科技馆建筑设计的创新与实用性分析
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摘 要：科技馆是城市建筑中重要的组成部分，科技馆通过良好的建筑表现形式，能够体现出城市化发展理念，体现出未来城市发展前景，是现代化城市重要的标志。科技馆和普通建筑的相同点在于都要保证其基本的实用性，不同点在于，科技馆更要注重创新，否则吸引不了受众，其价值也就难以完全体现。选择科技、自然、文化这三个对建筑影响较大的因素，对科技观的设计进行了分析。
关键词：科技馆设计 创新 科技 自然
中图分类号：TU244.6 文献标识码：A 文章編号：1674-098X（2019）11（c）-0147-02
科技馆是现代城市公众文化区建设中的一种常见建筑，具有展示科技成果、大众科普、全民教育、科技交流等功能，在普及科学知识、提高全民科学素养方面起着很大作用。科技馆是在科技博物馆的基础上发展起来的，科技博物馆在19世纪初就已出现，主要用以展陈科技设备、科学仪器工具，随着现代科技迅速发展，科技博物馆逐渐演变成了科技馆，无论是建筑形式还是内容，都在不断创新。
1 科技方面
科技馆自然与科学技术有着密切联系，无论是风格设计、建筑建设，还是馆内布局、展览内容，都会受到科技的影响。现代科技发展和更新的速度很快，人们也能通过网络增加了解，对科技创新的要求越来越高，一般的科技产品再如何包装，也很难吸引人们的眼球。想象和创新也是实现科技可持续发展的重要因素，所以科技馆设计要充分体现出科技感，即利用一定的意象，调动参观者的已有知识，并激发其想象，从而获得更多情感体验。比如谈及未来的科技，人们多会联想到智能机器人、外太空探索等。
外在形式是科技馆给人们的第一印象，在设计时，通常会兼顾实用性、艺术性、科技性。而且，现代建筑结构越来越复杂，形式越来越多样，人们的审美观也越来越多元化，比如对称是体现建筑审美的一种常用设计理念，尽管在当前依然广泛应用，但人们已经开始出现审美疲劳，反而对那些不规则形状的设计更感兴趣，而此类建筑的建设难度也比较大，需要运用到很多新工艺、新技术。现代建筑设计也常会借鉴其他领域的思想，包括解析几何、非标准数学分析等，与传统的建筑理论相融合，逐渐形成了新的建筑理论体系。
以新曲线为例，在现代科技馆建筑设计中的应用越来越多。不同于以前形状规则、方方正正的结构，新曲线设计理念突破了传统的审美，往往体现出一种雕塑感、未来感，由于打破了人们的固有认知，看到此类建筑时，很容易产生前面所说的科技感。比如德国的沃尔夫斯堡菲诺科技馆，运用悬浮的不规则几何体量与异形的支撑体量结合，整个建筑像一艘漂浮的航空母舰，反重力感非常明显，这种独特新颖的设计很难不吸引人。
当然，高新科技也要科学运用，不能只为了凸显科技，还要结合其他因素考虑，增强建筑的合理性。每个地区的气候、地理等环境不同，设计时必须把这些因素考虑在内，比如通风、采光、周围环境。以黑龙江省科技馆为例，离松花江较近，冬季气候寒冷、冷风较强，若不妥善处理，必然会影响到参观者的舒适感。最终，设计师用一面片墙阻挡冷风，墙后的玻璃体量形成了类似蓄热阳光房的结构，具有吸热储热功能，即便在寒冷的冬季，室内也能保证适宜的温度。
2 自然方面
自然环境对建筑施工影响很大，设计师若不考虑自然因素，设计图很可能会变得不可操作，施工过程极其艰难，还会威胁到建筑质量。自然因素主要体现在两大方面，一是环境的层次性，比如对风和阳光的利用，周边绿化建设等;二是空间维度，要通过多维度变化，令固定的空间体现出时间的流动性，比如树木花草的盛衰、历史文化的延续等。
所以，设计时要遵循建筑与自然有机共生、相互融合的原则，可从以下几方面考虑：
（1）和建设场地及周边环境的结合，我们知道，很少有单独成立的建筑作品，每个建筑或多或少都会与其他事物有联系，而建设场地是首先考虑的因素，既要与周围环境相融合，又不能影响到周围建筑，或者被周围建筑所影响。
（2）建筑自身融合绿色、生态的设计理念，建设出实用、创新、节能、环保的作品。对建筑的设计和构件手法进行科学调整，能够有效地改善周围的生态环境，还能提高建筑的应用品质。比如美国加州科学馆，屋顶设计是一大亮点，设计师在屋顶上设计了大片绿化区，雨季可以吸收雨水并存储，用以绿化灌溉，实现了对雨水的回收再利用，大大节约了水资源。同时，绿化区还能调节微气候，常能看到屋顶蝶舞蜂绕、生机无限，深呼吸中，一股清新自然的气息入鼻，令人感觉非常舒适。
（3）考虑城市区域环境。科技馆在城市建筑中，是很有意义的公共场所，也常作为一种独特的城市视觉景观，所以必须考虑城市区域环境的变化，适应现代城市发展，体现出其综合性，能够吸引民众，将自身价值发挥到最大。
模仿是建筑领域一种常用的设计理念，所以很多建筑都能让人感觉到像什么，设计时要合理选择模仿对象，可以将建筑形式设计为莲花状，也可以设计成山川形状，关键要和周围环境融为一体，要突显出科技馆的主题特色，最好还能反映当地的历史文化。比如上海自然博物馆，形式上模仿海洋软体动物鹦鹉螺，与上海的地理环境相吻合，采用螺旋结构也使空间层次感变得更丰富。还有一种抽象模仿，即模仿意境，尤其是表达需求较多时，单一的具象模仿不足以传递想表达的信息，就要通过印象表达的方式来实现，比如杭州低碳科技馆，将杭州元素高度凝练后提取，设计为柔美的堆叠的曲线，体现杭州地处江南的柔美，以及著名景点西湖的山水之美。 绿色、节能、生态化设计也很重要，如合肥市青少年科技馆，充分考虑当地的自然环境，在通风、采光、遮阳等方面进行了合理的设计。青海科技馆则采用光伏建筑一体化设计模式，屋顶采用BAPV光伏系统，保证冬季每天光照时间在6h以上;立面采用电动光伏百叶，可根据不同季节调整百叶角度，满足通风、采光的需求。
3 文化方面
從属性来看，科技馆属于文化类建筑，而文化是个很抽象的概念，但又极其重要，是一个国家、一个民族发展的灵魂。文化直接影响到风俗人情、社会审美、建筑风格，比如我国古代的天人合一、天圆地方等建筑文化形成了独特的中式建筑，与欧式建筑、哥特风等风格有着明显差异。现代科技馆的功能不断丰富，除了科技展览、科学知识普及、科学教育，文化娱乐方面的功能越来越多，所以要尽可能地提高设计层次，挖掘更深度的东西，将当地文化融于其中。创新也不是简单地向国外学习，本土文化是根基，优秀的建筑作品往往是东西方文化的融合，多种风格的杂糅。
地方文化往往有其具体的代表物，所以建筑设计可考虑模仿文化形象，比如木棉花是广东省广州市的市花，潮汕地区不仅有木棉花的歌曲，广东电视台也曾使用过木棉花标志，广东省科技馆在设计时就模仿木棉花的形式。
隐喻式的文化表达方式也较为常用，如无锡科技馆，太湖是无锡的著名景区，设计师对其特点进行凝练概括，将建筑设计为上、中、下三部分，上下是完整的波浪边缘实体中间是三块多变的晶体体量，体现了太湖水光石色之美。既有现代美感，又融入了地域文化特征。
4 结语
科技馆作为现代城市的重要建筑和视觉景观，功能不断增多，在科普教育、科技探索等方面价值很大，其建筑设计也越来越受关注。尤其是在当前信息网络时代，人们的眼界比较开阔，科学素养有所提升，对科技馆的要求和期望值也在提高。无论如何，都要先保证其实用性，杜绝花里胡哨却缺乏使用价值的设计，其次要加强创新，设计出独特的作品，避免千篇一律。
参考文献
[1] 陈戈.科技馆互动体验展品的设计研究[J].海峡科学，2015（8）：21-22.
[2] 陈亮，颜景浩，王京玺.科技馆设计之原理[J].科协论坛（下半月），2012（9）：101-102.
[3] 梁兆正.对科技馆建设理念和建馆模式的探讨[J].科普研究，2010（1）：9-10.
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