生于自然的展覽館_南京七橋甕生態(tài)濕地公園生態(tài)環(huán)境科普教育中心設(shè)計

1、江蘇建筑2010年第4期（總第135期）生于自然的展覽館南京七橋甕生態(tài)濕地公園生態(tài)環(huán)境科普教育中心設(shè)計馬瑩，余楊(南京金宸建筑設(shè)計有限公司,江蘇南京摘要210029)位于南京七橋甕生態(tài)濕地公園中的生態(tài)環(huán)境科普教育中心是一座生態(tài)科普類的展覽館。文章從科普教育中心的總體布局、建筑形態(tài)、內(nèi)部空間及技術(shù)措施等多方位入手，闡述了源于自然、融于自然的設(shè)計思路，從建筑設(shè)計的層面展現(xiàn)了自然、建筑、人三者之間相互依存的生態(tài)關(guān)系。關(guān)鍵詞展覽；生態(tài)；自然；幼蟲中圖分類號TU242.5文獻標(biāo)識碼A文章編號1005-6270（2010）04-0001-03TheNaturalBornExhibitionHallOnth

2、eArchitectureDesignofNanjingEnvironmental,ScienceandEducationCenterMAYingYUYang(NanjingKingdomArchitectureDesignCo.,Ltd,NanjingJiangsu210029China)Abstract：TheEnvironmental,ScienceandEducationCenterlocatedinNanjing“QiQiaoWeng”ecologicalwetlandparkisanexhibitionofecologicalscience.Thispaperelaboratest

3、hedesignconceptfromtheoveralllayoutofthescienceeducationcenter,buildingform,internalspaceandtechnicalmeasureswhichoriginatesfromandblendsintotheNature.Theecologicalrelationshipofinterdependenceamongnature,architectureandhumanbeingswasunveiledthroughtheperspectiveofarchitecturaldesign.Keywords:exhibi

4、tion;ecology;nature;larvae項目背景七橋甕：位于南京城光華門外的秦淮河上，始建于明永樂年間，距今有600多年的歷史，是南京城存留較完整、規(guī)模最大、歷史最為久遠(yuǎn)的古橋梁。因橋有七孔半圓形石拱，造型如甕，人們稱之為“七橋甕”。七橋甕生態(tài)濕地公園：秦淮河在七橋甕處分流出運糧河，兩河交匯形成小島，經(jīng)改造成為水陸面積達(dá)67萬m2的生態(tài)濕地公園。七橋甕生態(tài)濕地公園的建設(shè)是南京市秦淮河環(huán)境整治工程的重要節(jié)點工程之一，也是目前南京市唯一的生態(tài)濕地公園。它集科普、文化、休閑中心為一體，將成為南京城新的城市綠肺和秦淮河風(fēng)光帶主城段的重要生態(tài)旅游基地。生態(tài)環(huán)境科普教育中心：位于七橋甕生態(tài)濕地

5、公園東西向的生態(tài)文化主軸上以及秦淮河、運糧河兩個生態(tài)綠帶之間，是公園內(nèi)4個核心建筑之一，也是其中最大的一座（圖1）。生態(tài)環(huán)境科普教育中心用地面積為4000m2，總建筑面積6243m2，其中地下部分3647m2，地上部分2596m2。地下1層，地上2至3層為鋼結(jié)構(gòu)建筑，最大高度12m。建筑的主要功能是通過文獻、實物、多媒體、參與等多種方式展示自然科學(xué)的奧秘。圖1七橋甕生態(tài)濕地公園總平面2設(shè)計思路生態(tài)（Eco-）一詞源于古希臘語，意指家或者環(huán)境。根據(jù)現(xiàn)代漢語詞典的解釋，生態(tài)是指“生物在一定的自然環(huán)境下生成和發(fā)展的狀態(tài)”。而所謂生態(tài)建筑，則是“根據(jù)當(dāng)?shù)氐淖匀簧鷳B(tài)環(huán)境，運用生態(tài)學(xué)、建筑學(xué)和其他科學(xué)技術(shù)

6、建造的建筑，它與周圍環(huán)境成為有機的整體，實現(xiàn)自然、建筑與人的和諧統(tǒng)一，符合可持續(xù)發(fā)展的要求”。生態(tài)環(huán)境科普教育中心的設(shè)計思路就是構(gòu)筑一座生于自然、融于自然、服務(wù)于自然的生態(tài)建筑。因此建筑設(shè)計的收稿日期2010-05-13作者簡介馬瑩，南京金宸建筑設(shè)計有限公司，國家一級注冊建筑師。要旨就是處理好自然生態(tài)環(huán)境、建筑、人這三者之間的相互關(guān)系：建筑乃至人都是環(huán)境的組成部分；設(shè)計師利用環(huán)境創(chuàng)造建筑，而建筑最終將幻化在環(huán)境中，彼此互融，成為有機的整體，并達(dá)到良性循環(huán)。江蘇建筑2010年第4期（總第135期）性和教育的趣味性。設(shè)計手法上充分利用建筑形態(tài)的流動性，將“固定展示”與“流動展示”進行排列、組合、穿

7、插、互動，使觀者在體驗建筑空間序列、享受生態(tài)環(huán)境的同時自然地感受展覽的主題。順應(yīng)外部造型“幼蟲”變化的趨勢，建筑內(nèi)部展陳空間進行著有序的組織。這里的展陳空間大致分成兩類：一類是地下1層及東部地上1、2層的獨立展廳，我們稱為固定展廳；另一類是建筑西部貫穿地下、地上的坡道式展廳，我們稱之為流動展廳。兩部分通過中部的共享中庭相聯(lián)系，既滿足展覽的連貫性，各部分又具有相對的獨立性，從而達(dá)到展陳的多元性和靈活性。觀眾可由東面“幼蟲”頸部進入入口大廳，大廳空間呈橢圓形內(nèi)壁，與外部造型相貼合，給觀者帶來奇異的第一視覺感受。人流通過樓梯進入地下展廳，觀展的序列就此拉開。地下展廳是整棟建筑中最為集中的展示空間。豎

8、向交通核心與設(shè)備用房集中布置在展廳東部中央，圍繞此核心筒及生態(tài)中庭，展示空間成環(huán)狀，盡可能地延長了展線，并保證了展線的連續(xù)性。由地下展廳西側(cè)坡道就進入了坡道式展廳區(qū)域，經(jīng)過一圈半的徐徐前進、攀升，展品的序列緩緩鋪開，人流也從地下1層到達(dá)了地上1層。此處是建筑的次要出入口，觀展路線在此稍作停頓。隨即人流可跨越生態(tài)水池中庭上空的又一緩坡，到達(dá)東側(cè)2層的展示區(qū)域，或者通過樓、電梯進入西側(cè)2層的固定展區(qū)，并最后停留在東側(cè)3層的休息區(qū)，至此展線結(jié)束。（圖4、圖5、圖6）3建筑形態(tài)如何“生于自然”，如何將科普教育中心真正地融入環(huán)境？設(shè)計師師法自然，構(gòu)想出這樣一幅畫面：碧草芊芊、河水盈盈，鳥語花香之中，一只

9、綠色的幼蟲蟄伏于河邊，藍(lán)天碧水是它的家園。經(jīng)過多輪方案的修改和深化，這一設(shè)計立意被一直延續(xù)，并最終得以實施。（圖2、圖3）圖2從濕地廊橋看生態(tài)環(huán)境科普教育中心圖3沿秦淮河畔看生態(tài)環(huán)境科普教育中心“骨架”建筑獨特的“幼蟲”形態(tài)，使得建筑不適合選用常規(guī)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，故選用了以可塑性較強的鋼結(jié)構(gòu)為主的結(jié)構(gòu)形式。結(jié)合造型，橢圓形的鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件在空間上沿弧形的軌跡進行有序的排列：由東向西22榀骨架的橢圓形長軸漸短，短軸漸長，并逐漸下沉、拉伸，形成了“幼蟲”蜷曲、昂首、擺尾態(tài)勢的自然隱喻?！氨砥ぁ痹O(shè)計運用青銅材質(zhì)表現(xiàn)“幼蟲”的背部，采用灰色的清水混凝土飾面表現(xiàn)“幼蟲”的腹部。在面向濕地區(qū)和中間部位使

10、用了透明玻璃幕墻，可以折射水面和天空的光澤，增加了“幼蟲”表皮的質(zhì)感。而古銅色澤的百葉則體現(xiàn)了“幼蟲”身體的經(jīng)絡(luò)。這樣的表皮覆于橢圓曲線的骨架之上，共同提煉出“幼蟲”生動的形態(tài)。建筑形態(tài)設(shè)計力求以天然質(zhì)感的材料和現(xiàn)代技術(shù)手段呼應(yīng)周邊的生態(tài)環(huán)境，體現(xiàn)現(xiàn)代科技與自然環(huán)境的完美結(jié)合。以代表現(xiàn)代科技成果的鋼結(jié)構(gòu)、銅皮、清水混凝土、節(jié)能玻璃幕墻的結(jié)合來重現(xiàn)生物的肌理，用建筑詞匯展示科普教育中心如音樂般的韻律和質(zhì)感。圖5入口大廳在觀展的過程中，人流一直處于自然要素（生態(tài)景觀中庭）及人為要素（布展空間）之間的反復(fù)切換中。而建筑形式的流動與變換、內(nèi)外生態(tài)環(huán)境的共融與互動，均給人以步移景異的空間體驗。建筑因其外

11、部形態(tài)的影響，內(nèi)部形成高低錯落、情境各異的功能空間。人們身臨其間，仿佛走入靈動圖4空間序列4空間體驗作為一棟主題為生態(tài)、科普教育的展覽建筑，在展線、展陳設(shè)計及空間形態(tài)組織方面，建筑意圖體現(xiàn)展線的流暢江蘇建筑2010年第4期（總第135期）圖6生態(tài)中庭變幻的未來世界和綠色自然的世外桃源。5生態(tài)技術(shù)生態(tài)環(huán)境科普教育中心的設(shè)計不僅是在建筑形式上融入自然，在建筑功能上發(fā)揮科普教育作用，更致力于展館自身建設(shè)的生態(tài)節(jié)能技術(shù)。該建筑使用綠色建材、注重圍護結(jié)構(gòu)的保溫隔熱、采用節(jié)電燈具和節(jié)水潔具、注重改善內(nèi)部小氣候；將垃圾分類、處理并合理利用建筑廢棄物；特別是充分利用太陽能等可再生性能源，進行水資源的循環(huán)使用，

12、具有可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護的長遠(yuǎn)意義。通過多方位的技術(shù)措施，力爭使該建筑與未采取節(jié)能措施建筑相比，全年采暖、通風(fēng)、空氣調(diào)節(jié)和照明的總能耗減少65%。圖7墻身節(jié)點350mm，最小遮陽系數(shù)經(jīng)過計算為0.665。因此設(shè)置外遮陽處的遮陽系數(shù)達(dá)到0.253。（圖7）5.3綠色建材的應(yīng)用銅作為一種古老的材料具有美觀、耐蝕、抑菌、加工性好等優(yōu)點。因其防腐性強能夠符合建筑經(jīng)久耐用的品質(zhì)要求；因其本身日久而產(chǎn)生的色彩變化可以賦予建筑獨特的審美張力；因其生產(chǎn)過程無次生污染及百分百回收特性而煥發(fā)出新的生命力，成為名副其實的綠色環(huán)保建筑裝飾材料?？破战逃行牡耐鈬o結(jié)構(gòu)選擇預(yù)氧化的青銅和古銅做裝飾面材，正是基于銅材的環(huán)

13、保性和它對建筑意圖的完美詮釋。源于對銅材的合理利用，該建筑榮獲“第一屆國際銅在建筑（CopperinArchitectureAwards）獎中國區(qū)”三等獎。清水混凝土樸實自然，無須過多的裝飾，通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計和精細(xì)的施工，同樣可以充分表達(dá)建筑的主題。5.1節(jié)地雖然七橋甕生態(tài)濕地公園占地達(dá)67萬m2，但作為公園的主體建筑，科普教育中心總占地面積僅4000m2，建筑地面覆蓋面積僅1782m2，最大限度地節(jié)約了建筑占地。整體建筑50%以上的內(nèi)容設(shè)置于地下，上覆景觀鋪地和綠化。地面部分集中布局，面積盡可能減小，體量上盡可能不超過周邊種植樹木的高度，使建筑能夠掩映于周邊環(huán)境之中。5.2建筑圍護結(jié)構(gòu)節(jié)能金屬

14、屋面和墻面采用100mm厚保溫巖棉；局部平屋面采用40mm厚擠塑聚苯乙烯泡沫塑料保溫板；上部為室外景觀和水面的地下室頂板、建筑底部清水墻面、架空樓板及采暖空調(diào)房間與非采暖空調(diào)房間的隔墻和樓板粘貼5.4太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)太陽能是一種理想的可再生能源，隨處可得、取之不盡、安全可靠、無噪聲、無污染?？破战逃行脑诮ㄖ蓓斣O(shè)置太陽能光伏發(fā)電板，與金屬屋面一體化設(shè)計。通過光伏系統(tǒng)電池控制器、蓄電池和交直流逆變器共同作用，有效地吸收太陽輻射能，使之轉(zhuǎn)換為電能，送往建筑內(nèi)各用電負(fù)荷單位。而多余的能量通過蓄電池組進行儲存，當(dāng)夜間或陰雨天，這部分能量就被釋放使用。30mm40mm厚巖棉板，地下室外墻面采用30m

15、m厚擠塑板。外門窗及垂直玻璃幕墻采用8+12A+8Low-E雙面鋼化玻璃；弧面玻璃幕墻采用61.52PVB6+12A+6Low-E三面鋼化夾膠玻璃。外門窗采用隔熱金屬型材，傳熱系數(shù)2.6W/(m2·K)，玻璃幕墻為隱框構(gòu)造，取玻璃的傳熱系數(shù)·1.9W/(m2K)。幕墻上因造型需要而外露的鋼結(jié)構(gòu)骨架采用5.5水源熱泵系統(tǒng)水源熱泵是將地球水源所吸收的太陽輻射能量作為3mm厚鋁板飾面，內(nèi)貼40mm厚保溫巖棉，傳熱系數(shù)為·1.39W/(m2K)，小于玻璃的傳熱系數(shù)，節(jié)能計算時按玻璃的傳熱系數(shù)取值。幕墻上設(shè)電動開啟窗，幕墻窗開啟后可引入自然通風(fēng)和日光，改善室內(nèi)環(huán)境。外門窗及

16、幕墻采用較低透光的Low-E玻璃，玻璃自身遮陽系數(shù)0.38。幕墻設(shè)仿木質(zhì)鋁合金水平遮陽板，寬度冷、熱源，進行能量轉(zhuǎn)換的一種空調(diào)方式?？破战逃行奈挥谇鼗春优?，具備可利用的穩(wěn)定水源。為不影響河水的生態(tài)環(huán)境，設(shè)計采用拋管式系統(tǒng)，將U型盤管放置于河中，利用水體溫度冬季高于環(huán)境溫度、夏季低于環(huán)境溫度的特點進行間接換熱，獲取冬季采暖的熱能和夏季空調(diào)的冷源。123456江蘇建筑2010年第4期（總第135期）地利用適宜性評價中的應(yīng)用J.系統(tǒng)工程理論與實踐,2007,27(6):124-130.78910邱宛華.管理決策與應(yīng)用熵學(xué)M.北京:機械工業(yè)出版駱正清,楊善林.層次分析法中幾種標(biāo)度的比較J.系統(tǒng)馮忠銓

17、.經(jīng)濟預(yù)測與決策M.北京:中國財政經(jīng)濟出版丁彥慧,王余慶,孫進忠.地震崩滑預(yù)測方法及其工程社,2002.工程理論與實踐,2004(9):51-60.社,1998.應(yīng)用研究J.工程地質(zhì)學(xué)報,2000,8(4):475-480.1988.規(guī)范S.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2001.全性評價S.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2005.大學(xué)土木工程系,2005.（上接第3頁）水源熱泵系統(tǒng)可以充分利用自然水源這一可再生能源，且運行中無燃燒、無排煙、不產(chǎn)生廢渣、廢水、廢氣和煙塵。只須設(shè)置面積很小的熱泵機房，可同時滿足供暖和空調(diào)的要求，無須設(shè)置鍋爐房、冷凍機房及冷卻水塔等，其運行費用較普通中央空調(diào)低50%左右。是一種真

18、正綠色環(huán)保、高效節(jié)能的空調(diào)方式。5.6水資源的循環(huán)利用科普教育中心設(shè)置中水系統(tǒng)，建筑污水經(jīng)格柵井調(diào)節(jié)池JDS處理設(shè)備管道混合器等一系列處理后，水質(zhì)可達(dá)到中水回用標(biāo)準(zhǔn)。經(jīng)清水灌后可流向人工濕地，經(jīng)砂濾罐過濾后可用于綠化灌溉、道路清洗。另一方面，人工濕地的水通過砂濾罐活性炭過濾罐精密過濾罐超濾裝置反滲透裝置臭氧發(fā)生器等深度處理后，可達(dá)到直飲水的標(biāo)準(zhǔn)。水資源的循環(huán)利用可使該建筑在全壽命周期內(nèi)做到零排放。建筑地下室東南角集中布置了太陽能機房、水源熱泵機房和水處理機房，通過甲級防火隔音門窗面向地下展廳。在完成設(shè)備功能要求的同時，也可以將這些生態(tài)技術(shù)措施對觀眾進行展示，達(dá)到生態(tài)科普教育的目的。圖9生態(tài)環(huán)境科普教育中心橫斷面到草木的氣息。室外，“幼蟲”的頭部揚起于濕地水面，而尾部掩映于綠樹叢中。室內(nèi)、室外，景觀水、濕地水、河水及不同的植物配置穿越建筑空間形成視覺、聽覺和嗅覺上的延續(xù)和交融。自然采光通風(fēng)、人工蓄水、綠化種植共同營造出宜人的生態(tài)環(huán)境，通過水的蒸發(fā)作用、植物的光合作用等，形成室內(nèi)氣候緩沖帶，調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度、凈化空氣、降低噪音、減緩風(fēng)速，有效地改善建筑