博物館學研究。
韓軍，天津自然博物館，館員，主要從事化石修復工作。
李慶奎，天津自然博物館，副館長，研究館員，主要從事動物學及博物館學研究。
