随着社会的发展，人类对自然环境的关注度日益提高，对植物的研究和关注也越来越广泛。展览温室作为一种以研究和展示植物为功能的建筑，其设计理念和技术创新也迎来了突飞猛进的发展。世界各地的植物园和展览温室成为人们喜爱的场所。同时，公共建筑也热衷于设置温室空间，将绿意盎然的大自然引入室内，成为健康和绿色的新时尚。
本文介绍了展览温室的基本概念、发展历史、典型案例和新趋势展望，旨在为读者呈现一个较为系统的展览温室发展历程，并从建筑师的角度探讨对展览温室的认识。
01
展览温室的概述
温室，又称暖房，是指能透光、保温（或加温），用来栽培植物，提供温暖生育期和增加产量的设施。可见，温室的基本功能是用于农业、园艺中栽培植物之用。以栽培蔬菜瓜果和新奇花卉为基础，温室功能逐步发展，出现了种植温室、养殖温室、展览温室、实验温室、餐饮温室、娱乐温室等。虽然温室建筑类型很多，但都具有必不可少的环境控制系统，包括增温系统、保温系统、降温系统、通风系统、灌溉系统等。可见，温室具备的共性特征是“围绕植物生长”。
在各类温室中，展览温室因其多样化的属性逐渐成为重要的景观形象。具体而言，展览温室是一个由人工控制，展示生长在不同地域或不同气候条件下的植物及其生境的室内空间；是人们认识植物及其生存环境，保护和研究植物的重要场所；是全年不间断，可供学习、观赏、游览和休闲的绿色空间；是园林和城市中的室内精品花园和内环境可控的园林建筑。
从植物园研究的角度看，展览温室是植物园重要的组成部分，是植物园中专门用于研究、展示非当下季节和非本地植物的专门设施或者场所。早期的温室由园艺设计师作为植物园的景观建筑进行设计的。
从建筑学角度来看，展览温室是温室中的贵族，也是植物园中的公共建筑。随着社会发展，人们对功能更加丰富、技术更加智能化的存储和展览植物空间的需求日益增长。因此，展览温室逐步演变为一种围绕植物的多功能复合体。
“展览温室”虽然有“展览”二字，但其本质是植物的博物馆。首先，展览温室的展陈内容大部分是长期固定的地形造景和植物景观；其次，展览温室内具有研究培育和科研功能，也有馆藏保存的功能，是植物学研究者的工作场所。因此，从建筑类型上看，它属于博览建筑。如今，结合运营的需要，展览温室走出植物园，面向公众，在公园、商业中心、机场等重要公共场所频频亮相，赋能增彩，成为业主方、运营方和公众都喜爱的时尚场所。
温室的英文单词有Hot house（暖房）、Orangery（橘屋）、Green house（温室）、Glass house（玻璃房、温室）、Conservatory（温室、音乐学院），体现了此类建筑从园艺功能为主，到现代化技术为特点，并上升为综合性人文场馆的发展轨迹。
02
国外温室发展历程
人类很早就考虑冬天栽培反季节蔬菜瓜果或者培育名贵花卉，并进行了各种尝试。由于建造技术有限，运维成本昂贵，所以，温室主要是皇家贵族植物园内的奢侈场所。国外的温室以欧美等国的植物园和展览温室为例，发展大致可以分为3个阶段：萌芽期温室、发展期温室和现代温室。
萌芽期温室
公元30年，古罗马皇帝提比略（Tiberius）尝试建造“光室”，用于冬季种植他喜爱吃的黄瓜。光室，顾名思义就是“透光的房间”，其屋顶材料由小块半透明的云母精心装配而成，具有一定的透光性。黄瓜种在光室内的篮子里，篮子底部是正在发酵的厩肥，发酵产生的热量可维持黄瓜生长。
古罗马时期，蔷薇从中东地区的引入欧洲，为了使其冬季开花，人们建造了特殊的培育暖房（Hot house），其屋顶用透明石膏建造，室内用热水管道加温，Hot house开始成为一种时尚。
到欧洲文艺复兴时期（14~17世纪），柑橘和柠檬等受到贵族的追捧。为了冬季保存这些果木，他们建立起冬季可以加温保暖的建筑称为“橙屋”(Orangery)。橙屋很快在欧洲流行起来，成为财富和地位的象征。正如Marc Hachhadourian和Todd Forrest所指出的：“温室设计的历史就是一部人类培育稀有、奇异、有用和美丽植物的痴迷史。”知名的橙屋有：意大利比萨植物园橙屋（1544年）、莱荷兰顿植物园橙屋（1559年）、法国凡尔赛宫橙屋（1664年）和英国伦敦邱园橙屋（1760年）。期间，1616年德国园艺师所罗蒙(Solomon)在海德堡建成第一座可移动柑橘温室。这一时期，法国还出现了向阳的拱形透明温室（法国亨利四世）和简单玻璃屋顶的温室（路易十四时期）。加温技术还是以传统方式为主，如法国曾燃烧粪便来给温室加温，英国用木炭和热水给温室加温。
/ 霍夫范德学院温室（1676版画）/
/ 橙屋Orangery（1683版画）/
发展期温室
随着工业革命的发生和近代自然科学的发展，全球各地的植物被大量引入欧洲。单18世纪就有9000多种新植物引入英国。随着植物种类的增多，不同植物所需的栽培条件各异，展览温室也开始多样化发展。
从功能发展角度看，初期的温室是单体温室，不同植物类型布置在不同的独立温室中。比如：根据植物生长的气候特征，出现了热带温室、温带温室等；根据植物类群特点，分为睡莲温室、棕榈温室等。后来，随着温室的规模增大，出现了多个植池集中和多种植物被种植在同一池中的综合温室。由于展览、观赏和运营的需要，综合温室逐渐受到人们的喜爱和推崇。
从材料发展角度看，17世纪末发明的薄板玻璃逐渐被广泛应用，使温室有了透光性能好的覆盖材料。最初，为了冬季室内能获得充足的日照，建筑的顶面或者南面开始采用玻璃材料，出现了玻璃屋顶和玻璃南墙的温室。之后，随着太阳入射角的研究进一步深入，发现太阳在冬季90°入射、在夏天45°角反射，出现了2个面都采用玻璃材料的温室，如英国的总园艺师米勒（Miller）设计了在2个角度都有玻璃屋面的温室。再之后到19世纪初，露敦（Loudon）研究发现曲面屋顶是最佳形式，因为它不仅能承载雪压，且冬季白天光线都能垂直入射到温室内，就出现了全玻璃面的温室，即维多利亚式穹顶，继而这种穹顶结构形式影响了一代又一代的温室，如英国皇家植物园（邱园）棕榈温室（1848年）和爱丁堡植物园棕榈温室（1858年）。
/ 单面玻璃、双面玻璃、全玻璃面（穹顶） /
从加温技术发展角度看，温室建筑也有了进一步的发展。在18世纪初，温室大多还在使用可移动的火炉和火盆。但使用火炉的缺点是受热不均匀，且近火源的植株易受损害。后来，采用在温室北墙单独加炉火，通过墙内或地下的管道向室内均匀辐射热量的方法。19世纪20～30年代，英国、美国先后采用了管道蒸汽和热水加热的方法。
发展期温室的代表有：英国皇家植物园（邱园）棕榈温室（1844～1848年）、英国爱丁堡植物园棕榈温室（1858年）、德国柏林大莱植物园温室（1907年）等。其中，英国邱园棕榈温室，建筑面积约2300平方米，主要展示热带的棕榈、苏铁和其他经济作物的乔木和灌木，是维多利亚式穹顶温室的典范之作。
/ 英国邱园棕榈温室（1844～1848年） /
/ 英国爱丁堡植物园棕榈温室（1858年） /
/ 德国柏林大莱植物园温室（1907年） /
“水晶宫”——非温室建筑，但对温室建筑影响巨大
读过建筑史的朋友，都听说过“水晶宫”——1851年英国伦敦万国工业博览会的举办场地，是建筑史上具有划时代意义的大型玻璃建筑。当时为了保护选址公园的树木，同时兼顾开阔的工业展览空间，皇家园艺设计师约瑟夫·帕克斯顿以植物园温室和站台车棚为设计灵感，创造性地将花房式框架玻璃结构运用到建筑设计之中，采用钢铁和玻璃为建材，通过工厂加工，现场装配式施工的方式，快速建造了一个全透明的高大展览馆。“水晶宫”使用了约9.3万平方米的玻璃，3300根铁柱，2300铁梁，占地面积7.4万平方米，宽度125米、长度564米，建筑为3层，堪称当年的“巨构建筑”。
“水晶宫”的建造，突破了古典主义装饰风格的建筑设计观念，彰显了形式与功能统一的现代主义建筑设计思想。它因为良好采光和巨大的自由空间，构件的工业化生产，高效率预制件的安装施工，较低的工程造价等特征，成为现代主义建筑的经典代表，预示了新时代建筑革命的到来。“水晶宫”虽然不是温室建筑，但是基于展览温室设计理念的现代建筑尝试，为温室建筑的现代化发展开启了新的道路。
/ 英国伦敦“水晶宫”（1851年） /
现代温室
环保理念的影响
20世纪中叶，随着战后经济和科技迅速发展，引发各种城市和环境问题。人们开始反思和重视环保理念。在此背景下，展览温室设计的主题开始关注保护植物的多样性和生态群落的系统性等问题。展览温室进一步综合化、大型化，并凸显建筑与自然的和谐共生、先进技术和生态人文的特征。
结构和建造的发展
结构方面，展览温室采用高大的空间壳体和复杂的空间组合桁架，创造更加高大宽阔的内部空间。展览温室逐步应用高强轻质耐腐蚀的金属合金材料（特别是航空和造船领域的航空铝合金、铝镁合金等材料），大大减轻建筑自身的重量，建筑结构更加纤细精致，空间更加轻盈通透。
造型方面，一类温室继续沿用维多利亚式穹顶，或者在其基础上有所演变；另一类温室则大胆创新、不断突破，造型设计更加自由、新奇和美观。
透光材料方面，展览温室采用超白玻璃、ETFE膜、亚克力等新材料，它们不仅透光性优异，而且具有轻质、耐候性好的特点，结合光电技术、遮阳技术和智能化技术为温室环境提供多样性的选择。
国外现在温室形式类型
/ 类型1：维多利亚式样穹顶 /
/ 类型2：大跨空间造型独特 /
暖通和机电的进步
暖通方面，保温、加热和通风，一直是温室需要解决的重难点问题。空调在温室的应用，使人工气候调节成为了现实，也扩大了植物栽培的范围。随着可持续发展理念的深入人心，出现了地源热泵、太阳能利用、空气热能回收等经济高效的绿色技术。
机电设备和环控技术的发展，为展览温室控制温度环境、风环境、湿度环境和土壤环境提供了精确而有效的手段。例如：空调系统和电气加热设备可以安全有效地把控室内的温度，温控系统可以对室内环境参数进行监测和调控，专用风机风扇可以引导和控制室内的气流和通风。
温室种植土壤的营养问题已经可以依靠自动化的浇灌给养系统进行，这方面农业大棚类的温室都发展的非常成熟，例如：水喷雾系统可以保持室内适宜的湿度，土壤传感器和灌溉系统、养分供给装置可以保持土壤湿度和养分……人们经过多方面的努力，通过人工手段，确保了植物在最佳的条件下健康生长。
自动化和互联网的发展
1980年代后，计算机技术飞速发展，带来了自动化控制的实现。温室环境开始从人工调控转变为智能自动控制。通过传感器采集温室内外各种环境数据，如温度、湿度、光照强度等，这些数据被采集传输到计算机系统中进行分析和处理，计算机根据预设的参数和规则，智能地自动调节温室内的空调、加热、水喷雾、风机和开启窗、遮阳帘等设施设备，保证温室内环境的稳定和优质。
互联网的到来，使得温室环境智能化控制更加方便、高效和节能，不仅设施设备更加小巧和多功能，能与建筑构件融为一体，消隐不见；运营管理还能通过网络远程监控和控制温室环境，实现温室管理的便捷性和灵活性。
功能空间的综合性发展
现代化的温室建筑，不再是单一的植物研究和展示，餐饮、购物、聚会、游览等功能越来越丰富，结合多样化的运营的模式，展览温室呈现出令人惊奇的形式，甚至是超越想象力的内外部空间。其代表为：美国密苏里植物园温室（1960年）；日本东京梦之岛植物园温室（1988年）；英国伊甸园温室（2000年）；新加坡滨海湾花园温室（2006年）；新加坡星耀樟宜机场（2019年）；美国西雅图亚马逊星球（2018年）。
/ 美国密苏里植物园温室（1960年） /
/ 日本东京梦之岛植物园温室（1988年） /
/ 英国伊甸园温室（2000年） /
/ 新加坡滨海湾花园温室（2006年） /
/ 新加坡星耀樟宜机场（2019年） /
/ 美国西雅图亚马逊星球（2018年） /
03
中国温室发展历程
中国是历史源远流长的文明古国，具有悠久的农业和园艺发展历史。华夏先民很早就懂得驯化植物和栽培育种，也逐步掌握了人工环境栽培蔬菜和花卉的营造技术。中国温室可以分为古代温室和现代温室。
中国古代温室
秦始皇时期，利用温泉种瓜。在“骊山岭谷中温处”做过“冬种瓜”试验，利用骊山脚下温泉众多的自然条件冬季种瓜。
汉代时期，在屋庑种菜。《汉书·循吏传·召信臣》记载，在冬季“屋庑”中种植葱韭菜茹，日夜燃蕴火，生温气。又有用“土室蓄火，蒸郁而养之，强使成熟”的记载，并演化出成语“郁养强孰”流传至今。
唐宋时期，建密室种花。唐宋的花卉和水果的反季节栽培技术得到发展，这其中最有名的当属“堂花术”。“凡花之早放者，名曰堂花”，这是一种“催花技法”。用纸和一些材料做成不透风的“密室”，在密室里开沟，沟上用竹子搭架，复以细土，把花置于竹架上。然后在沟中倒入热水，并施牛溲、硫磺等热性肥料，当水肥的热汽往上熏蒸时微微扇风，使室中春意融融，经过一夜花便可开放。
辽代，覆棚育苗。农艺师采用了“牛粪覆棚”技术栽培西瓜，其种植的具体程序是：在初春时，采取先集中育苗再大田移栽的办法。为了保持地温，西瓜下种后，在地上铺一层牛粪，利用牛粪发酵后产生的热量增加地温，促进种籽迅速发芽生长，并在畦田上搭盖草棚以抵御霜冻。秧苗在棚内一直长到小满气候渐渐稳定之后，再移栽到棚外的大田里生长，从而保证西瓜能在炎夏时节上市。
明清时期，建“暖洞子”来生产反季节蔬菜。“暖洞子”是一种地窖式或半地窖式的屋子，屋子里修筑土炕，烧火增加温度，菜蔬种植于“暖洞子”里，在隆冬时节也能正常生长。清代把在这种暖洞子里生产出的菜蔬瓜果称为“洞子货”，主要有黄瓜、黄芽菜、韭黄、萝卜等各种新鲜菜蔬，还有在温室中“以火烘之”生产出来的各种各样的花卉，这种花被称为“唐花”，种植唐花的温室又被称为“花洞子”。
可见，农耕文明的华夏民族很早就思考了温室的营造。不过，由于文化信仰的原因，古代中国人们不大容易接受反季节蔬果，认为是“不时之物”，对健康不利，所以并不食用，仅作为祭祀和观赏。且由于成本较高，温室规模一般都很小，仅作为皇家花园的园艺景观建筑。
中国古代类温室梳理表
中国现代温室
中国的现代温室是伴随着植物园而逐渐发展的。清朝末年，“植物园”一词由外交官郭蒿寿从英国引进，最早为音译，后经日文移译而来。之后，中国开始有了现代温室。
1860年由英国人建设的香港植物园，建有当时全东南亚最大的温室。1929年建立的南京中山植物园和1934年建立的庐山森林植物园，是中国早期植物园的代表。新中国成立后，杭州、北京、沈阳、昆明等地也纷纷建起了植物园，至1986年，全国的植物园数量已超过70处，植物园大都建有温室，所以温室数量也大致相当。北京中科院植物园是新中国成立后的第一个大型植物园，其展览温室，始建于20世纪50年代，最初为“山字”砖木结构，后仿照苏联总植物园温室，改造为左右对称的钢架结构温室。之后，在相当长的一段时期，展览温室发展缓慢。
从1999年开始，结合世界园艺博览会和中国绿博会的召开，国内陆续建设了多个大型展览温室，且各具特色，紧跟时代发展潮流，不断推陈出新，大胆创意，走向世界一流水平。1999年至2024年，中国陆续举办了八届世界园艺博览会，每一届园艺博览会均有新型展览温室推出。2005年中国开始举办中国绿化博览会，这是由中国绿化领域组织的最高层次综合性博览会。第一届在南京举办，每5年一届，至今已经举办了4届，其中，也不乏新新颖创意的温室建筑问世。
中国举办的世界园艺博览会
中国现代温室特色
/ 昆明园艺博览会温室（1999年） /
/ 北京植物园温室（2000年） /
/ 广州华南植物园温室（2008年） /
/ 上海辰山植物园温室（2011年） /
/ 北京世园会植物馆（2019年） /
/ 太原植物园温室（2020年） /
/ 世博文化公园上海温室花园（2024年） /
到2021年和2022年，在“国家级植物园”的战略指导下，北京和广州分别建立北京国家级植物园和华南国家植物园。得益于国家综合国力的提升和国际影响力的提高，世园会、中国绿化博览会和国家级植物园的相继举办和建立，促进了中国植物园和展览温室的巨大发展，也提出了面向未来发展的新高度和新标准。
04
展览温室设计展望
展览温室给人们提供了认识植物和研究植物的场所，推动了人们研究植物相关科学的发展。相应地，也促进了公共建筑功能和类型的多样化发展，带来了建筑设计和工程技术的发展和变革。未来，展览温室将迎来新的发展。
其一，绿色低碳、自然和谐开发的可持续发展理念，将成为未来展览温室发展的主要方向。从20世纪80年代开始，国际上对绿色建筑开始关注，并提倡环境修复理念。比较有代表性的是建成于2001年的英国伊甸园，植物园选址于废弃的矿山，利用矿山地形设置了展览温室群与自然融为一体。日本东京梦之岛植物园建立在一片垃圾填埋场，通过新的开发和建设，修复自然环境，并给人们提供一个新的奇妙场所。
其二，展览温室不再局限于单纯的植物景观展示，还需要有景点的策划和营造，鲜明文化特色、生物多样性和人景互动等丰富内容。例如，建成于2009年的英国威斯利花园温室，不仅收集和展示丰富的植物类群、各类园艺主题，及一年一度的园艺大赛，还设有特色科普展示和动物景观展示。世博文化公园上海温室花园，通过设计游览路线串联三个温室单体的多个景点，引导人们在岩洞、山崖、水下、山上、峡谷、树丛、空中、绿谷等等空间徜徉游览，有些地方通过数字影像演示科普展示，更具互动性和趣味感。
其三，展览温室将走出植物园，创新其设计和建设体系，更多地融入城市公共建筑，以多姿多彩的面貌面向大众。例如，英国都比斯花园中心，除富有现代感的餐厅设计和新鲜的食物饮品，还能提供亲近自然的环境，成为购物聚会的网红场所。美国的西雅图亚马逊星球，把高科技办公和植物庭院融合到一起，塑造了令人惊艳的城市景观和室内环境。新加坡的星耀樟宜机场温室，利用人工环境打造了一个极具震撼效果的候机楼空间，令人赞叹。类温室的建筑类型还有生态住宅、绿色购物中心、绿色办公、林式酒店、花园大厅等等，绿色时尚空间层出不穷。
总之，伴随科技的不断进步和人类对美的不懈追求，展览温室将不仅是植物园进行植物收集、栽培与适应性研究的场所，也融合了园艺景观、建筑设计，将园艺学、美学与技术完美结合，与博物馆一样成为城市文化与文明的地标建筑，将更加完美地诠释人、自然和科技三者之间的可持续发展关系，实现人们对美好生活的向往与追求。
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