建筑融天文理念,讲述宇宙之美 2021-07-14 来源:解放日报
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上海天文馆球幕影院

  7月18日,建筑面积达3.8万平方米的上海天文馆将向公众开放。在压力测试阶段,十多个经典打卡点已提前披露:圆洞天窗的光斑可随时间而变幻;球幕影院仿佛悬浮在半空中……步入上海天文馆的人们,能够亲身感受到超脱现实的科幻感、未来感。

  沉浸体验两对宇宙天体关系

  上海天文馆主体结构由两个椭圆形交叠而成,形似上海人钟爱的“蝴蝶酥”。和普通场馆不同,整座建筑的物理形态融入天文理念,几乎没有一处平面或直线,形体也极为不规则,处处可见轨迹、球体、曲线、悬浮等概念。

  “从空中俯瞰可以看到,有3个圆形建筑镶嵌在‘蝴蝶酥’当中,被称作‘三体’结构。它们分别是大厅及观星平台、球幕影院和圆洞天窗,象征着太阳、地球和月亮。”华建集团上海建筑设计研究院总建筑师、天文馆项目中方设计总负责人刘恩芳介绍。

  建筑与城市的关系,被演化为另一对天体关系。上海天文馆与滴水湖相距不远,设计通过调整天文馆球体与湖泊的比例,来象征地球与太阳。

  减震采用摩天大楼同款设备

  在上海天文馆中,藏着10个特殊装置,是摩天大楼“镇宅神器”阻尼器的缩小版。

  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说,圆洞天窗之所以能够“悬浮”,是因为采用了悬挑结构,悬挑距离超过40米,其间没有一根柱子或其它支撑结构。这是目前全国最大的悬挑结构,面积相当于4个篮球场。

  但是大跨度的悬挑结构,容易产生振动。经过计算,结构工程师在这里安装了10个1吨的质量调谐阻尼器,通过现场调校阻尼器的频率,当主结构振动时,阻尼器会与之同频共振,从而“吸走”主结构的振动能量,确保展厅使用的舒适性。

  球幕影院悬浮背后有“玄机”

  上海天文馆的球幕影院是一个悬浮在空中的巨大球体,直径约为30米。远远看去,几乎看不到这个球体与主体结构的连接,仿佛失去了重力。这是因为球体侧面有6个支撑点“拉”住混凝土壳体。

  另一处玄机在大厅中央的“倒穹顶”天花板。阳光透过倒穹顶顶部的天窗洒向中庭,用于证明地球自转的科学装置傅科摆,从倒穹顶底部悬吊而下,一个形似天体轨道的螺旋坡道在中庭内环绕傅科摆盘旋上升。

  倒穹顶的上部屋顶是观星平台,可以容纳多人观测。设计团队利用倒穹顶的高差来消除外界的影响,在倒穹顶中央打造了一个平台,相当于重新创造了一个地平线,让天文爱好者能够不受周围任何建筑物的干扰来观察斗转星移。

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