河南省科技馆新馆，环境智能建构 / 同济院麟和建筑工作室

编辑：王子怡 | 校对：王子萱 | 2025.09.19 14:23

设计单位 同济大学建筑设计研究院（集团）有限公司麟和建筑工作室

项目地点 河南郑州

建成时间 2024年10月

建筑面积 129365平方米（其中地上80125平方米，地下49240平方米）

本文文字由设计单位提供。

中原大地亘古弥新，科技人文星汉璀璨。河南省科技馆新馆汲取“河洛文化”灵感，宛如黄河与洛河交汇形成的自然造型，大气舒展、浑若天成；又如飞鸟振翅，以强烈的文化与科技感“展翼中原”。

▲ 项目视频 ©同济院麟和建筑工作室

河南省科技馆新馆位于郑州市郑东新区白沙象湖规划区，实现了科技馆、自然馆与天文馆三馆合一，是河南省规模最大、投资最多的公益性项目，也是国内最大规模的科技馆之一。

项目场地处于三角形态的复杂城市场地环境之中，东侧为象湖、西侧为引黄干渠、南侧为连接郑州与开封的交通主干道和城市轻轨线。整体规划是对城市大尺度场景和复杂场地的精准分析和响应——建筑布局采用三叉分形，呼应面向郑州、开封和未来城市中心三个方向的空间方位；建筑形态精准契合场地风场，成为环境能量流动、引导与捕获的空间塑形，形成最优化场地风流环境通风与舒适性能。

设计源于建筑环境前沿技术的转化：建筑被当作一个“环境智能建造”样本，总体格局、形态、系统来自环境风能流动与响应的精准塑形；建筑形态最大化契合场地风场。

大尺度复合空间形态，强化建筑性能与建构的整体性；如同巴克敏斯特·富勒提出的“能量高效的环境控制装置”，项目旨在以更少的材料、能量以及更有效的环境控制，塑造一个具有环境智能响应特征的建筑。建筑整体按照绿色三星设计、建造与运营。

项目关注气候韧性设计：地下空间整体与场地整体抬升，形成3米台地，成功规避城市水灾考验。总体设计提出“馆园一体”理念：科技馆和圭表塔一横一纵，形成入口广场、科技馆、室外展场，最终收于圭表塔的空间主轴；面对象湖则形成多层次错落场地形态，建筑绵延展开于湖畔。顺应建筑布局构建不同主题的广场、花园和路径，如同磁力线环绕建筑，内外交融、立体丰富。

建筑近3000平方米的巨构中庭是空间集散、组织和体验的核心，围绕中庭空间形成动态连续的空间叙事。建筑内部空间来源于“天体运行”的宏阔想象，采用三层大跨度异型钢桁架连廊；不同层面的公共平台穿插、错落和连接，强烈的空间流动感和视角变幻强化整体体验，形成了如天体运行般精密复合的有机系统。

球体影院形成科技馆中庭“空间之眼”，是全国最大的室内球幕影院，形成科技馆中央大厅的视觉焦点。

建筑功能包括主体部分和场地花园之下的大型车库两大部分。近20个大型展馆以“自然、天文、智能”为核心理念，围绕中庭空间三翼展开。

主要功能区分为四层：一层与局部夹层为学术交流区、特效影院区（局部降至地下一层）与儿童探索展区；二层为智慧人类展区、自然生态展区、野生动物展区和球幕影院入口层；三层为科学奥秘展区、创新行动展区、军事航天展区、魅力中原展区和咖啡厅；四层为行政办公、业务研究用房和公众餐厅；地下一层为影院、后勤设备、库房与大型停车区。

建筑形态设计遵循“形随流定”法则，建筑采用大尺度空间三维塑形。结合环境参数化技术平台进行的模拟验证，有效利用自然能量，从根本上趋利避害、促进通风、降低能耗；中庭空间通过热力学烟囱，实现过渡季节的自然通风控制。

阳极氧化铝板表皮根据不同功能需求调整开窗率控制光线，展现建筑整体律动形态；建筑整体结合风洞实验优化表面受力模型，3D打印的刚体模型设660个风压测点，以312次/秒的扫描测定每个点的时空脉动特性，以此对建筑形态与表皮进行精准风压调试与风流引导。

面对大跨度、高复合、首创性技术挑战，项目全过程运用BIM技术和3D实景扫描技术，实现超大空间与复杂三维幕墙精益建造。双层铝板幕墙采用参数化设计，实现超大规模鱼鳞状立面的分格纹理和自由曲面；为实现超大空间扭转钢结构建造，采用含方钢套筒独立柱的钢框架结构，中庭采用三层80米大跨度钢桁架连廊；采用项目设计及施工全程BIM模型，展现高度的设计与施工一体化组织效能。