“生态穹顶”自然科学博物馆，蒙特利尔 KANVA

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"Ecological Dome" Natural Science Museum

“生态穹顶”自然科学博物馆坐落于加拿大蒙特利尔，由当地建筑事务所KANVA设计改造。KANVA事务所以天马行空的创意与超越建筑形式本身的项目作品而闻名，本项目则旨在带领游客沉浸在多重生态系统的真实环境中。项目的前身为1976年奥运会建造的室内自行车赛场，后改造为“生态穹顶”自然科学博物馆，自1992年对外开放以来逐渐成为最受欢迎的博物馆之一，堪称加拿大博物馆界最耀眼的明珠。2014年，Rami Bebawi和Tudor Radulescu共同创立的KANVA事务所赢得了该博物馆改造的国际建筑竞赛，承接下了这个由蒙特利尔生命空间协会组织（Space for Life）发起的耗资2500万美元的大型项目。建筑改造范围的包括：生态穹顶、天文馆、昆虫馆和植物园。

▼博物馆外观概览

“我们的任务是增强游客和博物馆独特生态系统之间联系，使游客们获得身临其境的体验，同时改造建筑的公共空间，使整个博物馆空间更加完备。”KANVA联合创始人兼项目首席建筑师Rami Bebaw说道，“在这个过程中，我们可以自豪地说‘生态穹顶’给人们提供了一个接触并了解复杂自然环境的平台，特别是在当前气候变化的大背景下，认识到人与自然间的相互影响则显得更为重要。”

▼入口与入口广场

复杂的故事线

A complex storyline

项目之初，KANVA事务所就对原始建筑进行了深入的分析与研究，“生态穹顶”就宛如一个由生态系统与维持这个系统正常运行的复杂机械结构共同组成的生命体。因此，任何类型的设计干预都应该是精巧而微妙的，在此前提下，再由统一的全局策略对这些微观的干预措施进行统筹管理与协调。设计过程中每一个决定都需要经过跨学科的协商，可以说，KANVA事务所为“生态穹顶”设计的故事线是一个真正的合作过程。

▼概念生成平面示意图

“项目中的每个人都对全局策略有着深入的理解，他们本着合作的精神把这种理解融会贯通。”Bebawi说，“这是一次非常鼓舞人心的经历，它将成为我们在未来设计中更好地解决环境问题的范本。” 从组织的角度来看，KANVA致力于利用空间改造将建筑遗产价值最大化。建筑师将入口原有的低矮天花板拆除，并重新设计了一个富有视觉冲击力的核心空间，这种设置打开了游客们的视野，为人们留下深刻的第一印象。拆除天花板后，室内向天空开放，将人们的视线引向建筑非凡的屋顶，同时，巨大的玻璃天窗也将充足的自然光线引入室内。

▼剖面示意图

平静的内核

A calming nucleus

庞大的开放空间构成了博物馆中各个展览区域的核心。参数化设计的墙体宛如“活体”皮肤一般包裹住不同的生态系统空间，自由流畅的形态引导着游客们探索不同空间中蕴藏的小世界。参数化墙体的结构工程异常复杂，因此，这些预制纯白“生态表皮”的安装过程是一个积极艰巨的任务，没有任何容错的余地。首先要利用材料的弹性将白色表皮固定在弯曲的铝制龙骨上，再通过张力、悬臂以及三角梁结构将制作好的墙体构件安装在主要的钢结构上。墙体结构中还设有机械连接节点，以适应各种构件的形态变化，并有利于现场调整。

▼前台接待

▼大面积的天窗为大厅引入了充足的自然光线

▼纯白的膜结构墙壁与原有的混凝土结构形成鲜明的对比

▼自由流畅的曲线引导着人们探索不同空间

▼空间与结构细部

▼大厅中的座椅细部

半透明的表皮与上方的天窗和谐互动，倾斜的天际线营造出一种平静且无穷的空间氛围。全新的核心空间也放大了游客的感官体验，引导着人们从纯粹的中立空间过渡到四周丰富的参观空间，“这个核心中庭长达500米，几乎有四层楼高，可以说是一个强而有力的空间工具。”Rami Bebawi解释道，“这个空间极具象征意义，纯净的白色完美地突出原有的混凝土结构，并与其形成鲜明的对比。”

▼不同生态展示区之间的公共空间

▼咖啡厅与悬挂在天花板上的标语

▼建筑的玻璃幕墙与内部白色膜结构体块之间形成走廊

感官的交互

Sensorial design

项目的核心理念专注于参观过程本身，因此，建筑师为博物馆设计了新的参观通道，旨在将现有的线性发现之旅转变为更动态的参观过程，在这里，游客可以自行规划游览路线。“生态穹顶”中共容纳了五个不同生态系统空间，其中包含超过250,000种动物和500种植物。从概念上来说，KANVA希望为游客们营造出更为身临其境的感官体验，因此，设计将注意力集中在感官上，将视觉置于声音、嗅觉和触觉之后。从宁静的接待大厅开始，游客们跟随着流动的洁白墙面进入一个10米长的隧道，然后达到中央核心区，神奇的自然之旅即将从这里开始，他们将探索五个生态系统区域，包括热带雨林区，劳伦特枫树林区，圣劳伦斯湾区，亚南极群岛区和拉布拉多海岸区。

▼隐蔽又含蓄的通道与入口

▼通道与入口细部

▼由通道望向天空

倾斜的地面成为入口通道最独特的特征，这种设置营造出一种微妙的空间氛围，旨在通过狭长的白色通道来减缓人们移动的步伐，并为新鲜的感官输入留出空间，起到欲扬先抑的效果。当游客们到达中央核心区后，半透明的膜结构墙体映入眼帘，这些宛如可以“呼吸”一般的墙体引导着人们进入不同生态空间的入口，这个过程被KANVA称为“生态运输”。“生态运输”系统的终端即是每个生态空间入口的自动门，门上的珠帘阻隔了人们的视线，为入口增添了一丝神秘而含蓄的气息。穿过珠帘，眼前的景致豁然开朗，人们将沉浸在动物自然栖息地的气候，气味和声音之中。在亚南极群岛区的入口，KANVA设计了一个冰隧道作为过渡区，使游客们可以逐步适应极地寒冷的环境，海雀和企鹅的叫声与冰雪的气味顺着隧道飘入人们的耳膜和鼻腔，利用额外的感官刺激勾起了人们强烈的好奇心与参观欲望。

▼亚南极群岛区的入口冰隧道

在垂直方向上，KANVA利用架空的步道，在生态系统空间的上方增添了全新的参观空间，在步道上，游客可以信步于热带雨林之间，或者与圣劳伦斯湾生态系统的雄伟树木近距离接触。架空的步道通向一个全新的夹层，在这里人们可以俯瞰整个博物馆空间。新的夹层也作为技术层，设有互动教育展览，以及各种沉浸式科普教学设施，使人们了解到各个精密的生态系统空间是如何在大自然之中运作的。

▼夹层空间概览

▼由夹层俯瞰底层空间

▼夹层设有互动教育展览

▼互动式科普教学设施

学习的过程

A learning process

项目中，KANVA为企鹅们设计了一个新的水池，在开始设计之前，建筑师们花了数周时间与生物学家和兽医一起，以了解企鹅的游泳模式。此外，为了使观景台更为贴近真实的自然生态环境，使游客可以身临其境般地在海狸的自然栖息地观察它们，建筑师还特别研究并灵活运功了海狸的“建造能力”。在这里，海狸为筑巢“加工”的树枝，经过晾晒，变身成空间的内部装饰，营造出真实的自然环境氛围。

▼专门为企鹅设计的水池

▼海狸筑巢用的树枝成为室内墙壁的装饰

▼模拟动物自然栖息地的观景平台

“设计一个有生物居住的生态环境空间的前提是不断的学习与谦逊的态度，”Bebawi解释道，“当我们设计人居空间时，将自己带入情境的基本假设是理所当然的，然而当为水獭或树懒设计的时候，就需要重新学习。” 本项目的设计经历为KANVA事务所的建筑事业添上了浓墨重彩的一笔，这个学习的过程推进了他们对建筑的进一步探索。对KANVA事务所来说，建筑不应成为人与外界环境的阻隔，而应成为人与自然和谐共处的环境。

▼“生态穹顶”中共有超过250,000种动物和500种植物