深圳自然博物馆用地选址于深圳市坪山区燕子湖片区，该片区位于坪山区几何中心，坪山中心城东南侧，临近坪山中心公园及坪山图书馆、美术馆等城市公共服务设施；东侧紧邻约1公里宽的大型城市生态廊道（田园水塘）；西侧临近集聚传统商贸服务的坪山老城区。片区是坪山中心区升级转型的重要拓展空间，内部汇聚了燕子岭、坪山河及湿地、林田等特色自然生态要素。
中标候选方案
杭州中联筑境建筑设计有限公司 + 深圳市欧博工程设计顾问有限公司
设计理念：
设计试图消解建筑面对山水的体量感，以轻盈的方式介入场地。布局在充分考虑博物馆主入口和建筑与东侧广场关系的同时，特将博物馆面向燕子岭呈怀抱状展开，并通过几组结构的支撑体，构成建筑底部与空中两大部分，以使北部的自然山水最大限度地延伸入中部开放空间，渗透入城市，使博物馆与自然融为一体，宛如山水边的一片“林地”散发出自然的气息。
来自：杭州中联筑境建筑设计有限公司 + 深圳市欧博工程设计顾问有限公司
贝加艾奇（上海）建筑设计咨询有限公司 +3XN A/S + 筑博设计股份有限公司
设计理念：
坪山壮阔的自然生态系统为设计提供了核心灵感：高耸的悬崖，崎岖的地形，丰富的文化和生态历史。
在这个背景下，我们采用大气而富有表现力的建筑方案，在材料、元素和规划之间实现了优雅的平衡，并与场地和周围的自然环境无线连接。
本设计的亮点在于响应了“创建新地标场所”的需求，巧妙地与现有自然保护区的北部和南部相连，使得深圳自然博物馆自身不仅仅成为一个目的地，并且成为更强大的文化宏旨的一部分，将城市、社群和自然紧密联系起来。
来自：贝加艾奇（上海）建筑设计咨询有限公司 + 3XN A/S +筑博设计股份有限公司
株式会社藤本壮介建築設計事務所 + 香港华艺设计顾问（深圳）有限公司
设计理念：
博物馆提供了城市与自然之间绵延不断的连接。内部和外部的建筑及其空间为公众提供24小时的体验，并与建筑内的各种景点互动。深圳自然历史博物馆的设计目的是带给到访者探索、学习及丰富的体验。是一个与城市及都市周围相互联系的新型态空间。
来自：株式会社藤本壮介建築設計事務所 + 香港华艺设计顾问（深圳）有限公司
其他方案
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来自：深圳工务署