提起傅科摆原理 傅科摆的实验原理大家在熟悉不过了，被越来越多的人所熟知，那你知道傅科摆原理 傅科摆的实验原理吗？快和小编一起去了解一下吧！

【资料图】

傅科摆原理(傅科摆的实验原理)

孙湛

如何用建筑空的语言表达天文概念？

不规则形状如何用现代建筑技术实现？

隐藏在三个“天体”中的奥秘是什么？

……

2021年7月13日，本报记者孙湛走进世界上最大的天文馆——上海天文馆，帮大家一一解答这些问题。

上海天文馆的主体建筑由两个相互重叠交错的椭圆组成。除署名外，本文所有图片均为本报记者孙湛图片。

上海天文馆位于上海浦东新区临港新城。由华建集团上海建筑设计研究院联合设计，包括主展厅、公共天文台、魔法太阳塔、青少年观察基地等建筑单元。作为世界上最大的天文馆，上海天文馆是“上海设计”在文化建筑领域的又一重大突破。复杂的“三体”结构和BIM技术在全生命周期的应用，让上海天文馆变得非常时尚和具有未来感。

建筑中随处可见的天文现象

上海天文馆成为临港新城的标志性建筑，为这片自贸区沃土打造了一张耀眼的文化名片。

上海天文馆设计的出发点是用建筑语言表达天文概念，通过轨迹、球体、曲线、悬挂等方式创造独特的建筑形式和空房间。，这样人们就可以在建筑周围走动，到处体验天象。设计团队通过与天文学息息相关的独特理念、全新建筑文脉的表达以及对全过程的高度完成性解读，向人们展示了这座建筑的学术使命和社会使命。

设计遵循的天文原则理念包含在总平面布局、游客流线、室外场馆活动和主体建筑三个“天体”中。从临港新城鸟瞰上海天文馆空可以看出，整个建筑群像一颗星星一样分布在地球上空，既独立又有机，构成了这些建筑与场地和城市总体规划的关系。设计团队巧妙地调整了天文馆球体与滴水湖的比例，正好映射了“太阳”与“地球”的关系，意即天象始终存在于城市空。这些轨道的动态能量也激发了整个建筑的活力。

这座建筑本身就是一个“天文仪器”

从空可以俯瞰上海天文馆的“圆形天窗”、“倒圆顶”和“悬浮圆顶”。人的视觉地图

上海天文馆主楼由两个椭圆重叠交错而成。这种形状极不规则的建筑给结构工程师带来了设计和施工上的巨大挑战。从空俯瞰建筑，有三个明显的圆形部分，即这个博物馆最复杂的建筑结构，即圆孔天窗、倒穹顶和悬空穹顶。这种“三体”结构使这座建筑成为一种精密的“天文仪器”。

上海天文馆的结构设计有很多难点。大悬臂跨度、复杂系统和特殊形状都带来了巨大的挑战。通过设计师的不懈努力，最终达到震撼人心的建筑效果。在这里，建筑挑战技术，技术成就建筑。

圆形天窗-日晷

圆形天窗

一进博物馆，抬头就是“三体”之一:圆孔天窗。这是目前最大的挑檐之一。倒穹顶采用网壳结构，悬吊穹顶采用BIM模拟。

漂浮的“圆孔”见证了时间与空的相互作用。圆孔的倾角对应太阳的高度角。穿过圆孔的阳光在下方的正方形中形成一个光点。随着时间的推移，光点在广场和倒影池中移动，让游客感受到时间的光影变化。其实，一个简单的日晷是由圆孔天窗和特殊的地面铺装形成的，实现了建筑本身作为天文观测装置的设计初衷。

图片由上海建筑设计研究院圆形天窗提供

带圆孔天窗的悬挑结构为主展厅二层展厅。悬臂距离超过40米，跨度超过60米，相当于4个标准篮球场，没有柱子或其他支撑结构。

倒置圆顶

倒置圆顶

进入主楼，首先映入眼帘的是中庭顶部的倒置穹顶——一个直径约45米的铝合金单层网壳结构。阳光通过倒穹顶顶部的天窗照进中庭，证明了经典的地球自转科学装置福柯摆从倒穹顶底部垂下，一个形似天球轨道的螺旋坡道在中庭内绕着福柯摆盘旋上升。

上海天文馆随处可见天象。

倒置穹顶的屋顶上有一个观星平台，可以容纳多人同时观测。设计团队利用倒圆顶的高度差消除了外界影响，创造了一个新的视界，让天文爱好者在不受周围任何建筑干扰的情况下观察恒星的移动。

图片由关兴平台上海建筑设计研究院提供

悬浮球形窗帘

球幕影院

上海天文馆穹顶剧场是一个悬浮在空的巨大球体，这个球体与主体结构的连接几乎看不到，仿佛失去了重力。这个直径约30米的球体仅通过6个侧向支撑点与下方的混凝土壳体相连，球体与壳体之间的缝隙形成圆形天窗，阳光通过天窗照射到室内，在室内地面形成“日食”。随着太阳位置的变化，光影也随之变化，从一个完整的圆形变成了月牙形。游客可以在这里从变幻的光影和空的体验中感受戏剧和神秘。

不规则建筑的设计和建造都归功于BIM技术。

BIM技术在上海天文馆的设计和建设中发挥了不可或缺的作用。

上海天文馆几乎没有墙和平顶。这样一个异形面建筑的落地，得益于BIM技术。所谓BIM，就是建筑信息模型，即在计算机中，通过设计软件，构建一个上海天文馆的模型，将建筑设计、结构设计、机电设计融为一体，综合解决问题。

而且，BIM技术是全生命周期的应用，不仅在设计中起到很大的作用，还在施工过程中以动画的形式将施工过程手把手传授给施工工人，保证建筑的精准落地。建筑完成后，可以在BIM模型的基础上，建立IBMS可视化系统平台。通过该平台可以进行能耗管理，控制公共照明和泛光照明，进行智能水表远程监控和能源统计，从而节省人力和成本。

探索浩瀚宇宙的三个展区。

宇宙展览区的日全食图像。“宇宙”展区以独特的主题设计，从时间空光、元素、引力、生命五个视角诠释宇宙。

上海天文馆主楼主要由几个展区组成，分别是“家”“宇宙”“旅程”三大主题展区，以及“求天”“好奇星球”“驶向火星”等专题展区。不仅有大量的陨石藏品，还有牛顿、开普勒、伽利略等天文大师的原创作品，还有8K超高清多功能球幕剧场、望舒天文台、xi河太阳塔、Star 空探索营等高科技设备。，可将浩瀚的宇宙图景尽收眼底，打造多感官探索之旅。

“家”展区将策展重点放在银河系。展厅里巨大的地球模型，外径20米的天文馆外层投射成地球的形状，交替呈现出从Tai 空看地球的景象。

巨大的地球模型中还有一个光学天文厅供游客欣赏。

宇宙展区的巨幕上有对银河系的介绍。

长兴陨石，上海唯一在“宇宙”展区目击的陨石。

在“宇宙”展区开始前的一条过渡走廊上，布置了一场大型多媒体表演《星际》，营造了一种流动宇宙磁场的神秘感觉。当观众向前移动时，身影会在磁场中与之共舞，不经意间，小视频就会被打开。除了惊喜之外，聪明的观众还能从这些视频的标题中看出即将到来的展区将包含什么样的宇宙奥秘。

“宇宙”展区的频道。这个通道设计的灵感来自于2015年两个黑洞合并产生的引力波。

“旅程”展区全面展示了人类探索宇宙奥秘的漫长旅程，从古代人的思维到现代天文革命，再到今天的天文科学成就和研究计划。“天妃”主题区，比例为1:1.5，展示嫦娥五号和玉兔在月球工作的动态场景。整个场地占地100平方米，也是科学馆目前最大的模拟场景。

在旅程展区，恢复到1:1的天河核心舱，是最近三位宇航员工作了三个月的地方。在模型内部，还有宇航员在台空舱内工作和生活的照片。

上海天文馆将于2021年7月17日正式开馆，18日起对外开放。

编辑:薛婧

校对:张燕

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