科技新材料在科普展馆中的应用和设计

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摘 要 随着科技不断发展，不断衍生出的科技新材料在各个领域已经发挥了巨大的作用。在这其中科普展馆已将对科技新材料进行了广泛的应用，在这些应用中科技新材料的发展为科普场馆的表现与设计方面都起到了至关重要的作用，顺应了科普展馆在未来的发展方向和趋势。文章主要对科技新材料在科普场馆中的应用和设计进行分析和探讨，首先对科普场馆中材料应用进行分析，同时认识到了科技新材料在科普展馆中的意义，此后又对科技新材料在科普展馆中的应用效果和科技新材料与展馆设计的关系进行了分析，最后认识到了科技新材料在科普展馆中应用影响以及展示设计中的应用，并以以英国南安普顿科技馆为例进行说明。
关键词 新科技；新材料；科普展馆
中图分类号：TU242.5 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）14-0138-03
1 科普展馆中材料应用的概述
1.1 材料表现的基础
材料表现是指利用材料本身的属性，在科普展馆设计师的设计过程中，加入实际的工艺与技术，二者相结合产生出材料所客观具有的特性。从实际情况来说，材料是设计师进行创作的物质基础，也是科普场馆从理念转化为现实的必要物质条件。相关设计人员如果需要对自己的理念和意图进行阐释就要深入地了解相关材料，对这种材料的特性进行了解以便更好地加以利用来实现心中的理想形象。实际上材料的表现形式多种多样，对材料不同的加工与组合方式将会带来不同的效果。
1.2 材料的属性
一般来说，材料的属性主要包括：物理属性、化学属性、视觉属性和生态属性等。在这其中，材料物理属性主要是包括材料的力学性能、光学、声学、及热工学等性能；材料的化学属性是指材料组成的稳定性；材料的视觉属性是指由材料的特性和加工方式所形成的外观特征。在实际情况中，各种材料的视觉效果各不相同，而根据这种情况不同的材料将会体现出不同的视觉特点。
1.3 材料的视觉特征
材料的视觉要素是指材料的色彩、形状、肌理、透明、莹润等各方面参考。我们可以认识到，材料的视觉要素是材料外在的特征之一。事实上任何一种材料都具有独特的视觉特征，他们都在以自己的方式对自己的特征进行描绘。各种材料在对自己的表达过程中可以借助不同的表达形式满足设计师的各种需要，科技新材料也不例外，在视觉特征方面传统材料相比并没有绝对性的优势，只能根据设计师的需要发挥材料的装饰性。
1.4 科技新材料的心理体验
人们在进入科普场馆中，对对科普场馆所采用的材料将会出现自己的反应和判断，而这种反应和判断就是人们对当前环境的心理感受。不同的材料具有其特定的材质美，而这种美的感觉大多数来自科普场馆所使用的材料与人类的亲近程度。的确，科技新材料确实不被人们所熟知，缺乏亲近感会造成人们对这种材料不由得出现距离与隔阂。但是我们也应注意到，科普展馆的参观者本身的文化和个人经验已经得到一定程度的验证，愿意走入科普场馆说明他们对新科技新事物有着较强的接受能力。而在他们中间由于陌生感我造成的隔阂相对较弱，这也导致了他们在接触科技新材料的过程中产生的抵触情绪更低。借由他们带动其他人，进而实现科技新材料在社会生活中的
推广。
2 科技新材料在科普展馆中的意义
2.1 材料发展的需要
科普展馆的设计和材料的使用是不可分割的，即使再完美的设计也需要实际的材料将设计变为现实。科技新材料不仅实现了设计师对原有功能的设计和期望，同时也由于自身的新特点在某些方面超出了设计师所预期的效果，从整体的建筑性能和艺术审美双重方面都起到了至关重要的作用。不断提高的设计需要科技含量更高的材料来实现，科技新材料的技术水平和设计师在科普场馆方面不断的提升起到了相互促进相互带动的作用。
2.2 推动设计的创新
每一种科技新材料的出现都会有这种材料自己的特点和优势，对这种优势进行利用或者进行合理的加工将会使材料达到最优效果；同时将不同的科技新材料相互配合也会出现各种各样的新的表现形式，在科普展馆设计的表现中起到意想不到的效果。因此科技新材料在各方面的表现能力上都对设计师的设计方案起到了非常重要的作用，可以说科技新材料被设计师在科普场馆的设计方面提供了客观基础，任设计师自由驰骋。
3 科技新材料在科普展馆中的应用效果
3.1 凸显主题性
科普展馆不同于一般的展览馆和博物馆，他们在科技成果展示的同时也不是无刻不在宣传着科技的使用和进步为人们带来的优势和方便。设计师们会通过馆内的各种物品向前来参观的人群极力宣传科普展馆的主题和精神，同时也应该从客观的角度上体现出这种绿色、环保、节约、低碳的风格与思想。这就要求科普展馆对科技新材料大力使用。这些科技新材料在性能方面早已经证明了自己，同时在各个方面的性价比上也用于传统材料。在科普展馆内从正面的主题宣传上，通过媒体以及具体的展览介绍来表达当前的主题，同时从客观上，也从科技展馆的方方面面来体现科普展馆想要表达的开拓性的主题。
3.2 符合临时性
一些科普展馆只待一定时间段内在特定的地域进行展览，时间一过就会进行拆除。因此这种科普展馆呈现出了临时性的特点。而在这种临时性的交往在拆除的时候为了避免产生更多的垃圾、也为了避免由于在建设时花费过多而短时间拆除带来极大的浪费，可以实现部分材料的回收利用，这就要求设计师在材料的选择上，在材料的具体应用方面进行周密的设计与思考，在材料的使用方面尽量选择可以回收利用的材料，而在材料的具体应用上也应该减少材料的损坏，力求做到最大限度的环保和自然的可持续发展。
3.3 体现先锋性
科普展馆本身就是对各个领域各个国家所出现的先进的科技水平进行技术和理念的宣传阐释。在不同的科普场馆内各种科技成果借由各种各样的展示方式进入到人们的眼中。这种将各种新技术新观念传播给人们的场所就具备了先锋性，这些科普场馆经常会想一些新的串联在一起从而形成新的观点。在这些科技展馆中一方面具备着这样的精神与素质，他们敢于尝试一些科技新材料，通过这种方式体现自己的开拓精神和创造性；在另一方面他们也有责任对新的科技新材料进行大胆的尝试，借助他们的知识性和专业性对科技新材料进行分析和了解，这也提到了科技新材料在现实的应用中所要求的试验作用。
4 科技新材料与展馆设计的关系
4.1 材料是展馆设计的物质基础
材料是实现设计师对整个场馆总体涉及的物质基础。不论是怎样的设计，一旦离开了合适的材料，都无法将原有的设计思路真实的展现出来。材料对科普展馆所具有的形态、色彩、机理以及其他心理效能等方面起到了重要的决定性作用。同时也决定了科技展馆所具有的空间结构。在场馆的展示过程中，人们接触到的各种物体分别由各种材料制作而成，而根据物体作用的不同也需要搭配使用的材料。在实际的科技展馆建设过程中，每一项设计都需要把真实的材料考虑进去，由此可见科技场馆和材料之间关系十分紧密。
在这其中对科技新材料的使用既是对艺术的彰显，又是科技发展与创造的体现。设计者根据材料的不同特性和相关作用进行合理选择，利用科技新材料所具有的独特的品质和特点将材料在设计中的地位更加突出，是科技新材料真正的在实际的建筑应用中不断突出其使用价值和审美价值，做到二者的有机结合。
4.2 材料的发展促进展馆设计的发展
在科普场馆的发展史上，新材料的应用往往都会带来科普场馆在设计方面出现巨大的发展。在早期，人类对玻璃和铁的运用水平逐渐提高，这便导致了早期的博物馆诞生。在1851年，英国伦敦的水晶宫将玻璃和铁同时运用，二者的优点相互促进、相得益彰。水晶宫的外墙和整体完全是由玻璃构建而成的，整个展览馆完全透明，一种新的建筑方式和美学表达通过水晶宫的轻柔、光泽、透明以及其他特点完全展示出来。这种设计轰动了当时的科普场馆设计领域，在此之后各大城市建设科普场馆都受到启发，他们在各自的设计中也融入了大量的玻璃材料。
5 科技新材料在科普展馆中应用影响
5.1 影响未来设计的发展
科技新材料的使用很可能对今后设计的发展有着巨大的影响，同时新材料也可以促使科普展馆在设计与建造过程中工程施工的工艺进行不断的革新。在今天科学技术不断发展，更多新材料得到开发与推广，而不同，科技新材料使用和推广为科普展馆的设计和制造提供了更多选择性空间。这些新材料特点的不断突出是科技进步的表现，而在科普场馆中合理地应用这些新材料也能体现出科技展馆所独有的时代性和创新性。
例如意大利都灵博物馆在建设中使用了一种名为透明混凝土的新型材料，这种材料通过普通的混凝土与透明的纤维玻璃根据一定比例调和而成，具体比例不同材料的透明度也不相同。在都灵博物馆最新扩建的场馆之内，有近一半的墙面都使用了这种透明混凝土材料，同时在场馆内部再配上不同强度不同颜色的灯光，既可以节约室内的光照能源也可以使场馆内部体现出更多的色彩性和艺术气息。这种透明混凝土材质的使用不仅仅是对减少能源消耗起到作用，更影响了都灵博物馆在整个设计未来方向的发展。
5.2 推动材料性能的改进
在我们的心中，科技新材料由于其科技含量较高所以在性能上必然会强于传统材料，但是在情感表达方面却无法表现的十分透彻，让人有一种冷漠感和无法亲近的感觉。和科技新材料相比，传统材料让人有一种亲切而自然的感觉，可以更好的被人接受。所以科技新材料在发展过程中将一部分精力放在对传统材料的改进与革新方面。
在瑞典的米高展览馆，在建筑施工时大量使用了木梁和木柱，纵横交错的木材将展览馆总体支撑，给人以亲切自然的感觉。但是在实际上，这些木头并不是普通的木材，而是加工过的经过处理的废料。这些布料经过改良以后由特殊的胶粘合而成，中级材料经过烘干以后再通过木材的强度进行分类。由于这种生产方法较为方便，所以对尺寸和形状要求较为特殊的材料也可以进行定向加工。这种胶合木的运用已经在多个发达国家进行推广，不仅是各种场馆，甚至在各种住宅中也大量应用了胶合木。
6 展示设计中的科技新料的应用
6.1 空间设计
在科普场馆中，独特的空间设计可以使展馆因为现代化的空间设计更加贴近观众，也更符合当今科技时代发展的要求。例如使用科技新材料将科普展馆内部建设成为高低落差较大的展厅，这样一来对参观者的感官刺激更强，巨大的差距的对参观者期到了带动作用。在法国巴黎著名的庞贝尔曼科技馆中，设计人员利用超薄有机玻璃建立了一个露天的展示台，这种展示台让人觉得有一种悬在空中的感觉，而在这种展示台中对飞行器的展示也更有气氛，这种悬空的空间设计使得科技馆更具有逼真性，也更加受到参观者的喜爱。
6.2 展示设计
在科普展馆的展示设计中，我们也可以利用科技新材料颠覆一般的展示方式，使得展示效果更加出众。例如在上海科技馆，游客在观赏过众多的生物标本以后进入生物万象展厅内，而在这一展厅中，利用科技新材料所制作的大型生态鱼缸让人眼前一亮，在鱼缸中游曳着各种活体鱼群，这种标本与活体相结合的展示方式受到众多观众的青睐。东京国立科学博物馆利用玻璃与纤材料的结合在所展示的标本旁边设置了同标本完全相同的科技新材料所制作的模具，而在模具上有加设了保护漆，参观者可以直接触摸模具，更加直观的感受。
6.3 环境设计
根据科普展馆所具有的特点，环境对氛围的渲染要求较低，相对艺术博物馆并不需要浓重的环境气氛进行衬托，但是这不表示环境设计在科普展馆设计过程中将会被忽略。在当今的科普展馆设计中，既要对展馆内各个展厅进行独具特色的环境设计，又要将整体科普展馆所具有的整体风格、整体环境相统一。例如在莫斯科工业技术博物馆，博物馆的整体展示思路是按照工业发展的时间顺序，而展馆内各个展厅的环境设计直接呼应了不同时代的特色。在墙壁以及颜色的使用部分地区使用了吸光饰面材料，这种材料本身对光线有吸收作用，而在展示品附近却没有使用且使用强光，这种环境设置使得展厅内的氛围更有代入感。在不同展厅的过渡区使用暗色灯光和吸光饰面材料也代表着时代的变迁。
7 以英国南安普顿科技馆为例
在英国的南安普顿有着著名的南安普顿科技馆。在2010年场馆扩建的时候，设计师想要找到一种材料来表达新潮造型的轻盈、柔美以及光学美。不仅如此还需要为内部展厅提供更多的自然光线，同时在夜间达到照明效果。经过各种挑选，最终决定了对亚克力材料的使用。具体来说，亚克力材料具有许多优点。
1）这种材料相对容易得到，价格相对较低，同时具有良好的物理性能，容易固定，不易变形。
2）亚克力材料具有极强的导光性，而这一特点也在实际的使用中得到了充分的利用，在白天，首先，像光线一样将阳光倒入科技馆内部，而在夜晚的时候，亚克力材料将附近的LED灯光线大幅扩大，使得整个场馆被完全照亮，达到了超乎想像的效果。
事实上，亚克力材料，只是一种音译的叫法，一般我们称它叫经过特殊处理的有机玻璃。在从前的应用领域一般以颗粒、板材的形式作用。带上文我们已经提过，亚克力材料具有极强的透气性，被业内人士称为塑料水晶。同时这种材料对自然环境的适应能力很强，不论是风吹日晒还是极强的光照也很难对其性能产生影响，这种材料有优秀的抗老化能力，是在此外角落里的环境下使用的首选。同时亚克力材料品种多样、色彩丰富，其综合性能十分优秀，亚克力板何院长色诱喷漆，即使经过各种处理也安全可靠，女人长时间接触无毒无害，在燃烧时也不会产生有毒气体。综合上述优点，亚克力材料是设计师在建筑时此类材料使用中的首选。
同时由于透明的亚克力材料过于柔软，从科技馆向外部长距离延伸的过程中必然会出现分区的情况，而这在建筑上对科技馆表面的肌理的均匀程度产生了影响。所以根据改建，最终使用铝制套管与亚克力杆相套，借这种方式加强的强度，使其一直保持在稳定的情况下。
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