上海天文館(上海科技館分館)項目由上海建筑設計研究院有限公司,和美國弈艾德建筑師事務所(ENNEAD)合作設計。
項目位于上海浦東新區臨港新城,總建筑面積約3.8萬平方米,是全球建筑面積最大的天文館,其主體建筑被上海市民親切地稱為蝴蝶酥,其附屬建筑還包含有大眾天文臺、魔力太陽塔、青少年觀測基地等,也是臨港新城最具標志性的建筑之一。已建成的上海天文館將與上海科技館、上海自然博物館共同構成三館合一的大科普格局,力爭成為國際一流的天文科普傳播中心、宇宙科學體驗中心、科學文化交流中心和社會創新實踐中心。
上海天文館以連接人和宇宙為主題,以塑造完整的宇宙觀為愿景,以激發人們的好奇心為使命,規劃有家園、宇宙和征程三個核心展區,通過精彩的展示體驗和豐富的教育活動,激發人們感受星空、探索宇宙的好奇心,構建完整、清晰的宇宙觀。
軌道運動和引力打造全球最大天文館
上海天文館的設計出發點是以建筑語言來表達天文學概念。建筑造型、總體布局、內部空間、參觀流線的設計運用了軌跡、球體、曲線、懸浮等手法,創造出獨特的建筑形態和空間讓人漫步建筑中,卻處處可以觀望到天文現象。
從上空鳥瞰上海天文館,如果天文館的球體是地球,那么基地內的草坪綠化帶就是月亮繞地球的軌道,而這種天文現象便由上海天文館滲透到整個城區.最有意思的是,上海建筑設計研究院的設計團隊,巧妙地調整滴水湖與天文館球體的大小比例,正好與太陽和地球的大小比例相符,意味著,天文現象無時不刻地存在于城市空間中。
三體結構讓建筑成為天文儀器
上海天文館的主體建筑,是兩個橢圓形相互交疊錯開而成,形似上海市民鐘愛的蝴蝶酥,又仿佛是網紅打卡手勢比心,無論用哪一種方式形容它,都暗含著市民對它的深切關注。然而,這類形體極為不規則的建筑,無論是設計上,還是建設中,都給上海建筑設計研究院的結構工程師們帶來極大的挑戰。從空中俯瞰建筑,其中有三個明顯的圓形部分,就是此館最為復雜的建筑結構,即圓洞天窗、倒轉穹頂、球幕影院,而這三個特色設計儼然讓建筑本身就化身為一臺天文儀器。
特色設計 1|圓洞天窗——日晷
圓洞懸浮在天文館主入口的上端,見證了時間、空間的互動,圓洞的傾斜角度與太陽的高度角相對應,穿過圓洞的日光在下方廣場上形成光斑,隨著時光流逝,光斑在廣場和倒影池中移動,讓參觀者感受到時間變幻的光影。這就是所謂的建筑本身成為觀測裝置的效果,圓洞天窗配合特殊的地面鋪裝形成了一個簡易的日晷。設計團隊為此,卻付出了極大的努力。
而這個帶有圓洞天窗的懸挑物,是主體展館的二層展廳,沒有看到一棵外露的柱子,是因為弧形桁架在起作用,此展廳懸挑距離超過40米,跨度超過60米,相當于4個標準的籃球場。可以說,是建筑結構成就建筑之美。
特色設計 2|倒轉穹頂
進入主體建筑,首先映入眼簾的是中庭頂端的倒穹頂——直徑約45米的倒覆的鋁合金球形網殼結構。陽光透過倒穹頂頂部的天窗,灑向中庭,顯示地球自轉的經典科學裝置傅科擺從倒穹頂底部懸吊下來,一個形似天體軌道的螺旋坡道在中庭內環繞傅科擺盤旋上升。
倒穹頂上部屋頂有一個觀星平臺,可同時容納40人進行觀測,通過利用倒穹頂的高差來消除外界的影響,重新創造了一個地平線。讓天文愛好者不受任何周圍建筑物的干擾,來觀察斗轉星移。
特色設計 3|懸浮球幕
上海天文館的球幕影院仿佛一個巨大的球體懸浮在空中,好像失去了重力,這個直徑約30米的球體,是在球體側面,僅靠6個支撐點與下方的混凝土殼體相連,而球體與殼體之間,形成一道圓環,日光可以從圓環處灑向室內,在室內的地面上形成日蝕。隨著太陽位置的變化,光影也隨之改變,從一個完整的圓環變換到一個新月形。身處其中,如同置身于天體之中,充滿了戲劇性和神秘感。
全生命周期的BIM技術
天文館的造型奇特,多為曲線設計,這樣一個異形曲面的建筑得益于BIM技術。BIM就是建筑信息模型,也就是在計算機里,通過設計軟件,搭建好一個上海天文館的數字模型。將建筑設計、結構設計、機電設計統統融入到一個數字模型中,綜合解決問題。
BIM技術是全生命周期的應用,不僅是在設計中發揮了極大的作用,而且在施工中,通過動畫的形式,把如何施工的流程,手把手教給建筑工人,保證建筑的精準落地。建筑建成后,在BIM模型的基礎上,可建立IBMS可視化系統平臺,通過這個平臺進行耗能管理模塊,可以對公共照明、泛光照明進行控制,實現智能水電表遠程監測,能源統計等,達到了節省人工和成本的作用。
上海天文館(上海科技館分館)項目
建設單位:上海科技館
建設地點:上海臨港新城
總建筑面積:38,164平方米
建筑高度/層數:23.95米/地上3層,地下1 層,局部夾層
設計/竣工時間:2014年/2020年
聯合設計:上海建筑設計研究院有限公司、ENNEAD
設計單位:上海建筑設計研究院有限公司
華建集團建筑裝飾環境設計研究院
華建集團上海地下空間與工程設計研究院(申元巖土工程公司)
合作設計:美國弈艾德建筑師事務所(ENNEAD)
項目團隊
項目負責人:劉恩芳、何濤
項目經理:陳逸芝
機電經理:芮強
建筑專業:梁飛、錢棟、吳奇、李力
結構專業:李亞明、賈水鐘、石碩
給排水專業:趙旻、萬應民
電氣專業:朱文、 康輝 、張楠
暖通專業:張洮、朱南軍、李曉菲
景觀專業:卜駿、朱冰穎、朱雙成、周展晨、倪若琦
BIM專業:蘇駿、王萬平、孫彬、郎垚、丁佳倩、蔡晶晶、李勤、劉文鵬
基坑圍護專業:梁志榮
攝影:胡義杰
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