科学技术馆建筑设计

摘要：科学技术馆是以提高公民科学素质为目的，面向观众开展科学技术普及与社会化科普教育相关工作和活动的公益性机构【1】。主要通过常设和短期展览，以参与、体验、互动性的展品及辅助性展示手段，以激发科学兴趣、启迪科学观念为目的，对公众进行科普教育；也可举办其他科普教育、科技传播和科学文化交流活动【2】。科技馆建筑设计常以高大空间为主，以大跨度、大悬挑为特色；设计需考虑瞬时最高观众容量以及峰值期车流、人流对周边路况的影响。本文以珠海太空中心（新馆）为例，探索在科技馆建筑设计过程的设计要求与把控。

关键词 建筑设计  科普基地 教育

1项目背景

珠海太空中心（原旧馆，临时建筑）位于粤港澳大湾区的核心地带——珠海金湾区珠海国际航展中心内，是一座集展览、教育、互动体验于一体的青少年科普基地。珠海国际航展中心建于1996年，位于广东省珠海市金湾区三灶镇机场路，占地面积88万平方米，拥有航空航天馆（1-7号）、兵器馆（8号）、9-11号馆固定展馆及新闻中心、贵宾房、室外展区、地面装备动态演示区、商业区及停车场等设施，室内展览面积超10万平方米，室外展览面积36万平方米，地面装备动态演示区近13万平方米，是中国航展的举办地，也是举办大型展会、体育赛事和汽车活动的场所。

为了提升游客体验、展示最新科技成果以及推动粤港澳大湾区的航天航空文化交流，在原馆西侧建设新馆-珠海太空中心（新馆），旧馆内部分展品搬迁至新馆作为永久展示。新馆的建设旨在打造永不落幕的航展，让游客随时随地就能到航展馆观光，欣赏到航空航天相关的产品、创意。

项目总建筑面积约7.7万平方米。建筑地上共3层，建筑高度38.9m。为适应展览展品高度需求，层高设计为8~12m。展馆涵盖八大主题展区，包括空间站核心区、航天航空展区、国防展区等，通过长征系列火箭、空间站展示舱等国家级展品，为观众打造沉浸式的太空探索之旅。

2设计思路

2.1总图设计·功能布局

总平面结合项目使用性质，科技馆的设计需满足航展期人流、车流的高度管控，避免开展期间人流车流峰值引起场地内外的拥堵。因此总图在设计时，建筑设于场地南侧，北侧预留出进深50米、宽度200米的广场。大尺度的广场设计兼具人流车流集散、安检、休憩绿化功能，与大体量展厅形成和谐关系。

图1展馆总平面图

   项目依托机场路主干网，西接机场高速，东联大学集聚区，北通港珠澳大桥，路网发达。针对航展期间大客流特点，设计把控以下原则：

1.出入口控制：设置东西两侧远端开口，西进东出，航展期间实行大小车分离、单向循环，提升通行效率；

2.公交优先：结合城际铁路与接驳专线，加密公交供给，缓解地面压力；

3.人车分流：强化慢行空间，安检区拓宽至50米，地下车库增设应急安检通道，分流地面压力。日常时段，车库采用西进东出单向流线；航展期间启用双向组织，封闭冗余出口，确保安全有序。

2.2建筑单体设计

建筑以矩形的布局布置在场地的南侧，北邻集散广场与主干道，与周边展馆形成展览阵列。总体建筑布局与集散广场呈中轴对称式布置，视觉效果简洁大气。

场地入口广场位于建筑北侧，与集散广场相连，主入口正对集散广场，视野开阔，景观优美。平面功能分区明晰，通过高效的布局及合理的流线，将室内外及竖向各层功能空间联系起来。对外主要功能展厅设置在首二层，办公后勤设置在三层，分区明确、功能合理。

2.2.1立面设计

立面设计遵循中国航展专题工作会议主旨“以实用、节约为原则，多花钱在展示内容上，少花钱在建筑外形、装修上。” 因此在设计时，力求运用现代主义建筑风格与纯白色的铝板，打造出一座充满未来感和科技感的建筑。现代主义建筑风格以其简约、实用和追求形式与功能的统一而闻名。在这座展览馆中，以简洁的线条和几何形状构成建筑外观，打破了传统建筑的繁琐装饰，展现出未来建筑的纯粹性和美感，与航空航天技术的前沿性相呼应。

立面采用纯白色的铝板，其材料和颜色体现了太空航天器的质感；也与珠海机场T2航站楼及航展中心1-8号馆相呼应，和谐统一。这种颜色的选择不仅赋予了建筑一种未来感和科技感，还与太空主题相得益彰。铝板的耐候性和耐腐蚀性使得建筑在各种气候条件下都能保持其原有的光泽度，犹如一颗永不磨灭的星辰，昭示了永不落幕的航展。

此外，纯白的铝板还具有很好的反射性能。它能够反射太阳光和灯光，减少建筑物的热量吸收和照明能耗。这有助于降低建筑物的能耗和维护成本，同时也有助于改善室内环境和提高舒适度。整体造型大气沉稳，契合“中国航展”国际品牌形象。

珠海太空中心（新馆）立面（实拍）

2.2.2平面功能及设计

一层中庭设置空间站核心区，西侧设置航天展区、东侧设置航空展区，门厅设置咨询台、走廊设置轻餐饮、航空展区北面设置文创区。二层西侧及北侧设置航天展区，东侧设置国防展区，走廊设置轻餐饮。

展馆展示内容有：空间站核心区，展示“天宫”空间站T型1:1展示舱模型，体验空间站中航天员的工作与生活；航天展区，展示新中国航天事业的发展历程，科普我国载人航天工程、探月工程、探火工程等重大航天工程的建设成就；国防展区，展示我国国防导弹的发展历程以及两弹一星等在其中做出卓越贡献的功勋人物，科普展示导弹的构造、我国国防导弹海陆空全方位的作战能力以及99A主战坦克等重型国防装备；航空展区，展示航空工业发展成就，科普展示我国应急救援、民用飞机、海上攻防、制空作战四类航空器，利用C919驾驶舱模型机科普国产大型喷气式客机的相关知识内容；公共区域展区，展示中国航展历程&我与航展共成长图片展、中国航展摄影展、世界著名航展荟萃等展览。

2.2.3车行流线人行流线

各类参观人群通过首层三个方向分别进入博物馆内：参观人群通过集散广场及查验区后，进入展馆展厅。人流通过中心交通核自下而上进行参观游览；后勤办公人群通过东侧入口进入后直上3层进入办公、会议区。

2.2.4室内结构空间设计

本展馆主要展示空间站展示舱、长征系列火箭、坦克、等特大尺寸展品，如长征系列火箭净高需求10m以上，空间展示舱平面尺寸要求41X25米，各类展品对展馆的空间尺寸要求均较高。结合功能使用需求，在结构选型设计上，优先考虑能满足降低结构自重、减少结构断面尺寸、增加实际使用面积、性能价格比较高的结构选型。因此中部展馆内部设置了高大空间48米×60米、通高23米的空间站展厅，采用钢桁架结构体系，跨高比达16.5，并配置减振阻尼器，确保结构安全与观展舒适性，展厅内球状吊挂钢框架实现太空主题展陈的复杂造型；东西两侧展厅设计了24米×60米的大跨度空间，通过预应力技术有效控制挠度与裂缝；另在多功能厅层采用轻钢网架屋面，兼顾美观与经济性的同时满足多功能的使用要求。

2.2.5消防设计

展馆建筑设计人员疏散为重要把控内容。因科学技术馆建筑无对应的规范明确人数计算，如疏散楼梯设计过度则影响建筑空间使用，疏散设计不足则无法满足消防要求。因此在设计时，主要参照《科学技术馆建设标准》。《标准》中统计国内国际科技馆年观众流量及单位面积展厅年观众流量，并指出科技馆管中人群容量是变数，每日每时不尽相同，既不能以高峰期容量作为计算标准，也不宜以低谷期为依据。经统计与推算得出以0.2~0.25人/㎡作为科技馆瞬时最高观众容量【1】。参考以此为疏散设计指标。

2.2.6绿色建筑设计

绿色建筑是在全寿命周期内兼顾资源节约与环境保护的建筑，单项技术的过度采用很可能造成新的浪费。在项目实施过程中，需从建筑全寿命周期的各个阶段综合评估建筑规模、建筑技术与投资之间的互相影响，以节约资源和保护环境为主要目标，综合考虑安全、耐久、经济、美观等因素，比较、确定最优的技术、材料和设备。

项目实行土建、装修一体化设计与施工，避免在装修时对已有建筑构件重复拆建，降低工程成本。通过使用绿色建材、优化通风设计，使室内空气主要污染物浓度在现行国家标准的基础上降低20%以上。卫生器具全部采用 1 级节水型卫生器具，最大化达到节水效果。采用隔声性能较高的门窗，确保室内声环境达到国家标准要求。采用效能较高的电气设备，确保项目全年能耗在现行国家标准的基础上降低8%。设置光伏发电系统，实现碳减排目标。绿化面积采用节水灌溉方式，道路冲洗等利用回收雨水。结合海绵城市设计，采用雨水回收利用水量不低于60%。采用30%以上可再循环材料；30%以上绿色建材。

2.2.7智能化设计

以综合布线为基础，设置内网+外网两套网络系统，实现对通信网络系统、安全防范系统、建筑设备管理系统的综合管理主要包含以下系统内容：信息网络系统、室内移动通信覆盖系统、无线对讲系统  、电梯紧急对讲系统 、业务广播系统  、信息导引及发布系统、建筑设备管理系、智能照明系统 、入侵报警系统 、视频安防监控系统 、出入口控制系统 、停车场管理系统 、智能化系统机房工程等系统，系统契合项目使用功能，达到安全、舒适、经济、高效、可扩充的目标。

2.2.8 BIM设计

在施工前利用BIM工具完成施工图深化设计。深化模型将用于施工阶段的模型综合、碰撞检查、进度模拟、方案模拟等。解决软、硬碰撞问题。各专业应根据机电单位的BIM综合成果复核各自的专业BIM模型。过程中的碰撞问题通过组织BIM协调会议予以解决。最终BIM成果实现相应区域的“零冲突”，为施工的顺利进行提供便利。根据施工图BIM模型成果，提取各个机电专业主要构件的工程量清单，为施工期间的材料计划、资金计划、施工现场协调、人员配置等提供便利。

2.2.9工期进度控制

在项目施工过程中，运用BIM正向设计、三维可视化深化技术，以及重型钢结构整体提升工艺，仅用1年时间就完成了从设计到竣工的全过程，确保项目如期亮相第十五届中国航展。

3项目效益

珠海太空中心（新馆）不仅是一座展馆，更是一个多维度价值聚合体：

从社会影响方面，作为爱国主义教育基地，它为青少年提供优质的科普资源，推动全民科学素质提升；

从文化推广方面，新馆的建设成为珠海文旅新地标，促进大湾区科技与文化融合；

从经济促进方面，依托中国航展的国际影响力，吸引全球航空航天企业交流合作，助推产业创新发展。

太空中心通过科学的交通组织、高效的总图布局及标志性的立面设计，不仅满足日常展览与航展高峰的双重需求，更将成为珠海面向大湾区的一张“航天名片”。未来，这里将成为集教育、体验、文化于一体的综合性地标，助推区域产业与城市升级。

4结束语

中国航展不仅成为展示中国航空航天和国防工业实力的大窗口，更对产业发展和中外交流起到重要带动作用。2018年11月，习近平致信祝贺第十二届中国国际航空航天博览会开幕。习近平在贺信中指出，人类自古就对广袤无垠的天空充满向往，中华民族世代传递着飞天的梦想。19世纪以来，世界航空航天科技取得了巨大成就，促进了人类文明发展进步。面向未来，航空航天科技发展必将为人类带来更多福祉。习近平强调，中国始终致力于同世界各国一道，推动航空航天科技发展。经过20多年努力，中国国际航空航天博览会成为最具国际影响力的航空航天类专业展会之一，为推动世界航空航天科技发展发挥了积极作用。一方面，航展汇聚了中外空军和世界各国航空航天领域的优秀企业，进一步推动中外技术交流与合作；另一方面，通过展会现场及后续机会与世界优秀同行的交流碰撞，进一步增强我国航空航天企业的国际视野、市场意识和竞争意识，促进产业创新发展。

博物馆发展越来越多样，从19世纪只作为社会名流社交的名利场到20世纪彻底面向公众开放的体闲场所，搏物馆的职能也从最初只关注“物”的收藏，变成以人为中心，更多地考虑观众的感受，缓解社会问题。【3】“以实用、节约为原则，多花钱在展示内容上，少花钱在建筑外形、装修上。”当建筑的设计不再只是从外立面上吸引目光，更注重内在文化的展示与传达，也是一种科学教育的参与。科学技术馆的建造，拉近了航天科技与群众寻常生活的距离。随着我们国家的快速发展与综合实力的不断提高，航天航空不再是遥远的憧憬，而是可以成为青少年近距离接触、学习、体验的教育资源，是教育与科学传播的一大进步。

文章来源：《新美域》https://www.zzqklm.com/w/qk/29468.html