上海世博会主题馆

时间：2022-10-09 百科知识版权反馈

【摘要】：主题馆位于上海世博会B片区世博轴西侧，用地面积为11.5公顷。主题馆超大屋面的设计融地域文脉和创新理念于一体。主题馆废弃材料再利用的亮点设计主要体现在将外墙压花不锈钢板切割后的边角余料经设计整合运用到室内装饰中，代替大量室内装饰材料。不仅主题馆采用了智能运营管理系统，上海世博会的“一轴四馆”均成为智能管理的受益者。

3　2010上海世博会主题馆

建筑设计单位:同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

建筑设计师:曹群，丁洁民，邹子敬，文小琴，丰雷，孙晔

建成时间:2009年9月

主题馆位于上海世博会B片区世博轴西侧，用地面积为11.5公顷。建筑东西总长约300米，南北总宽约200米，地面二层，地下一层，总建筑面积15.3万米²，建筑主结构高度23.7米。整个建筑由地面一、二、三、四号展厅、地下展厅和多功能中庭以及配套附属用房组成。

主题馆沿中轴线设置一条贯通基地南北的多功能中庭空间，联系南北广场，沿中庭左右两侧布置各展厅。一号和二、三号展厅平行排列于主轴线多功能中庭的东西二侧，其中西侧二、三号展厅为单层展厅，东侧一层二层分别布置一号、四号展厅，下设地下展厅。一号展厅建筑面积17 030米²，荷载2吨/米²;二、三号展厅建筑面积为24 160米²，荷载3.5吨/米²;四号展厅建筑面积17 350米²，荷载1.2吨/米²。地下层展厅建筑面积12 000米²，荷载1吨/米²。

1.建筑造型理念创新

主题馆超大屋面的设计融地域文脉和创新理念于一体。里弄住宅区极富韵律感的屋顶，是上海城市肌理中最具美感和历史感的元素。均匀排列的坡顶、虚实相间的天井、错落有致的老虎窗，成为设计概念的缘起。因此，主题馆第五立面构成了既具功能性又富有立体层次的造型，从而将超大尺度的屋面形成了类似城市纵横交错、凹凸起伏的肌理效果，展现了上海这一传统城市空间的独特风情。

此外，主题馆设计借鉴中国古建“出檐深远”的特点，在南北立面主要出入口和等待区设置了大挑檐，挑檐出挑深度达到18米，结合精心设计的“人”字形钢结构立柱序列形成了主题馆独具特色的人性化空间——既为参观者遮阳挡雨，又能有效遮挡夏季阳光对建筑南立面外墙的直射，达到节能的目的的同时，仿佛“折纸”的造型平添了建筑的构成美感和时尚元素。形态上，垂直绿化墙面系统的支撑龙骨与屋面菱形肌理相呼应，整个墙面用菱形单元绿化中不同植物搭配，构图形成“节日焰火”的城市意向。

2.大跨度建筑设计突破

主题馆地上主体结构采用钢框架结构，框架柱为箱形截面，局部设置柱间竖向支撑;东西展厅屋面结构采用了单层大跨张弦钢桁架结构，东展厅楼面结构采用双向平面钢桁架形式;主题馆二三号展厅南北跨180米，东西跨126米，为矩形超大跨度无柱空间，相当于3个标准足球场大小，其双向大跨度为亚洲最大。2.5万米²、14米净高的无柱空间，既符合世博会的布展要求，也有利于世博会后举办各类展览和活动。屋面采用大跨张弦钢桁架的结构形式，共9榀，跨度为126米，间距18米，上弦为三角管桁架，下弦索采用两根高强钢丝束索。如此大跨度的双弦张拉桁架，目前在国内最大。

3.屋面能源技术创新

主题馆屋面面积达6万米²，巨大的尺度为屋面能源利用创造了不可多得的环境。太阳能光电板面积覆盖达3万米²，为单体建筑太阳能板屋顶覆盖面积世界之最，每年屋面2.825兆瓦太阳能光伏发电，可减少二氧化碳排放量约2 800吨。此外，能源不再是传统自给自足方式，而采用并网发电运行方式，将太阳能发电传回城市电网中，可以产生更好的社会效益。围绕“里弄”和“城市屋面肌理”的构思，主题馆屋面设计为折线形，利于大面积屋面的分区排水;在屋面设置水平支撑，将太阳能光电板与屋面结构一体化集成，形成单元式有韵律的菱形构图，同时在屋面有规律地设置若干三角形采光天窗。屋面造型特殊，便于汇水。雨水经收集和处理设备过滤、沉淀，改善了品质，可用于场地绿化的灌溉或水景用水等。

4.绿化生态墙设计突破

绿化隔热外墙利用绿化在夏季阻隔辐射，并使外墙表面附近的空气温度降低，降低传导和渗风得热;在冬季既不影响墙面得到太阳辐射热，同时形成保温层，使风速降低，延长外墙的使用寿命。而新型保温节能外围护体系恰恰是大型公共建筑生态节能设计中的倡导重点。主题馆沿建筑东西立面设计的垂直绿化墙面，单面长190米，高26.3米，总绿化面积接近5 000米²，是世界最大的绿化生态墙，能耗比常规玻璃幕墙降低40%左右。

墙面采用了由金属结构、金属种植面板、种植土、绿化植物和滴灌系统组成的与建筑外幕墙一体化的垂直绿化墙面系统，形式选用了可回收PVC塑料模块灌木式，并在模块后方设置养护通道，设计利用绿化与内侧墙面间的通风通道，每个立面在绿化墙内侧设置3道检修马道，分别位于标高6米、12米、16.8米处，检修马道间以爬梯相连。绿化模块作为建筑构件的一部分，挂接在幕墙结构上(为装饰、结构一体化构件)，与建筑立面形态更加吻合。通过在立面上布满菱形网格，形成背景，再选用4种(红叶石楠、亮叶忍冬、金叶六道木、花叶络石)由深至浅的耐旱、耐寒常绿小灌木模块被从下往上依次嵌入菱形网格中，最下面的网格被全部铺满，越往上越稀少，直到最上方直接露出菱形网格。同时，模块摆放的角度向外偏20度，保证植物生长出绿叶能将模块覆盖。

5.材料资源综合利用

主题馆中节约材料与材料资源利用措施主要是:主材选择可回收材料，同时废弃的材料尽可能再利用。

建筑屋面维护结构采用铝镁锰合金板+保温+铝镁锰合金板+钢结构檩条+铝合金穿孔吊顶，南北立面采用中空玻璃幕墙+压花不锈钢板，东西立面采用垂直绿化+镀铝锌彩钢板+ YTONG砌块(磨细石英砂+水泥+石灰+石膏)，内隔墙均采用YTONG砌块和轻钢龙骨+保全防火板以及成品玻璃隔断。另外主题馆室内外装饰还大量采用了如铝蜂窝板、水泥木丝板、木塑复合材料等绿色建筑材料，均是可以回收循环利用的新材料。

主题馆废弃材料再利用的亮点设计主要体现在将外墙压花不锈钢板切割后的边角余料经设计整合运用到室内装饰中，代替大量室内装饰材料。从采光和形式出发，主题馆南北立面的压花不锈钢板上开方孔，其尺寸从下至上依次减小，切割出的方型不锈钢板共4 108块，经过造型组合设计，它们大部分用在了室内地下中庭西立面和南立面的装饰面层，面积共计1 410米²，其中部分最小尺寸200毫米×200毫米的不锈钢方片经过设计，用在了特殊设计的照明灯具上。

6.智能运营管理模式

现代绿色建筑全生命周期包括运营管理阶段，此阶段也是绿色建筑设计的实际运行检验。主题馆内所采用的机电设备、通信设备和办公自动化设备的种类繁多，是能源消耗的主要运行项目，主题馆运营管理设计措施包括了空调智能化系统、给排水智能化系统和照明、能源智能化系统等。不仅主题馆采用了智能运营管理系统，上海世博会的“一轴四馆”均成为智能管理的受益者。

空调系统的智能化运营管理的主要方式是实现空调系统的监视与自主控制调节:①提高室内温度、湿度控制精度，在设定精度范围内保障了空调节能;②通过对空调设备的最佳启停时间的计算和控制，可以在保证环境舒适的前提下，缩短不必要的空调启停宽容时间，达到节能的目的;③通过设备管理控制空气交换带来的热能损耗。

主题馆给排水系统设计采用了智能箱式泵站系统，利用智能化控制系统根据各用水单位的用水量、所需的扬程和水箱贮水量等情况自动调整水泵设备的开起和关闭及运行频率，使得在满足用水需求的情况下水泵设备始终处于最合适工况，减少不必要的电能消耗;而排水智能化控制系统主要是根据雨水高低液位自动合理调整雨水泵的运行工况。

主题馆照明设计针对展厅、公共场所、会议区等不同使用空间采取了相应的智能照明设计措施:根据使用及功能要求达到分组、分区、时段、管理模式等进行有效的场景和节能控制，通过楼宇设备自控管理系统(BAS)进行管理和监控。

主题馆电气系统设计同样设置了楼宇设备自控管理系统(BAS)对空调设备、水泵、各类风机及其他用电设备进行能量自动控制、自动调节、实时监察、自动计量，以实现最优化运行，达到集中管理、程序控制和节约能源等目的。

(参见图3.1～3.17)