科技館建筑設計的創新與實用性分析

張紫艷

摘? ?要：科技館是城市建筑中重要的組成部分，科技館通過良好的建筑表現形式，能夠體現出城市化發展理念，體現出未來城市發展前景，是現代化城市重要的標志。科技館和普通建筑的相同點在于都要保證其基本的實用性，不同點在于，科技館更要注重創新，否則吸引不了受眾，其價值也就難以完全體現。選擇科技、自然、文化這三個對建筑影響較大的因素，對科技觀的設計進行了分析。

關鍵詞：科技館設計? 創新? 科技? 自然

中圖分類號：TU244.6? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）11（c）-0147-02

科技館是現代城市公眾文化區建設中的一種常見建筑，具有展示科技成果、大眾科普、全民教育、科技交流等功能，在普及科學知識、提高全民科學素養方面起著很大作用。科技館是在科技博物館的基礎上發展起來的，科技博物館在19世紀初就已出現，主要用以展陳科技設備、科學儀器工具，隨著現代科技迅速發展，科技博物館逐漸演變成了科技館，無論是建筑形式還是內容，都在不斷創新。

1? 科技方面

科技館自然與科學技術有著密切聯系，無論是風格設計、建筑建設，還是館內布局、展覽內容，都會受到科技的影響。現代科技發展和更新的速度很快，人們也能通過網絡增加了解，對科技創新的要求越來越高，一般的科技產品再如何包裝，也很難吸引人們的眼球。想象和創新也是實現科技可持續發展的重要因素，所以科技館設計要充分體現出科技感，即利用一定的意象，調動參觀者的已有知識，并激發其想象，從而獲得更多情感體驗。比如談及未來的科技，人們多會聯想到智能機器人、外太空探索等。

外在形式是科技館給人們的第一印象，在設計時，通常會兼顧實用性、藝術性、科技性。而且，現代建筑結構越來越復雜，形式越來越多樣，人們的審美觀也越來越多元化，比如對稱是體現建筑審美的一種常用設計理念，盡管在當前依然廣泛應用，但人們已經開始出現審美疲勞，反而對那些不規則形狀的設計更感興趣，而此類建筑的建設難度也比較大，需要運用到很多新工藝、新技術。現代建筑設計也常會借鑒其他領域的思想，包括解析幾何、非標準數學分析等，與傳統的建筑理論相融合，逐漸形成了新的建筑理論體系。

以新曲線為例，在現代科技館建筑設計中的應用越來越多。不同于以前形狀規則、方方正正的結構，新曲線設計理念突破了傳統的審美，往往體現出一種雕塑感、未來感，由于打破了人們的固有認知，看到此類建筑時，很容易產生前面所說的科技感。比如德國的沃爾夫斯堡菲諾科技館，運用懸浮的不規則幾何體量與異形的支撐體量結合，整個建筑像一艘漂浮的航空母艦，反重力感非常明顯，這種獨特新穎的設計很難不吸引人。

當然，高新科技也要科學運用，不能只為了凸顯科技，還要結合其他因素考慮，增強建筑的合理性。每個地區的氣候、地理等環境不同，設計時必須把這些因素考慮在內，比如通風、采光、周圍環境。以黑龍江省科技館為例，離松花江較近，冬季氣候寒冷、冷風較強，若不妥善處理，必然會影響到參觀者的舒適感。最終，設計師用一面片墻阻擋冷風，墻后的玻璃體量形成了類似蓄熱陽光房的結構，具有吸熱儲熱功能，即便在寒冷的冬季，室內也能保證適宜的溫度。

2? 自然方面

自然環境對建筑施工影響很大，設計師若不考慮自然因素，設計圖很可能會變得不可操作，施工過程極其艱難，還會威脅到建筑質量。自然因素主要體現在兩大方面，一是環境的層次性，比如對風和陽光的利用，周邊綠化建設等;二是空間維度，要通過多維度變化，令固定的空間體現出時間的流動性，比如樹木花草的盛衰、歷史文化的延續等。

所以，設計時要遵循建筑與自然有機共生、相互融合的原則，可從以下幾方面考慮：

（1）和建設場地及周邊環境的結合，我們知道，很少有單獨成立的建筑作品，每個建筑或多或少都會與其他事物有聯系，而建設場地是首先考慮的因素，既要與周圍環境相融合，又不能影響到周圍建筑，或者被周圍建筑所影響。

（2）建筑自身融合綠色、生態的設計理念，建設出實用、創新、節能、環保的作品。對建筑的設計和構件手法進行科學調整，能夠有效地改善周圍的生態環境，還能提高建筑的應用品質。比如美國加州科學館，屋頂設計是一大亮點，設計師在屋頂上設計了大片綠化區，雨季可以吸收雨水并存儲，用以綠化灌溉，實現了對雨水的回收再利用，大大節約了水資源。同時，綠化區還能調節微氣候，常能看到屋頂蝶舞蜂繞、生機無限，深呼吸中，一股清新自然的氣息入鼻，令人感覺非常舒適。

（3）考慮城市區域環境。科技館在城市建筑中，是很有意義的公共場所，也常作為一種獨特的城市視覺景觀，所以必須考慮城市區域環境的變化，適應現代城市發展，體現出其綜合性，能夠吸引民眾，將自身價值發揮到最大。

模仿是建筑領域一種常用的設計理念，所以很多建筑都能讓人感覺到像什么，設計時要合理選擇模仿對象，可以將建筑形式設計為蓮花狀，也可以設計成山川形狀，關鍵要和周圍環境融為一體，要突顯出科技館的主題特色，最好還能反映當地的歷史文化。比如上海自然博物館，形式上模仿海洋軟體動物鸚鵡螺，與上海的地理環境相吻合，采用螺旋結構也使空間層次感變得更豐富。還有一種抽象模仿，即模仿意境，尤其是表達需求較多時，單一的具象模仿不足以傳遞想表達的信息，就要通過印象表達的方式來實現，比如杭州低碳科技館，將杭州元素高度凝練后提取，設計為柔美的堆疊的曲線，體現杭州地處江南的柔美，以及著名景點西湖的山水之美。

綠色、節能、生態化設計也很重要，如合肥市青少年科技館，充分考慮當地的自然環境，在通風、采光、遮陽等方面進行了合理的設計。青海科技館則采用光伏建筑一體化設計模式，屋頂采用BAPV光伏系統，保證冬季每天光照時間在6h以上;立面采用電動光伏百葉，可根據不同季節調整百葉角度，滿足通風、采光的需求。

3? 文化方面

從屬性來看，科技館屬于文化類建筑，而文化是個很抽象的概念，但又極其重要，是一個國家、一個民族發展的靈魂。文化直接影響到風俗人情、社會審美、建筑風格，比如我國古代的天人合一、天圓地方等建筑文化形成了獨特的中式建筑，與歐式建筑、哥特風等風格有著明顯差異。現代科技館的功能不斷豐富，除了科技展覽、科學知識普及、科學教育，文化娛樂方面的功能越來越多，所以要盡可能地提高設計層次，挖掘更深度的東西，將當地文化融于其中。創新也不是簡單地向國外學習，本土文化是根基，優秀的建筑作品往往是東西方文化的融合，多種風格的雜糅。

地方文化往往有其具體的代表物，所以建筑設計可考慮模仿文化形象，比如木棉花是廣東省廣州市的市花，潮汕地區不僅有木棉花的歌曲，廣東電視臺也曾使用過木棉花標志，廣東省科技館在設計時就模仿木棉花的形式。

隱喻式的文化表達方式也較為常用，如無錫科技館，太湖是無錫的著名景區，設計師對其特點進行凝練概括，將建筑設計為上、中、下三部分，上下是完整的波浪邊緣實體中間是三塊多變的晶體體量，體現了太湖水光石色之美。既有現代美感，又融入了地域文化特征。

4? 結語

科技館作為現代城市的重要建筑和視覺景觀，功能不斷增多，在科普教育、科技探索等方面價值很大，其建筑設計也越來越受關注。尤其是在當前信息網絡時代，人們的眼界比較開闊，科學素養有所提升，對科技館的要求和期望值也在提高。無論如何，都要先保證其實用性，杜絕花里胡哨卻缺乏使用價值的設計，其次要加強創新，設計出獨特的作品，避免千篇一律。

參考文獻

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