摘要：中國自然博物館展柜的發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、新材料的不斷涌現，展柜制作也有了更高的標準要求，現代化的自然博物館展柜應有效保護、科學展示、藝術呈現，展柜設計應嚴格遵循藝術性、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展。
關鍵詞 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。在陳列技術日益提高、陳列形式日益出新、陳列水平日益發展的今天，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展狀況
先簡要談談自然標本展柜的歷史發展狀況。
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。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上的發展沿襲傳統，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，展柜呈現多樣化發展趨勢。進入21世紀，由于陳列技術的迅速發展和現代科技的迅猛發展，自然博物館的展柜在技術上有了極大的突破，發展到強調展柜微環境控制，要求根據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、防震等技術防范手段，所有對展柜實施的控制均可實現遠程網絡控制。展柜微環境調控材料也更加高效、對標本友好，被動調控功能材料有專用調濕劑、復合吸附調濕劑、低濃度甲醛吸附劑、除氧劑等；主動調控設施-微動力調控設施，有電子調濕器、集成式專用空氣凈化器、小型充氮系統等。展柜的形狀根據陳列形式設計要求更加多樣化，展框的材質也更加多樣化。展柜的工藝更加精湛，主體結構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，既藝術性、科學性和安全性原則。現分述之：
（一） 藝術性原則
展柜是展廳環境的重要組成部分，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，展柜需具備藝術性。根據陳列內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、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需要運用較多。根據展品的類別、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、面的有機結合，使展現富于變化，展覽更加生動、活潑。比如，采用統一規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，而壁龕式展柜的運用又顯現出靈活，多種展柜形式的運用相得益彰、相互呼應。
2.展柜色調與展廳的一致性
展框跟展廳協調，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，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。優質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
高質量、可有效調控微環境質量的標本展柜設施，是實現“基于潔凈、安全概念的文物保存環境“的技術關鍵。用”透明保護”理念，按庫房的要求設計展室展柜。采用專業的博物館展柜制作公司的展柜，技術上必須符合國家標準及國家文物局《博物館藏品保護環境試行規范》、《館藏文物保存環境質量標準》、《館藏文物保護管理基礎技術標準》。在展柜的制作材料、密封結構、開啟方式、鎖緊機構、照明系統、調控技術、檢測評估、美化裝飾、模塊設計等方面形式多種開啟方式、專業照明、高密封度結構等一系列展柜質量提升解決方案。集成被動調控材料、主動循環凈化、超低氧保存、無線傳感監測等技術的運用，形成多種標本保存微環境調控展柜系統。
1.展柜內環境控制
展柜內環境控制是指控制柜內空氣潔凈度和溫濕度，以及避免氧化及微生物侵害。內環境控制必須考慮展品的原保存環境狀況以及其結構狀況承受自然和環境壓力的能力，從恒溫、恒濕、防塵、防輻射等方面進行展柜內的環境控制。
內環境的控制科技含量很高，技術難度較大。以往基本上都用打膠密封、柜內放水杯或干燥劑棒腦丸等方法來解決柜內環境控制問題。隨著科技的發展，專業的設備公司會按照展柜的要求提供相應的微環境控制裝置，作為展柜的一個選配組件來實現展柜的內環境控制功能，如微環境空氣凈化裝置微動力凈化值文物展柜等。并且這種微環境控制裝置還、可以與專業控制軟件程序相聯接，軟件程序可以記錄相對濕度和溫度的有關數據并可以遠程檢測。
(1）展柜內強濕度的控制
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進行。
1） 展柜內溫濕度的控制方法
一般分為被動和主動兩種。被動式濕度控制是在展柜內直接放置調濕劑，隨混度高低吸收或釋放水分來保持展柜內的程度的相對穩定。調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部的空調系統實現。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定。
主動式溫度控制方也是目前較為先進的方式，通過專業恒溫恒溫設備，對展柜內的濕度進行連續而精確的調節，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。
2 展柜空間尺度的控制
應處理好展柜內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環境控制標準
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，應根據展出標本的不同類別實施展柜內環境控制。
比如，非金屬礦物雄黃，為含呻物質的院化石申礦石，如在陽光下曝曬，會變為黃色的雌黃和砷華，所以應避光保存以免風化。陳列該類地礦標本應參照相關巖曠標本保存技術要求來進行展柜設計。這些技術規程有諸如中國地質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、整理和保存技術規程》、《金屬礦石標本收集、整理和保存技術規程》、《可熔性鹽類礦石礦物標本收集、整理和保存技術規程》等。
(2）展柜內空氣潔凈度控制
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系統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，使柜內壓力略高于柜外，使灰塵和有害物質無法進入，同時也將柜內材料釋放的有害物質排放出去，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填充氮氣。通過氮氣發生器將凈化的氮氣輸送至展柜中，并逐漸取代展柜內的空氣。當柜內的氮氣濃度達到99.7%時達到無酸性物質無氧化物的效果。
2.展柜內照明控制
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。各種模塊化專業化照明模式，提供可調節保護照明方案。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光燈具，配置調光開關，使展柜的照度可調，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。有特殊需求的展柜，可根據需要設定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，柜內光照度不低于350Lux，色溫控制在2500K-3500K，各照明方式均設旋轉調光照度系統。并可采用兩組燈光照明系統，一組為固定式安裝，另一組為可調升降式安裝，其中可調升降式LED照明系統，可調升降遮擋簾系統，控制范圍在1.2米內。
3.展柜材料的環保控制
展柜材料的環保控制主要通過選擇環保的展柜骨架及襯布的材料以及保證材料的加工過程環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，是一種動態展示，采用高新技術和現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、上海科技館生物萬象展區的大型生態魚缸、陜西楊凌昆蟲博物館內的昆蟲活體飼養展示區等。
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，以保持展柜內的生態系統的微循環，并保持潔凈的生物生活環境。
（三）安全性原則
展柜是自然標本在展廳內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。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、展廳內浮游的各種污染物質、展柜內部材料排出的有害物質、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境。
展柜的安全性主要體現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進入展柜。展柜各連接部分應高度密閉，可根據實際需要采用密封條密封膠粘結劑（最好采用具有后期固化作用的粘接物，紫外線固化無影膠、各種固化結構膠）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小時內能提供≤0.1的空氣交流量，可最小化展柜內部和外部環境的物質交互。
展柜的防盜愴功能主要通過鎖具玻璃和展柜內部的電子安保系統來解決。鎖具采用雙重安全鎖具，并采取鎖具和工具結合的方式。
在展示檢修等不同區域配備不同鎖具。特殊標本展柜應安裝進口特型和專業鎖具。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。展柜內部的電子安保系統，能有效彌補展出時間段的展品安全監控，一且出現可疑情況，電子報警系統立即在第一時間反應。
三、結語
自然博物館展柜的發展伴隨自然博物館的誕生已走過200余年的歷程。21世紀，新技術新材料的不斷涌現，展柜制作也有了更高的標準要求。現代化的自然博物館展柜應有效保護、科學展示、藝術呈現，展柜設計應嚴格遵循藝術性、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。
