兩棲爬行動物館環(huán)境設(shè)計以北京動物園兩棲爬行館改造項目為例

崔雅芳

兩棲爬行動物館環(huán)境設(shè)計以北京動物園兩棲爬行館改造項目為例

崔雅芳

近年，隨著人們對兩棲爬行動物的關(guān)注和動物園飼養(yǎng)管理水平的提高，全國各地動物園新建和改造兩爬館的需要不斷增多。兩爬館環(huán)境設(shè)計是一項交叉學(xué)科領(lǐng)域的復(fù)雜工程。結(jié)合北京動物園兩棲爬行館改造項目的實踐，分別從動物展示、游客游覽和操作后臺3個方面闡述了兩爬館環(huán)境設(shè)計的特點。探討了運用動物生理學(xué)和行為學(xué)特征營造飼養(yǎng)展箱尺度與展箱環(huán)境的方法。進(jìn)而探討了運用人體工程學(xué)常規(guī)數(shù)據(jù)營造參觀尺度、展面空間序列與操作尺度的方法。提出了適應(yīng)室內(nèi)人體活動和動物活動的聲環(huán)境、熱環(huán)境、光環(huán)境、色彩環(huán)境的最佳參數(shù)。

兩棲爬行館；環(huán)境設(shè)計；人體工程學(xué)；動物展示；動物飼養(yǎng)

修回日期：2016-01-07

1 兩棲爬行動物館環(huán)境設(shè)計概述

兩棲爬行動物館的環(huán)境設(shè)計主要依據(jù)兩棲爬行動物野外自然史信息、《世界動物園及水族館保護(hù)策略》（waza.2005）、世界自然保護(hù)聯(lián)盟(IUCN)瀕危物種名錄、國外先進(jìn)動物園兩爬館展示模式和豐容設(shè)計等。

兩棲爬行動物館環(huán)境設(shè)計流程主要包括以下幾個方面：（1）調(diào)研場館現(xiàn)狀，或擬定新址的立地條件，分析本地游客受眾群體組成和穩(wěn)定客源。（2）根據(jù)現(xiàn)有動物，擬定引入展示動物新計劃，確定最終展示品種和數(shù)量。（3）確定用地面積，劃分功能空間。主要包括動物飼養(yǎng)與展示空間、大尺度開放的游覽空間、供飼養(yǎng)員操作的后臺空間。環(huán)境設(shè)計要根據(jù)這3個空間不同特點而變化。（4）在考慮游人和飼養(yǎng)員行為流程的基礎(chǔ)上，確定行為空間的秩序以及空間距離和形態(tài)。（5）進(jìn)行環(huán)境要素的分項設(shè)計，完成整體設(shè)計。

2 北京動物園兩棲爬行館改造項目環(huán)境設(shè)計的探索與實踐

作為全國第一座也是設(shè)施最完備、面積最大、動物種類最多的兩爬館，北京動物園逐步進(jìn)行了兩爬館改造設(shè)計。完工后的場館飼養(yǎng)展示動物100余種，400多只。包括兩棲類16種80只，爬行類的龜鱉目35種100多只、鱷目3種10余只、有鱗目的蛇類38種150余只、蜥蜴類26種100余只，多數(shù)采用單體單只的飼養(yǎng)展示，館內(nèi)展箱76個展廳21個。該項目在遵循動物行為和生理特點的基礎(chǔ)上，確定小空間（即展箱）為主的飼養(yǎng)展示形式。運用人體工程學(xué)數(shù)據(jù)，結(jié)合環(huán)境設(shè)計手段，在展覽展示上做了大膽的突破和創(chuàng)新。兩爬館環(huán)境設(shè)計集中在動物飼養(yǎng)展示空間、游客游覽空間和飼養(yǎng)操作后臺空間，主要包括空間尺度、展示序列、景觀配置、光環(huán)境、熱環(huán)境、聲環(huán)境等（圖1-2）。

2.1 動物飼養(yǎng)展示空間的環(huán)境設(shè)計

2.1.1 飼養(yǎng)展示空間尺度

由于小環(huán)境下更有利于控制溫濕度、通風(fēng)和光照等飼養(yǎng)條件，降低動物的死亡率，提高繁殖率，因此展箱飼養(yǎng)展示兩爬動物成為當(dāng)代動物園的主流展示形式。依據(jù)擬定展示動物的品種、個體大小和行為方式，我們將動物展示空間化分進(jìn)行分類（表1），其中展箱以1m3以下的小空間為主（圖3）。

2.1.2 展箱（廳）景觀配置

兩棲爬行館飼養(yǎng)展示的多為人工育幼的野外瀕危動物，其保護(hù)價值往往高于觀賞價值。因此在展示動物的同時，向公眾展示動物自然棲息地的環(huán)境與保護(hù)現(xiàn)狀，傳遞保護(hù)教育信息也就顯得尤為重要。將展箱（廳）造景與保護(hù)教育牌示以及科普活動相結(jié)合的方式是現(xiàn)代兩爬館實現(xiàn)該職能的主要手段。我們知道越是合理而豐富的動物展示空間，越能將動物的自然行為展示給游客，游客會加深對動物的認(rèn)知，進(jìn)而科普大眾。根據(jù)動物原產(chǎn)地的不同，我們將展箱（廳）的環(huán)境類型劃分為沙漠型、雨林型、荒漠型、草原型、水域型等（表2）。再根據(jù)不同的環(huán)境類型協(xié)調(diào)統(tǒng)一光源、展示背景和豐容①材料等，使空間盡量生態(tài)化和豐富化。環(huán)境高異質(zhì)性使得動物表現(xiàn)行為多樣性,從而提高它們?nèi)淌苤車o張因素的能力。[1]通過背景、植物（表3）、墊材、石塊、樹枝、藤條等豐容材料的組合，達(dá)到視線控制、隔離動物、營造動物躲避、休憩和繁殖空間的目的。由展箱造景形成的大小對比，感官上擴(kuò)大了展示空間。展箱（廳）空間與游覽空間也形成了子母空間，即大空間中設(shè)計小空間，有效地豐富了空間層次（圖4-6）。[2]

表1 兩棲爬行館展示空間分類表Tab.1 Classification table of display in Amphibians and Reptiles

表2 北京動物園兩爬館動物展箱環(huán)境類型示例Tab.2 Example of the environmental type of Beijing Zoo’s Amphibians and Reptiles House

表3 北京動物園兩棲爬行館應(yīng)用植物（以雨林和沙漠為代表）Tab.3 Beijing Zoo’s Amphibians and Reptiles House applied plants (in the rainforest and desert type)

表4 展箱（廳）照明燈光分類Tab.4 Lighting classification of vivarium

2.1.3 光環(huán)境

展箱采用人工照明，在滿足動物生理需要的基礎(chǔ)上為游客觀賞動物提供支持。條件允許的展廳采用了自然采光結(jié)合補(bǔ)充照明的手段。根據(jù)動物需要結(jié)合展箱（廳）環(huán)境類型，選擇了冷色調(diào)的日光燈和暖色調(diào)的夜燈等（表4）。適當(dāng)?shù)墓庵芷诮Y(jié)合光照梯度為動物生理和行為活力提供了保證（表5）。

2.1.4 熱環(huán)境

兩棲爬行動物屬于變溫動物，體溫隨環(huán)境變化而改變。通過栽植植物、定時開啟噴霧噴淋和通風(fēng)設(shè)施、放置水盆水槽等控制溫濕度，將爬行動物飼養(yǎng)環(huán)境的相對濕度控制在35%-70%之間，蛇和夜行性蜥蜴的飼養(yǎng)環(huán)境溫度控制在25℃-32℃之間,鱷魚和日行性蜥蜴在32℃-37℃之間。結(jié)合高低不同的棲架和石臺，配以加熱墊、加熱石、加熱燈等提高局部溫度，形成展箱（廳）內(nèi)的溫濕度與光照梯度，進(jìn)而形成通風(fēng)梯度，滿足了兩爬動物生長、繁殖等不同生理時期的需要（圖7）。

2.1.5 聲環(huán)境

由于兩爬動物生性膽小、又不愛活動，在與游客間近距離的接觸過程中，以往常常發(fā)生游客拍打玻璃以期喚醒動物的行為，這種行為對兩爬動物的心理承受能力是極大的挑戰(zhàn)。有飼養(yǎng)數(shù)據(jù)顯示，在不斷驚擾兩爬動物的情況下，其壽命將至少減半。擺在我們面前的問題是在滿足展示需要的同時，為動物營造安靜空間，這也成為實現(xiàn)持久展示的必備條件。本次設(shè)計采用的石英板和水泥板隔音效果良好，同時，我們在展箱外側(cè)即展面空間上，安裝二級隔障——懸窗，利用分離原理實現(xiàn)分體設(shè)計（圖8）。雖然在觀賞視覺上存在一定弊端，卻可以良好的解決游客拍打玻璃時產(chǎn)生的共振。通過這樣的設(shè)計，再加以適當(dāng)?shù)娘曫B(yǎng)操作方式，可以達(dá)到減少動物的心理壓力，使動物擁有免于恐懼和窘迫的自由。[5]

2.2 游覽空間的環(huán)境設(shè)計要素

2.2.1 游客參觀尺度

游覽通道是人們在公共場合進(jìn)行行走、駐足觀察的空間，北京動物園兩爬館的游覽通道寬度為8m，該距離可有效緩解聚眾效應(yīng),避免產(chǎn)生擁擠現(xiàn)象妨礙參觀。動物展箱的玻璃展面貼近外掛懸窗，拆除原有欄桿，讓游客與動物在100cm以內(nèi)即親密距離。在此距離內(nèi)游客多產(chǎn)生與動物的親密感，在近距離觀察和好奇心的驅(qū)使下，既而產(chǎn)生喜愛與保護(hù)動物的欲望，達(dá)到尊重并了解動物的目的。

2.2.2 雙層和單層動物展箱的展示尺度

雙層動物展箱的框架體結(jié)構(gòu)設(shè)計主要依據(jù)人體工程學(xué)尺度，設(shè)計步驟如下：（1）人體近距離觀察事物通常在38-76cm之間,視閾最佳角度為上下30度，據(jù)此推算出展示內(nèi)容的最佳高度應(yīng)控制在44-88cm之間。（2）按5%的成年女人眼高137.5cm觀測計算②，游客參觀面墻基高93.5-115.5cm，加上展示內(nèi)容的原始高度，展示空間的高度應(yīng)控制在137.5-203.5cm。（3）動物展箱箱體最小高度是50cm，滿足展示高度203.5cm以下的條件，最終導(dǎo)出雙層動物展示的墻基高度為80cm。（4）展箱之間距離應(yīng)滿足容納照明、加熱等設(shè)備，綜合計算后展箱之間的空間為25cm（圖9）。同理，單層動物展箱展示的最佳高度在137.5-203.5cm，墻基高度為93.5-115.5cm，展箱高度為44-88cm（圖10）。（以上數(shù)據(jù)包含建筑材料產(chǎn)生的尺寸）

2.2.3 展面空間的序列設(shè)計

當(dāng)室內(nèi)人群密度過高時人流會自動地左側(cè)通行，因此兩棲爬行館的游客參觀道通常設(shè)計為單行、單側(cè)展示；亦或提高效率的雙側(cè)單行展示。我們將展區(qū)的序言放在入口的左端，動物的展示次序按演化進(jìn)程從左到右序列展開。通過大小、高低、疏密有節(jié)奏地變化建筑實墻上開啟的展窗個數(shù)，增加虛空間界面，增強(qiáng)開放感。而保護(hù)教育宣傳品的陳列設(shè)計、沉浸式展示植物材料和動物雕塑小品等進(jìn)一步營造了整個展區(qū)的環(huán)境氛圍（圖11）。動物知識的介紹穿插在動物展示之中進(jìn)行，其包括動物標(biāo)本、動物骨骼以及圖片文字。整個場館的標(biāo)識系統(tǒng)中，在每條展線的起始點都設(shè)有明確的斷點即特定標(biāo)識，幫助游客判斷自身位置，進(jìn)行選擇。在展線較長的轉(zhuǎn)折點前后、左右的方向判斷點，也都設(shè)有顯著的指示標(biāo)識。

2.2.4 展示說明牌設(shè)計

靜態(tài)標(biāo)識系統(tǒng)是公園環(huán)境和游人之間的溝通載體，是游人與動物之間無聲交流的媒介。在系統(tǒng)化、規(guī)范化、人性化的設(shè)計原則上，我們將兩爬館的標(biāo)識牌分為二級和三級導(dǎo)向牌示、安全警示和動物說明牌示等幾類。牌示設(shè)計采用標(biāo)準(zhǔn)中文字體 “方正粗圓簡體”，標(biāo)準(zhǔn)英文 “Arial”，數(shù)字字體“Tahoma”，大段文字中文字體是“方正準(zhǔn)圓簡體”。這幾種字體清晰、明快、簡潔，與動物形態(tài)吻合，符合人們的心理需求。[6]兩棲爬行動物具有個體小、隱蔽性強(qiáng)、生命周期短等特點，展箱常具有臨展、換展的需要。動物說明牌選擇更換制作方便的KT版和及時貼刻字直接貼在玻璃上，既保證觀賞通透性又便于隨時更換。所有牌示簡化色彩、淡化色彩，突出主要信息（圖12）。館內(nèi)的管制性標(biāo)識如建筑出入口、緊急避災(zāi)出口、衛(wèi)生間指示牌、安全通道等按照公園設(shè)計規(guī)范條例進(jìn)行設(shè)計。

2.2.5 光環(huán)境

向光性是人類的本能和視覺的特性。光代表希望、安全和健康。[7]利用人類這一特點，讓低照度的游覽空間與高亮度的動物展示空間形成強(qiáng)烈對比，具有高度的指向性和集中性，簡單有效地吸引游客（圖13）。游覽空間的照明在滿足基本照度需要的同時，更要追求背景照明和裝飾照明，以滿足游客來動物園游覽的初衷，即認(rèn)識動物、了解動物知識、接受保護(hù)教育知識。背景照明用于說明牌示，裝飾性照明用于動物標(biāo)本、骨骼等科普展示，采用了與背景明暗對比不太強(qiáng)烈的暖色調(diào)光源。動物展品的背景照明采用高側(cè)光和頂光，同時合理分布光線照度，避免眩光，保證一定光線照度，讓游客正確辨別展品顏色和細(xì)部。游覽空間內(nèi)照明強(qiáng)度次序為：動物展示空間＞說明牌示＞動物標(biāo)本等＞步行空間。

2.2.6 色彩環(huán)境

色彩能直接影響人的精神和情緒，不同的顏色會使人產(chǎn)生不同的感覺。[8]游覽空間的色彩環(huán)境主要通過墻面、頂棚、動物展窗和局部燈光來營造。館內(nèi)墻面沿用了之前低明度的深藍(lán)色，給人以穩(wěn)重安定感。動物展窗外圍邊框采用與墻面同色系且低明度的暗紫色?？破张剖尽嵨镎故镜谋尘盁艄庥命S、橙等暖色系的燈光，給人帶來溫暖親近之感，并以此調(diào)節(jié)室內(nèi)環(huán)境氣氛。通過帶給人們近距離感的暖色、亮色——展箱與科普教育展示，與遠(yuǎn)距離感的冷色、暗色——墻面和頂棚，有效地調(diào)節(jié)了室內(nèi)空間的尺度感與層次感（圖14）。

表5 溫帶和熱帶爬行動物光周期變化[4]Tab.5 Lighting cycle changes in temperate and tropical reptiles

2.3 后臺空間的環(huán)境設(shè)計要素

2.3.1 操作尺度與設(shè)計

兩棲爬行館飼養(yǎng)操作極具行業(yè)特殊性，日常工作主要包括準(zhǔn)備動物飼料、飼喂動物、檢查調(diào)節(jié)照明燈具、清理過濾器材、調(diào)整加熱設(shè)施、養(yǎng)殖飼料動物、更換展箱布展、清潔箱體、向游客宣傳動物知識等。根據(jù)這樣的行業(yè)特性，兩爬館飼養(yǎng)員通常為成年男子，操作尺度主要參考成年男子的人體工程學(xué)數(shù)據(jù)。通過抬高25-30cm后臺空間展箱操作區(qū)的地平（假設(shè)游覽空間地平為水平），可以很好地解決飼養(yǎng)員對展箱的操作高度問題（圖15）。展架之間間距最小60cm，滿足基本操作的行為需要。展廳操作門的寬度在60-80cm，可以通過手持操作工具的飼養(yǎng)員，且朝外側(cè)開啟。單層展箱一律上開蓋，提高展箱布展的景觀效果。雙層展箱的上層展箱采用后開蓋，下層展箱采用上開蓋，同時上層比下層進(jìn)深少10-15cm，方便飼養(yǎng)員對下層展箱的開蓋操作（圖16）。樹棲動物展箱采用側(cè)開門，開門尺寸40cm，箱體進(jìn)深60-80cm，即飼養(yǎng)員伸手可以夠到箱子的最遠(yuǎn)端。

表6 后臺空間分區(qū)及光溫要求Tab.6 Holding area partition .vs. lighting and temperature requirement

2.3.2 飼養(yǎng)安全的設(shè)計保證

爬行動物在飼養(yǎng)操作中的安全系數(shù)一定要高。通常蛇類的飼養(yǎng)展箱的對角線長度為其體長的一半，在如此狹小的空間內(nèi)實現(xiàn)安全地飼喂、觀察、檢看等操作，就要通過合理的設(shè)施和設(shè)計來實現(xiàn)。蛇類展箱一律采用單層展示，上方加設(shè)密網(wǎng)和手動式栓插防止動物出逃。毒蛇展箱一律上鎖，同時，加大展架之間距離為飼養(yǎng)員采取緊急措施提供空間。蛇類展廳為雙層門，里側(cè)密紗網(wǎng)門，外側(cè)鐵制板門，飼養(yǎng)員開啟外側(cè)門的同時可以觀察動物位置（圖17）。

2.3.3 后備動物飼養(yǎng)區(qū)設(shè)計

任何兩爬館的動物展示都需要強(qiáng)有力的后備動物作為支持。因此控制好后臺飼養(yǎng)的基礎(chǔ)條件，合理規(guī)劃后臺空間更應(yīng)受到各方重視。后備動物飼養(yǎng)區(qū)主要通過架構(gòu)式飼養(yǎng)箱實現(xiàn)集中飼養(yǎng)，其飼養(yǎng)原理與展示品種并無差別，只是少了展箱造景這一環(huán)節(jié)。架構(gòu)式飼養(yǎng)箱排列在后臺一側(cè)，與展示箱體遙遙相對，互不干擾（圖18）。

2.3.4 光環(huán)境與熱環(huán)境

兩棲爬行動物對溫度的要求及其苛刻，后臺空間溫度常年控制在25℃以上。后臺空間屋頂采用天然采光的普通透明玻璃，在節(jié)能的同時也為兩爬動物提供接觸紫外線的機(jī)會，同時兼具工作照明功能。后臺空間安置多盞照明燈提高亮度，保證飼養(yǎng)操作的安全性，防止動物出逃。后臺空間根據(jù)功能不同所需光熱條件也隨之變化（表6）。

3 結(jié)論

城市動物園是自然生態(tài)環(huán)境展示、生物多樣性研究、生態(tài)保護(hù)教育的重要場所[9]。兩棲爬行館在保護(hù)與利用生物多樣性、宣傳環(huán)境保護(hù)教育等多方面起到了重要作用。優(yōu)秀的兩爬館環(huán)境設(shè)計要同時滿足游客、飼養(yǎng)員和動物三者的需要，既協(xié)調(diào)又統(tǒng)一。其設(shè)計的成敗、水平的高低以及吸引游客的程度，歸根到底要看兩爬館在多大程度上滿足了動物生存活動的需要，以及使用者的行為需求。城市動物園的兩爬館展示面積有限，綜合、安全、合理、高效地進(jìn)行環(huán)境設(shè)計勢在必行。

致謝：

感謝北京動物園高級畜牧師張恩權(quán)老師對本文的指導(dǎo)和幫助。

注釋：

①豐容——豐容使基于動物行為生物學(xué)及其自然習(xí)性的研究，改善圈養(yǎng)動物生活環(huán)境和條件的動態(tài)過程。改善生活環(huán)境目的在于增加動物行為選擇機(jī)會、誘導(dǎo)該物種自然行為的產(chǎn)生，從而提高動物福利。豐容主要包括環(huán)境豐容、行為豐容和社會豐容，本文內(nèi)容主要涉及環(huán)境豐容。

②百分位的運用——在很多的數(shù)據(jù)表中只給出了第5百分位、第50百分位和第95百分位，因為這3個數(shù)據(jù)是人們經(jīng)常見到和用到的尺寸。在不涉及安全問題的情況下，由人體可視高度決定的范圍，其尺寸應(yīng)以第5百分位為依據(jù)，小個子夠的著，大個子自然沒問題。

③圖表來源：圖片7、8、10、16、17分別引自參考文獻(xiàn)[3]第228、116、252、253、177頁，其余圖表由作者提供。

（References）：

[1]Goerke, Betty, Leslie Fleming, Melody Creel. Behavioral Changes of a Juvenile Gorilla After Transfer to a More Naturalistic Environment[J].Zoo Biology,1987,(6):295.

[2]楊瑋娣,袁越,林蜜蜜.人體工程與環(huán)境設(shè)計（第二版）[M].北京:中國水利水電出版社,2013:82.

Yang Weidi,Yuan Yue,Lin Mimi. Human Engineering and Environmental Design(Second Edition)[M].Beijing:China Water Power Press,2013:82.

[3]張恩權(quán),李曉陽.圖解動物園設(shè)計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2015:202.

Zhang Enquan,Li Xiaoyang.Graphic Zoo Design[M]. Beijing:China Architecture & Building Press,2015:202.

[4]Susan M. Barnard. Reptile Keeper’s Handbook[M]. Florida: Krieger Publishing Company Malabar,1996:28.

[5]張恩權(quán).動物園設(shè)計[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2011:62.

Zhang Enquan.Zoo Design[M].Beijing:China Architecture & Building Press, 2011:62.

[6]北京動物園.北京動物園牌示系統(tǒng)規(guī)劃與應(yīng)用[M].北京:中國社會出版社,2009:30-64.

Beijing Zoo. The System Planning and Application of Beijing Zoo.[M] Beijing: China Society Press, 2009:30-64.

[7]朱丹.人體工程學(xué)[M].北京:中國電力出版社,2014:24. Zhu Dan. Human Engineering[M].Beijing: China Electric Power Press, 2014:24.

[8]肖晨凱,朱曉娟.淺談人體工程學(xué)在室內(nèi)設(shè)計中的應(yīng)用[J].改革與開放,2011,(2):133-134.

Xiao Chenkai,Zhu Xiaojuan. On the Application of Human Engineering in Interior Design[J]. Reform & Opening,2011,(02):133-134.

[9]鳴長茵,李冰.生命、自然與可持續(xù)發(fā)展——淺談大連森林動物園規(guī)劃設(shè)計原理[J].規(guī)劃師,2000,(1):40-41.

Ming Changyin,Li Bing. Life, Nature and Sustainable Development --Discussion on the Principles of Planning and Design in Dalian Forest Zoo[J].The Planner, 2000:40-41.

The Environmental Elements Design of the Amphibians and Reptiles HouseExample of the Beijing Zoo Amphibians and Reptiles House Renovation Project

CUI Ya-fang

In recent years, with the increase of the people’s attention and the improvement of the zoo management level, the need to build and renovate the Amphibians and Reptiles House is increasing. Amphibians and Reptiles House’s environment design is an interdisciplinary field of complex projects. Taking Beijing Zoo Amphibians and Reptiles House renovation project as an example, respectively from the animals' exhibition, Tourist area and operating space three regions described the Amphibians and Reptiles House’s features of environmental design. Discuss the method of using animal physiology and behavior characteristics to create appropriate size and the environment of the exhibition box. Then discuss the method of using the routine use of ergonomic data to build the scale of visit, space sequence and operating scale. It presented the best parameters of sound environment, thermal environment,light environment and color environment to adapt to human and animal activities.

Amphibians and Reptiles House; Environmental Design; Human Engineering; Animal Display; Animal Keeping

TU986

A

1673-1530（2016）09-0016-07

10.14085/j.fjyl.2016.09.0016.07

2015-11-21

崔雅芳/1981年生/女/北京人/北京林業(yè)大學(xué)園林專業(yè)本科/北京動物園園林工程師（北京 100044）

CUI Ya-fang, who was born in 1981, holds a bachelor degree. She is an engineer in Beijing Zoo. (Beijing 100044)