aktuality
- 01.03.2007
Osvětlení modelů města Hradce Králové
Muzeum východních Čech v Hradci Králové je jedním z největších regionálních vlastivědných muzeí ve východních Čechách. Muzeum sídlí na Eliščině nábřeží v monumentální budově postavené podle návrhu architekta Jana Kotěry a prohlášené v roce 1995 národní kulturní památkou. Budova prošla v letech 1999 - 2002 rozsáhlou vnitřní rekonstrukcí a pro veřejnost je otevřena od 21. května 2002. Muzeum shromažďuje, spravuje, odborně využívá a zpřístupňuje archeologické, historické a přírodovědecké sbírky. Součástí muzea jsou i dva modely města, které byly po rekonstrukci volně umístěny ve výstavních prostorech. Pro oživení expozice bylo navrženo umístit modelů do vitrín, ve kterých by bylo možné využít interaktivních možností současné počítačové techniky a osvětlení. Pro návrh vitríny byla oslovena firma Revyko s.r.o. a pro osvětlení firma ETNA s.r.o.
Konstrukce vitrín
První menší model zobrazuje historickou podobu města kolem roku 1912 a je byla pro něj vyrobena vitrína s půdorysnými rozměry 4 x 3,6 m a výšce 2,2 m. Druhý větší model zobrazuje současnou podobu města z roku 2005 a je umístěn ve vitríně 6,1 x 3,85 m a výšce 2,2 m. Modely jsou ve vitrínách umístěny na vnitřním podstavci ve výšce 60 cm nad zemí. Stěny tvoří pouze skelněné moduly o rozměrech cca 2 x 1 m. Část skleněných modulů je pevně připevněna ke stropní a spodní konstrukci a slouží jako nosný prvek vitríny, část skelněných modulů je otevíratelných a slouží k přístupu do vitríny. Na každé straně vitríny jsou dva otevíratelné skleněné moduly. Nosnou stropní konstrukci tvoří rastr z hliníkových profilů 32 x 32 mm, který je zpevněn ocelovými příhradovými nosníky. Vysoká mechanická odolnost navržené konstrukce zajišťuje pochozí charakter stropní konstrukce. Vlastní strop vitríny má sendvičovou skladbu. Spodní část stropu (vnitřní strop) je tvořen prismatickými deskami, které jsou prosvětlovány zářivkovými svítidly a slouží jako zdroj celkové rozptýleného osvětlení. Současně jsou v nich upevněna směrovatelná svítidla pro akcentové osvětlení. Horní část stropu (vnější strop) se skládá z pevných desek MDF a slouží k upevnění svítidel a k utěsnění vitríny proti prachu. Výška prostoru mezi spodním a horním stropem je 20 cm. Prismatické desky vnitřního stropu jsou prosvětleny opálovými zářivkovými stmívatelnými svítidly 4 x 18 W. Tato svítidla jsou upevněna na odnímatelné desce vnějšího stropu a zajišťují celkové osvětlení modelu. Rovnoměrně svítící strop simuluje denní oblohu nad skutečným městem. Do prismatických desek vnitřního stropu jsou zabudována směrovatelná svítidla se svíticími diodami (LED). Pro interaktivní ovládání vitríny slouží dotyková obrazovka, která je umístěna na stojanu před vitrínou.
Použitá světelná technika
V menším modelu je použito 33 výklopných podhledových svítidel Minilaser od firmy iGuzzini pro svíticí diody se dvěma různými úhly poloviční svítivosti (18 ks x 3°, 15 ks x 6°), která slouží pro akcentové osvětlení částí modelu. Pro osvětlení bylo zvoleno 13 objektů vnitřního starého města, 6 částí opevnění a 12 objektů nazvaných souhrnně zbytky pevnosti. Celkové rozptýlené osvětlení tvoří 16 ks zářivkových svítidel se stmívatelnými elektronickými předřadníky 4 x 18 W.
Větší model osvětluje 82 výklopných podhledových svítidel iGuzzini se svíticími diodami (44 ks x 3°, 38 ks x 6°). Osvětlovány jsou jak jednotlivé objekty tak i části města. Celkem je možné zvolit osvětlení 80 samostatných budov nebo 36 skupin objektů. Celkové rozptýlené osvětlení tvoří 24 ks zářivkových svítidel se stmívatelnými elektronickými předřadníky 4 x 18 W.
Směrovatelná svítidla jsou osazená dvěma typy svíticích diod. Pro svítidla s užším úhlem poloviční svítivosti (3°) jsou použity výkonové diody 1,4 W (350mA), 45 lm, 6000 K, které mají atypicky vyrobený optický systém. Svítidla se širším úhlem poloviční svítivosti (6°) jsou osazeny výkonovou diodou 3,2 W (700 mA), 65 lm, 6000 K. Hlavními výhodami, pro které byly v této aplikaci zvoleny svíticí diody je v první řadě ochrana exponátu, kdy směrem k exponátu není vyzařováno žádné optické záření v UV a IR oblasti. Další výhodou je velmi dlouhá doba života (větší než 50 000 hodin). Dlouhá doba života je důležitá nejen z pohledu výměny světelných zdrojů, ale také z pohledu jejich seřízení. Při každé výměně světelného zdroje musí následovat jeho nasměrování, což je poměrně náročný úkon. Seřizování nelze z důvodu přítomnosti modelu provádět zespoda. Provádí se proto ve dvou lidech, kdy jeden zdola pozoruje model a druhý shora mění směrování svítidla podle instrukcí pozorujícího.
Řízení osvětlení
Pro ovládání osvětlení a zobrazování doprovodných informací slouží dotykový monitor s úhlopříčkou 17 palců s počítačem. Ovládací prostředí a program byly vytvořeny na zakázku podle požadavků muzea. Ovládací program umožňuje návštěvníkům volit, která část modelu bude nasvícena a to jak výběrem bodů na mapě města, tak volbou názvu objektu. Následně si návštěvník může k vybranému objektu spustit i sérii fotografií a doplňující informace. Program je připraven spouštět další informační zdroje jako video sekvence, zvukové komentáře, hudební doprovod apod. Výhodou programu je především snadná rozšiřitelnost funkcí i případná jednoduchá úprava komentovaných objektů.
Ovládací panel je propojen sériovou linkou s převodníky řídicího systému, které jsou umístěny na stropě vitríny. Řídicí systém pracuje s protokolem DALI a umožňuje plynulé stmívání zářivkových svítidel s spínání jednotlivých směrovatelných svítidel. Na základě zkušeností s provozem systému byl v obou vitrínách doplněn druhý paralelní LCD monitor (20´), který zobrazuje shodné informace jako ovládací dotykový monitor. Tento druhý monitor je umístěn v horní části opačné strany vitríny a umožňuje sledovat informace zobrazované na dotykovém panelu i velké skupině návštěvníků, přitom dotykovou obrazovku může ovládat například průvodce s odborným komentářem.
Ovládání
V základním stavu je celý model osvětlen rovnoměrně svítícím stropem simulujícím denní oblohu. Tomu je přizpůsobena intenzita (2000 lx) i teplota chromatičnosti použitých zářivek (5 500 K).
Po aktivaci monitoru dotykem se objeví nabídka možností pro prohlížení částí modelu. Vybraný objekt modelu lze zvolit podle abecedního seznamu nebo podle zobrazení na mapě. Po volbě objektu dojde k osvětlení modelu směrovým svítidlem se svíticí diodou a současně ke snížení intenzity celkového rozptýleného osvětlení. Vzhledem k velkým rozměrům modelu a malým rozměrů osvětlovaných objektů (několik centimetrů) je někdy obtížné se na ploše modelu rychle zorientovat a objekt zaregistrovat. Z tohoto důvodu směrové svítidlo nejprve upozorní na objekt dvojitým bliknutím a teprve pak zůstane trvale svítit. Tento efekt značně usnadňuje hledání jednotlivých objektů ve velké ploše modelu. Pokud není po delší dobu dotykový panel aktivován, přejde osvětlení modelu automaticky do výchozího stavu s rozsvícenou oblohou.
Závěr
Po instalaci vitríny bylo provedeno měření hodnot osvětleností v novém stavu. Maximální hodnoty vodorovných osvětleností jsou pro celkové rovnoměrné osvětlení od zářivkových svítidel 2000 lx, pro směrové osvětlení 2000 lx (3°) a 800 lx (6°). Hodnocení naměřených hodnoty osvětlenosti je třeba vnímat v širších souvislostech. Při bezúdržbovém provozu po dobu 50 000 hod (cca 20 let), lze předpokládat pokles hodnot osvětlenosti na 50 % počáteční hodnoty. Dále je třeba si uvědomit, že směr pohledu je téměř vodorovný a v zorném poli převažují svislé plochy objektů. Při převažujícím směru dopadu světla cca 30° je vertikální osvětlenost na těchto rovinách v počátečním stavu 1000 lx, na konci doby života 500 lx. Dále je třeba brát v úvahu, že směrové osvětlení svítí po velmi krátkou dobu, po které přechází do režimu celkového osvětlení. Celkové osvětlení svítí na plné hodnoty opět pouze při aktivaci celého systému a při nečinnosti přechází do úsporného režimu (250 lx).
Na základě zkušeností s osvětlením takto rozměrných vitrín je třeba poznamenat, že se jedná o řešení velmi složitého problému, které v sobě zahrnuje nejen řešení vlastního osvětlení, ale také konstrukční detaily, volba, měření a testování průsvitných materiálů, volbu a testování způsobu nastavování osvětlení, atypické úpravy svítidel a dalším návazné činnosti. Při návrhu bylo třeba řešit řadu technických problémů spojených s rozsahem stmívání elektronickým předřadníků s propustností prismatického panelu nebo s povrchovou úpravou uvnitř sendvičového stropu.
Hlavním přínosem nového způsobu prezentace modelu je nejen zajímavá prezentace modelu, ale také vytvoření nové informační úrovně, která umožňuje návštěvníkům lépe a z jiného pohledu poznat město, v porovnání s původním způsobem vystavení. Důležitým aspektem je také zvýšení ochrany exponátu. Podle reakcí návštěvníků i zástupců muzea je nový způsob prezentace modelů města velkým magnetem expozice.
Základní informace:
Zákazník: Muzeum východních Čech v Hradci Králové, PhDr. Zdeněk Zahradník
Návrh osvětlení: ETNA s.r.o.; Ing. Ladislav Tikovský, Ing. Tomáš Moravec
Svítidla: iGuzzini, Ludwig
Řízení osvětlení: Apollo Art s.r.o.; Ing. Petr Kadlec
Vitríny: Revyko s.r.o.; František Záhrobský
