温室气体排放和全球气候变化，是引起全球长期、广泛关注的热点问题；公众对环境意识的觉醒和生活品质的需求，是环境保护的基础和动力。加强公众对气候变化问题的科学认知，有益于低碳理念、节能减排政策和相关科学技术的开发、推广和应用。科技馆通过引导公众关注能源问题，提高环境意识，鼓励公众更明智地做出保护环境的选择，有助于促进2030年可持续发展目标的实现。美国加利福尼亚州的两座科技馆——加州科学院（california academy of sciences）和探索馆（exploratorium）是这方面的先行者，不仅在建筑工程设计、施工、运行的各个阶段采用多项节能技术，降低能耗和运营负担，更通过主题教育活动向公众传递节能理念，激发公众环保意识。
作为可持续发展建筑的杰出代表，加州科学院新馆由著名的建筑师伦佐∙皮亚诺（renzo piano）负责设计，2008年对外开放，新馆建筑面积3.7万平方米，常设展览面积约1.1万平方米。新馆与金门公园这座城市绿洲完美融合，成为世界上首个获得《绿色建筑评估体系》（leed）“设计和建筑工程”和“现有建筑：运行维护”双铂金级认证的建筑，为科技馆建筑的能效和环保树立了新的标杆。加州科学院最为人津津乐道的是它的绿色生态屋顶（图1），真正做到了建筑与自然的和谐共生。屋顶表面超过三分之二覆盖着70多种植物，并配有说明牌，可收集雨水、减少“热岛”效应和空气污染，为鸟类和其他动物提供食物和栖息地。绿色生态屋顶配有雨量、温湿度监测系统，可以根据大气数据调整天窗开合，维持最宜人的室内温湿度，减少对空调的依赖，实现了天然的冷热调节。此外，该馆鼓励员工和观众低碳出行，70%的员工利用公共交通、自行车或步行通勤。
图1 加州科学院的生态屋顶
探索馆的原址位于旧金山市艺术宫，随着展览展品、观众量的不断增加，艺术宫场地无法满足扩建的需求。探索馆成功募集3亿美元，对旧金山市内河码头15、17号仓库进行改建。新馆建设于2006年启动、2010年动工、2013年重新对外开放，占地3.6万平方米，建筑面积2万平方米，常设展览面积约7千平方米。新馆建设并不是简单的推倒重来，而对旧建筑进行改造，减少产生无法消化的建筑垃圾，同时确保有利用价值的建筑结构和设施能够继续发挥作用。采用可循环、可再生、低挥发性有机材料，降低资源消耗与环境破坏。新馆建成后，提出了“场馆运行零能耗”的目标，尽可能减少建筑的碳排放，采用多项节能环保新技术，积极探索可持续发展的实现途径。其中关键技术包括：屋顶装备130万瓦的ac太阳能发电系统满足全馆用电需求（图2）；安装热交换系统和地热系统，利用钛热交换器循环旧金山湾区海水，铺设辐射地板和特殊材质玻璃，有效调节室内温度，减少空调使用。屋顶和内墙设计充分考虑自然光的利用，减少灯光使用。其出色的建筑设计获得了2014年leed最高级别——铂金级认证；2016年被美国建筑师协会（aia）评为年度十大可持续建筑项目，美国博物馆联盟授予可持续性建筑的最高奖。
图2 旧金山探索馆屋顶的太阳能板
为向公众介绍节能低碳的重要性，两家场馆也充分利用主题展览和教育活动开展宣传推广，实现经济效益、社会效益与环境效益的高度统一。加州科学院组织主题教育活动，为教育工作者提供关于家庭能源、绿色建筑、能源评估和生态屋顶为主题的工作坊，向公众普及绿色建筑与可持续发展的理念。探索馆开发主题展览与教育活动，全面揭示新馆建设和运行过程中所采用的各项环保技术，成为旧金山当地积极改造和探索生态文明建设的生动案例。
为何身处加利福尼亚州的两座科技馆在建造新场馆的计划中，都将环保作为首要目标、尽可能减少场馆的碳排放呢？这大概能反映出时代的变化以及科技馆正确把握自身发展方向，与时俱进、大力推进生态文明，以及对科学、人文与自然和谐共处的不懈追求吧。科技馆建筑采用节能环保新技术既有利于缓解环境问题，又向公众普及了绿色建筑与可持续发展的理念，可谓一举多得，值得我们思考借鉴。
（作者：莫小丹 中国科技馆科研管理部助理研究员）
（栏目主持人：齐欣，编辑：刘巍）
（本文转载自：《科普时报》2020年1月3日（第8版）“馆窥天下”栏目）
