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抬头便见圆洞天窗 可持续发展理念贯穿上海天文馆始终

2021-07-14 11:27:38 来源:文汇报

仰慕星空,是亘古不变的梦想; “触摸”星空,是今人不懈追求的愿望。

实现这个“愿望”指日可期——位于浦东新区临港新城的上海天文馆定于本周日正式对公众开放,将为人们呈现一座包罗宇宙万象、收藏日月星辰的科学殿堂。

为了契合天文气质,上海天文馆最常见的线条就是曲线。建筑师把这一特质发挥到了极致,上海天文馆整座建筑几乎没有一面墙、一个屋顶是平直的。昨天,记者跟随华建集团上海建筑设计研究院设计团队,亲身感受了上海天文馆的建筑之美。

用建筑空间语言表达天文学概念

天空中星辰的游走与变化,一直吸引着人类的目光。以“连接人和宇宙”为主题,以“塑造完整的宇宙观”为愿景,以“激发人们的好奇心”为使命——上海天文馆的设计主旨美好且宏大,被赋予了很多意义与希冀,但要把这些理念落实落地则并非易事。

对于建筑师来说,首先面临的问题是:如何用建筑空间语言来表达天文学概念?华建集团上海建筑设计研究院总建筑师、上海天文馆中方设计总负责人刘恩芳认为,上海天文馆的设计中,天文概念无处不在,建筑形体上运用轨迹、球体、曲线、悬浮等手法,创造出独特的空间形态,让人漫步其中,处处可以体验到天文现象。

从空中俯瞰,上海天文馆建筑体以弧线始发,由一系列螺旋带状物围绕着,建筑内的三个“天体”——圆洞天窗、倒穹顶、悬浮球幕,相互之间处于动态轨道之中,使得建筑与太阳光影的变幻相呼应,交融成一架展示时间的天文仪器。同时,设计团队灵活调整天文馆球体与滴水湖的比例,正好映射了“太阳”和“地球”的关系,意味着天文现象无时无刻不存在于城市空间中。

在建筑体量上,上海天文馆总建筑面积约3.8万平方米,是全球建筑面积最大的天文馆,设“家园”“宇宙”“征程”三个核心展区,犹如一个朗朗天穹下的大课堂;在布局上,主体建筑由两个椭圆形相互交叠错开而成,附属建筑包含有大众天文台、魔力太阳塔、青少年观测基地等。

技术加持让科幻从图纸变为现实

徜徉于上海天文馆,无论是展区、展项,各种灯光、音效、艺术装置,还是建筑外形,都是精美且令人震撼的。而“美”的背后都是满满的创新与突破。

对于上海天文馆这类形体极为不规则的建筑,无论是设计上,还是建设中,都给结构工程师们带来了极大挑战。其中,圆洞天窗、倒转穹顶、悬浮球幕是最为复杂的建筑结构。华建集团上海建筑设计研究院结构总工程师、空间结构院院长李亚明表示,上海天文馆的结构设计存在很多难点,大悬挑跨度大、体系复杂、形状特殊。即便如此,工程师们还是凭借过硬经验和技术功底啃下了这块硬骨头,让每一处重要点位都有数据支撑,最终实现了建筑效果。

一入馆内,抬头便见圆洞天窗。阳光透过金灿灿的圆洞天窗倾泻而下,在地面上形成一个圆形光斑,犹如日晷。这个堪称全国最大的大悬挑结构曾让工程师们辗转难眠,悬挑距离超40米、跨度超60米,相当于4个标准篮球场的范围内竟然没有一根柱子或其他支撑结构,可谓妙与险并存。结构工程师们奔波于实验室和现场,经过4个多月的努力,最终保质保量地完成了大悬挑结构的安装。

还有造型吸睛的球幕影院,仿佛失去重力的巨大球体悬浮在空中。这个直径约30米的球体,仅靠6个支撑点与下方的混凝土壳体相连。结构工程师通过BIM技术,即建筑信息模型对球幕影院的球体网壳进行施工模拟,并与健康监测技术反馈的数据进行实时比对,最终确保球幕影院无论在施工过程中还是在卸载过程中,结构关键部位的应力变化均在安全范围之内。

此外,在设计中,可持续发展理念贯穿始终。华建集团上海建筑设计研究院总工程师助理张洮介绍,机电设计理念融入了开源、节能、节流等元素,尽可能减少能源消耗和碳足迹。临港地区较为潮湿,空调采用可再生能源的地源热泵系统,最大限度利用建筑空间的自然能增加舒适性。

如今,这座当今世界规模最大的现代化天文馆已做好充分准备,以最佳状态迎接四方宾客。(史博臻)

文章来源:文汇报 责任编辑:zgsj
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