天文館建築
正文
天文館又稱天象館,是用來傳播天文知識、進行天文學研究的建築。世界上第一座天文館1923年建於德國慕尼黑,半球形圓頂直徑9.8米。中國第一座天文館是 1957年建成的北京天文館(見彩圖),其中有半球形頂(直徑23.5米)的天象廳,可供600人觀看人造星空。建築物左右兩翼為演講廳、展覽廳,門廳中有佛科擺。除主體建築外,還有小型天文台和氣象台各一座,以及辦公樓和天文廣場。1978年,台北市天象館落成,圓頂直徑16米,座位233席。1980年開幕的香港太空館,半球形頂直徑23米,觀眾座位265個。 規模和組成 天文館的規模主要取決於天象廳的大小。天象廳內頂部為表演人造星空的半球形天幕,一般以半球形頂的直徑尺寸來表示天象廳的大小。最小的3米,最大的30米(第二次世界大戰前德國杜塞道夫天文館)。容納觀眾最少的只20人,最多的近1000人。現在一般大型天文館球頂直徑多在23米左右,容納觀眾400~600人。最簡單的天文館是觀眾從入口直接進入天象廳。較大規模的天文館有展覽廳(廊)、講演廳、天文台、氣象觀測台以及業務用房等。在設計時可以將這些部分布置在一幢建築物里,也可以分開,還可以將天象廳作為某棟建築的一部分。
布局和造型 天文館有多種建築形式。北京天文館將天象廳、展覽廳布置在一棟建築物里,另有小型天文台和氣象台各一座。波蘭卡托維茲天文館把天象廳和天文台用環形的展覽廊聯繫起來,成為一組象徵天體運動的建築群體。美國洛杉磯天文館把天象廳和天文台等都集中在一棟建築物里,布置在坡地上,給人以向天的感覺。有的天文館建築主要是一個天象廳。天象廳只要求內部有半球形天幕,對外形並無特殊要求。因此,天象廳外形既有圓頂的,也有非圓頂的,如斯里蘭卡科倫坡天文館造型頗像一個古代的皇冠,聯邦德國斯圖加特天文館造型如登月艙,埃及開羅天文館造型有濃郁的阿拉伯風格。 天象廳設計 天文館建築設計的關鍵是天象廳。天象廳設計首先是解決天幕的構造問題,既要考慮精確度,又要考慮便於清掃、維護和更換,並為各個部位觀眾仰視天幕創造方便條件,如座椅的設計和操縱台的布置都要滿足這一要求。為了造成“假天”,廳內不應有直接採光,可用空調設備解決換氣問題,還要能控制溫度和氣流變化,使觀眾猶如在夜晚或清晨觀看天景,感覺到曠野的清新。天際線下面要配光源,造成晨曦景色。要保證廳堂內的音響效果,使講解聲音清晰。安裝在天象廳中部的天象儀比較精密,應保證儀器的安裝質量和不受振動的干擾。天象廳的屋頂結構可以不同,但內部天幕必須是半球形的。其構造設計既要求天幕形狀準確,又要便於安裝。北京天文館的天幕龍骨安裝在一個半球形網架上,這個網架用上千件相同的小型鋼件按三角形用螺栓組裝,構件單一,保證精確度,施工時可以在未完成的網架上操作。
附屬建築設計 天文館內還有其他要求。例如小天文台,要求有可以開閉、鏇轉的圓頂,供天文望遠鏡觀察天象之用,小氣象台要求有探測氣象的設備,傅科擺要求懸掛圓錘和有刻度的環形標尺等。其他有關接待、休息和管理用房,在設計上也要加以考慮。