| 成果名称： | 植物展览温室建筑的综合研究 |
| 鉴定编号： | 2003049 |
| 完成单位： | 北京市建筑设计研究院北京市园林局北京市植物园珠海市晶艺玻璃工程有限公司 |
| 所属领域： | 农业林业 |
| 成果摘要： |
该项目主要通过时间和空间作为主要研究手段，通过研究温室的发展史确定展览温室的性质，通过考察各国展览温室的现状，确定展览温室目前的水平，通过对温室建设的研讨确定面向21世纪的展览温室的发展方向及北京植物园展览温室的设计要点。
展览温室对建筑玻璃、金属结构、建筑学、植物学、生态环境一体化及美学等方面作了系统研究，成功地运用了空间钢管桁架体系、点式玻璃幕墙体系、中空超白钢化玻璃，突破了目前国际上多采用的砼+钢结构或型钢+普通玻璃体系为植物生长带来的不利影响。独创性地将不同展区集中布置，成为了目前世界上面积最大的独立展览温室，节约了土地资源和能源消耗。
相贯钢管节点足尺试验研究及有限元分析，玻璃金属连接件及四点支承玻璃板实体试验研究及有限分析均达到了国际先进水平，并为现正日益兴起的钢管桁架、点式玻璃幕墙提供了实验数据和理论分析方法。
北京属于温带大陆性季风气候特征，露地气象条件与海洋性气候的日本及欧美同纬度地区存在着较大差异，也与热带、亚热带，寒带植物的原生地环境相差悬殊。在此种气候条件下建造兼具科普教育功能的大型植物展览温室，同时进行热带，亚热带，温带，寒带等多种不同气候环境条件下的植物展示，模拟真实的植物原生地气候环境及景观条件在我国尚属首次，在国外亦不多见。另外在设计前期经查询检索对于现代化植物展览温室的设计和建设国内亦无相应的规范、标准和工程经验可以参照借鉴。本课题的技术要点及技术创新点是通过多项技术综合应用以营造出适合植物正常生长的环境，并兼顾参观者的游览环境要求的一套完整地智能化人工环境系统。本课题的研究与应用，对今后我国智能建筑，生态建筑的发展提供有益的尝试并积累宝贵的经验，填补了国内此领域的空白具有国际先进水平。
本课题的研究首次从暖通角度提出植物展览温室人工环境的组成理论：1.展览温室的植物生长环境：空气环境、土壤环境，光照环境和水环境。2.展览温室内人的舒适度-景观展区环境：在保证游人在观赏中充分体验自然，理解自然(热带闷热等)的同时，保证一定的正常生理范围的温度、湿度新风量要求。 展览温室设备系统的设置符合生态建筑、绿色建筑、节能建筑的技术要求，具有灵活的适应性和可持续发展特点。既满足了植物生长需要又满足了游人的需要。植物、植物生态和人、建筑空间，园林景观有机地平衡地配合。系统设置：温度控制（空气温度控制，土壤温度控制），湿度控制（基础加湿，直接加湿 ），光照控制，通风控制，灌溉控制（自动灌溉，人工灌溉）
在设备自动控制系统中，利用了国际先进的模糊控制理论和神经元控制理论，可综合多项输入数据按预定的函数模型运算给出不同的动态控制指令，使得由传统硬件构成的展区控制系统成为一个基本具备人工智能的动态优化控制系统。本课题中所采用的各项设备系统经实测和运行分析达到了预期目的。
按照植物生长的阶段发育理论，通过对温室内展出植物的光照需求分析、不同地区光照时间对比以及对展览温室建筑形式和建筑材料的透光分析，确定不同展区栽种的展览植物所需人工补充光照的强度、光谱含量及必要的光照时间。
通过对人体视觉功能的分析，采用适当增加照度、提高光源显色性、突出景物与背景的亮度对比以及变换光线的投射方向等手段，保证在夜晚时参观者也能够轻松地欣赏到绚丽多彩、千姿百态的展览植物。 |
| 鉴定意见： |
1． 该项目在对国内外展览温室广泛研究的基础上，通过集成、创新和发展，创造性地实现了现代化展览温室的建设。项目组提交的成果报告资料完整齐全、内容详实、数据准确、分析周全、论点正确，完成合同规定的内容，符合鉴定要求。
2． 为体现"植物、人、科技"融为一体的设计理念，北京植物园展览温室独具匠心地设计了"根茎"交织的点式连接倾斜玻璃顶棚，整个建筑通透轻快、溶于自然之中。植物园展览温室位于山区-平原过渡地区，风场变化异常，风环境和温室模型风洞试验为温室钢结构及幕墙和采光顶计算提供了可靠的数据。设计中运用先进的计算机程序以及通过各种材料及连接节点的试验研究，采用了科学合理的结构体系，实现了建筑与结构在功能、美学等方面的协调与统一，经济合理、安全可靠。
3． 北京植物园展览温室遵循生态建筑、绿色建筑、节能建筑的思想和方法，采用模糊控制理论和神经元控制理论，创造性地完成了包括温度、湿度、光照、通风、灌溉等控制系统及其集成，模拟真实的植物原生地气候环境，实现了热带、亚热带、温带、寒带等多种不同气候环境条件下植物的同时展示。
4． 该项目对现代化展览温室照明和光环境的设计具有创新性，同时对展览温室中植物生长补充光照问题进行了较深入的探讨，对今后的同类设计产生较强影响。
5． 该项目的研究成果为北京植物园展览温室工程的设计提供了可靠的支撑，为工程的施工管理和建设速度提供了强有力的技术保证。工程建设完成至今接待参观者约130多万人次，接待重要领导和外宾800多人次，直接经济效益4800多万元人民币，成为国内外植物园界一致推崇的展览温室，并构筑了一个现代化的科普教育基地，被评为"九十年代北京市十大建筑"。该项目的相关设计理念、研究成果和建设经验得到了传播，取得了明显的经济效益和社会效益。综上所述，该项目的研究成果达到了国际先进水平，鉴定委员会同意通过鉴定。建议对该项目在运行过程中的建筑能耗进行进一步跟踪研究。 |