山地地形與山地建筑屋頂徐健課件

1、山地地形與山地建筑屋頂徐健1 山地地形與山地建筑 屋頂 徐健文 山地地形與山地建筑屋頂徐健2 山地地形的復(fù)雜性 n 在盧濟(jì)威教授的山地建筑設(shè)計(jì)一書(shū)中，將地形地貌的 概念分開(kāi)，即地貌由地形和地肌兩個(gè)部分組成?！暗匦问?指地表的三維幾何形狀，它偏重于形態(tài)學(xué)的范疇，一般都 具有明確、清晰的邊界;而地肌，是由地表的肌理組成， 它是各種不同質(zhì)感的地表組成物質(zhì)的總稱，通常包括巖石、 土壤和植被狀況等要素?！倍匦我厥茄芯可降亟ㄖ?至建筑屋頂如何與地形呼應(yīng)的重點(diǎn)。在對(duì)山地自然環(huán)境因 素的初步分析中發(fā)現(xiàn)，影響山地建筑包括建筑屋頂?shù)淖畲?因 素 來(lái) 自 地形 。因此，認(rèn)識(shí)山地區(qū)位，理清地形空間 結(jié)構(gòu)是研究山

2、地建筑屋頂?shù)闹匾罁?jù)和條件。 山地地形與山地建筑屋頂徐健3 山地地形與山地建筑屋頂徐健4 地形空間結(jié)構(gòu) n 地形結(jié)構(gòu)分類(lèi)主要力求表現(xiàn)地形的幾何形狀與空間的關(guān)系， 這是從形態(tài)角度出發(fā)研究的。山體不同的曲率半徑可使地 表基本單元呈凹凸面或者平面。 山地地形的幾何形狀及 邊界特征借助等高線、高程、坡度、坡長(zhǎng)、山位等概念進(jìn) 行了精確的描述。山頂、山谷、山腰等，這些術(shù)語(yǔ)所代表 的方位構(gòu)成了地景中的基本元素，反映了山體各區(qū)位的特 征。山地地形高低起伏，人位于不同的山位，從山下仰視 和從山上俯視;或者置身于山地內(nèi)部與在山地外部，所獲 得的視覺(jué)感觀不盡相同，山地視景具有獨(dú)特的視覺(jué)特征和 景觀可塑性。 山地地形

3、與山地建筑屋頂徐健5 地形分類(lèi) n 按照單一地形，可以把山位分為坡頂、坡中和坡底三個(gè)部分。 坡頂坡度平緩，呈外向型的雙向、或者多向開(kāi)放形態(tài)，視野 開(kāi)闊。觀景和景觀效果明顯，以環(huán)景為特征，包括山頂、山 脊。坡中按照坡地形態(tài)分為單向性、內(nèi)向性、外向性坡。一 般來(lái)說(shuō)，單向性坡方向單一明確，以線狀視線空間為主，容 易形成視線通廊;內(nèi)向性、外向性坡則有內(nèi)聚和外散的特征。 坡底多為視覺(jué)聚焦的封閉型空間，具有很強(qiáng)的內(nèi)向性和私密 性。山谷是被界定，具有方向性的空間。組成山地的結(jié)構(gòu)特 征的山頂、山脊、山谷與盆地是山地互補(bǔ)的形式，這些形式 的意象不僅僅限于形式自身，同時(shí)其他元素也參與強(qiáng)化。山 谷、盆地地勢(shì)低洼，山

4、谷可能會(huì)由河流強(qiáng)化，盆地由湖泊來(lái) 強(qiáng)化;山頂、山脊可能會(huì)由天空來(lái)強(qiáng)化，觀察者所獲得的心理 體驗(yàn)也不同。 山地地形與山地建筑屋頂徐健6 山地地形與山地建筑屋頂徐健7 地質(zhì)的不穩(wěn)定性 n 山地是地殼板塊“造山運(yùn)動(dòng)”的產(chǎn)物。它地質(zhì)運(yùn)動(dòng)內(nèi)力和 外力兩方面作用。內(nèi)力作用就是常引起火山爆發(fā)、地震， 造成大規(guī)模的地形起伏；外力作用則常由地球表面水、風(fēng)、 溫度變化等原因造成，會(huì)破壞巖層、割切地形，或?qū)⒌匦?起伏夷平。巖層、風(fēng)化層、土壤等山地地質(zhì)狀況常常處于 一種相對(duì)平衡的狀態(tài)，會(huì)因外界條件變化而變化。如降水 量達(dá)到一定量，便會(huì)形成滑坡、斷層等自然災(zāi)害。而人工 作用如開(kāi)挖對(duì)地形破壞過(guò)大，影響山體原有的形態(tài)，便會(huì)

5、 導(dǎo)致塌方。 山地地形與山地建筑屋頂徐健8 氣候的多變性 n 山地氣候不只是體現(xiàn)一定地區(qū)經(jīng)緯度氣候特征，更多的是 山地地形影響下的小范圍地域特征氣候變化。主要影響因 素為海拔高度、山脈走向、坡向和地形，其特征是多變性。 如風(fēng)速會(huì)隨山地海拔升高而增大，山頂、山脊以及峽谷風(fēng) 口處風(fēng)速大，盆地、谷底和背風(fēng)處風(fēng)速??；海拔高度不同、 陽(yáng)坡陰坡太陽(yáng)照射度的不同等則會(huì)帶來(lái)溫差；氣壓變化、 地形起伏等會(huì)出現(xiàn)地區(qū)性環(huán)流。 山地地形與山地建筑屋頂徐健9 傳統(tǒng)山地建筑屋頂適應(yīng)氣候的啟示 n 由于重慶地區(qū)氣候常年濕熱，傳統(tǒng)建筑又較封閉，室內(nèi)絕 對(duì)濕度較高，在此室內(nèi)濕熱的環(huán)境里，生活產(chǎn)生的廢氣和 細(xì)菌引起的穢氣，都會(huì)影

6、響人們的身體健康。地形受限的 情況下，在建筑布局中天井的設(shè)置可以形成經(jīng)常性“誘導(dǎo) 式”室內(nèi)外換氣，形成自然通風(fēng)，可以排走室內(nèi)余熱和濕 氣，引入清涼干爽空氣，保證室內(nèi)合適的熱環(huán)境 山地地形與山地建筑屋頂徐健10 山地地形與山地建筑屋頂徐健11 n 這種通風(fēng)的形成是靠風(fēng)壓以及室內(nèi)外空氣密度差單獨(dú)作用或 共同作用產(chǎn)生的。對(duì)于單面敞廳的天井建筑，白天在太陽(yáng)輻 射作用下，使得屋頂、敞廳屋頂下表面以及天井地面溫度升 高，圍合的空氣受熱上升，天井地面壓力減小，室內(nèi)外底部 產(chǎn)生壓力差。在壓力差的作用下，風(fēng)的流通帶動(dòng)室內(nèi)熱氣通 過(guò)天井向外擴(kuò)、撒。同時(shí)室外涼爽的空氣從屋頂瓦的縫隙中 添補(bǔ)進(jìn)來(lái)，完成室內(nèi)熱氣排出冷空

7、氣流入的過(guò)程。（圖 4.11） 值得注意的是這種熱壓通風(fēng)模式的流場(chǎng)一般發(fā)生在敞廳的前 部。檐口越高，有利于熱壓的形成，氣流進(jìn)入深度越大。對(duì) 于雙面敞廳的天井建筑，前天井主要起引風(fēng)作用，由天井引 風(fēng)到廳堂和房間，后一個(gè)天井作為出風(fēng)口，形成穿堂風(fēng)，更 加強(qiáng)了通風(fēng)的效果。 山地地形與山地建筑屋頂徐健12 抱廳 n 抱廳是一種西南地區(qū)特有的空間形式，在適應(yīng)氣候上比天 井更加具有優(yōu)勢(shì)。它是西南傳統(tǒng)場(chǎng)鎮(zhèn)中一種特殊的院落空 間類(lèi)型，多用于店宅和坊宅中，在一些大型公共建筑中也 有所運(yùn)用。沿長(zhǎng)江岸邊的城市，氣溫炎熱、潮濕多雨，常 將天井加蓋，又稱“亭子天井”。其在空間尺度和使用功 能上與天井比較接近，其特殊之處

8、就在于其上覆有屋面， 能夠遮擋風(fēng)雨，滿足部分室外活動(dòng)，于是形成的院落空間 又具有了室內(nèi)廳堂的優(yōu)點(diǎn)（圖 4.13）。抱廳所覆屋面一般 有三種，一種是在院落上空滿覆兩坡屋面，高出四周形成 采光通風(fēng)口，為滿覆形抱廳 山地地形與山地建筑屋頂徐健13 n 一種是在院落上空覆兩坡屋面，與前后廳房相連，兩側(cè)則 保留狹長(zhǎng)的開(kāi)口，形成工字型抱廳；還有一種是在院落上 空覆十字形屋面，與前后廳房和左右?guī)肯噙B，四角各保 留有開(kāi)口，為十字形抱廳。抱廳在遮蔽院落空間的同時(shí)， 保持了院落的開(kāi)敞性，具有良好的采光通風(fēng)功能，是西南 地區(qū)人民適應(yīng)地域氣候環(huán)境的創(chuàng)造性營(yíng)建。 山地地形與山地建筑屋頂徐健14 山地地形與山地建筑屋頂

9、徐健15 貓兒鉆與老虎窗 n 傳統(tǒng)山地建筑適應(yīng)氣候的甚至還有一些細(xì)部構(gòu)造，以應(yīng)對(duì) 地域氣候特征。川渝地區(qū)氣候潮濕、多陰雨，夏季悶熱， 加之城鎮(zhèn)建筑密集，民居建筑面寬窄而進(jìn)深大，通風(fēng)采光 尤為重要，因此傳統(tǒng)建筑多利用屋面的一些細(xì)部處理來(lái)幫 助緩解這些問(wèn)題?！柏垉恒@”是瓦屋面上架設(shè)的小型通風(fēng) 孔洞。它的做法是利用瓦片的豎立、鋪疊形成一高出屋面 20-40cm 的凸弧形小瓦屋洞，下面則有一高 20cm 左右的 通風(fēng)小孔，尺度大約容一只貓鉆過(guò)顧得此名（圖 4.14）。 它可以幫助建筑空氣流通，加強(qiáng)透氣性，一般設(shè)置在廚房 的屋頂上，利用抽風(fēng)效果改善室內(nèi)小氣候。臥室屋頂利用 亮瓦或氣樓（俗稱老虎窗）增加采

10、光和通風(fēng)的作法更是常 見(jiàn)。這些屋面的細(xì)部構(gòu)造，都體現(xiàn)出對(duì)地域氣候的敏銳應(yīng) 對(duì)（圖 4.15） 山地地形與山地建筑屋頂徐健16 屋頂為墻身遮陽(yáng) n 重慶地區(qū)夏季太陽(yáng)輻射強(qiáng)烈，特別是在山地陽(yáng)坡地形下， 墻身會(huì)大面積受到照射，這樣不僅是誰(shuí)室內(nèi)溫度過(guò)高，而 且經(jīng)過(guò)潮濕和暴曬的反復(fù)過(guò)程墻體也很容易變形。重慶建 筑屋頂常有較大出檐，順應(yīng)地形錯(cuò)落跌至，形成的不只是 灰空間，也是形成了相互遮擋的陰影。建筑間的明暗對(duì)比 與光影交錯(cuò)編織了美麗的山地建筑圖畫(huà)。在四川瀘州的福 寶鎮(zhèn)可以明顯的看到這種設(shè)計(jì)手 法 山地地形與山地建筑屋頂徐健17 山地地形與山地建筑屋頂徐健18 n 在重慶地區(qū)，單位院落式居住建筑布局是傳統(tǒng)

11、民居中很常 見(jiàn)的，并被長(zhǎng)期運(yùn)用，一是由于家庭結(jié)構(gòu)的需要和封建傳 統(tǒng)思想的影響，二是適應(yīng)地域環(huán)境的需要，院落建筑在古 老的四川地區(qū)盛行，不過(guò)由于地形的限制，平面維度的建 筑布局為順應(yīng)山勢(shì)，往往想成“臺(tái)院式”或“重臺(tái)天井” 布局。此外屋頂并沒(méi)有在墻面處結(jié)束，而是挑出了連續(xù)的 檐廊，使建筑和室外有一個(gè)緩沖的灰空間，既是雨季順暢 交通的保證，又可以有利的遮擋陽(yáng)光，與天井或院落的結(jié) 合又可以增加院落空氣流通，減緩重慶地區(qū)夏季悶熱潮濕 的空氣環(huán)境。 山地地形與山地建筑屋頂徐健19 山地地形與山地建筑屋頂徐健20 山地地形與山地建筑屋頂徐健21 線性序列 n 這種布局在斜面坡地上，或是丘陵臺(tái)地上，或山脊上，

12、具 有比較明顯的優(yōu)越性，因?yàn)樗梢皂槕?yīng)等高線布置。線性 模式形成的屋頂形態(tài)是極具韻律的。這種布局多用于均勻 坡地上，當(dāng)平行于等高線時(shí)，屋頂形式呈水平展開(kāi)，重復(fù) 單元形態(tài)。在沿河地形或交陡地形下，常會(huì)形成吊腳式線 形布局，產(chǎn)生挑廊。在苗居中有一種叫做退堂的處理手法。 這是由堂屋退進(jìn)一步或兩步，并與挑廊的一部分共同合成 的半戶外空間，室內(nèi)外空間在這里相互滲透融合，在居住 功能上有著重要的作用。退堂靠邊常設(shè)置欄登，也就是美 人靠，在前面增加披檐，擴(kuò)大空間，在陽(yáng)坡面也可改為凹 廊，形成的敞廳是夏天全家納涼進(jìn)餐的好地方。當(dāng)直線垂 直于等高線時(shí)，建筑一般采用錯(cuò)疊法布置，屋頂形態(tài)會(huì)呈 現(xiàn)出梯步式的韻律。這種

13、模式常被運(yùn)用在川東民居中。以 爬坡線性室外梯步作為主軸，單邊或兩邊錯(cuò)疊建筑，形成 街道。建筑常為穿斗式，且屋頂大多挑出檐廊，檐廊可以 起到為建筑遮陽(yáng)的作用，保護(hù)建筑外墻，還可以為主人提 供半室外休閑空間，也可以為過(guò)路行人提供遮風(fēng)避雨的場(chǎng) 所。 山地地形與山地建筑屋頂徐健22 山地地形與山地建筑屋頂徐健23 山地地形與山地建筑屋頂徐健24 片狀模式 n 這種模式一般是場(chǎng)地較大，坡度較緩，沒(méi)有泥石流滑坡和 山洪暴發(fā)的可能危 n 害。這種布局利于方便群眾生活、學(xué)習(xí)和生產(chǎn)，增進(jìn)鄰里 關(guān)系，同時(shí)易于系列的、 n 有序的組織空間序列（圖 4.20）。苗寨是很有代表性的片 狀布局，屋頂呈現(xiàn)出錯(cuò)落 n 有致的

14、序列，坡屋頂?shù)男问綔p少對(duì)后面建筑陽(yáng)光的遮擋， 出挑的屋檐又組合起來(lái) n 形成遮風(fēng)避雨的安全通道（圖 4.21）。 山地地形與山地建筑屋頂徐健25 地形與屋頂關(guān)系形態(tài)歸納 n 接地方式與屋面形式 n 接地方式不同影響屋頂?shù)氖褂?。根?jù)對(duì)中國(guó)川、貴地區(qū)山 地民居的經(jīng)驗(yàn)，通常建筑適應(yīng)地形的手法有 12 種，即： 臺(tái)、挑、吊、坡、拖、梭、靠、跨、架、錯(cuò)、分、合。其 接地形式的不同，在某些程度上也會(huì)影響建筑屋頂空間的 使用（圖 5.1）。如吊、挑、架的接地手法是為了節(jié)約用 地或受地形限制架空底層，許多居住建筑因此將使用功能 按樓層明細(xì)劃分：架空層飼養(yǎng)牲畜，上部為居住活動(dòng)空間。 但縮小接地面積會(huì)導(dǎo)致使用空間

15、上移，所以利用坡屋頂局 部較高空間，在頂部增加閣樓作儲(chǔ)藏用，也是非常實(shí)際的。 另外，一些靠崖建筑聯(lián)系著山地不同標(biāo)高的水平面，局部 屋面還會(huì)作為豎向的聯(lián)系點(diǎn)。 山地地形與山地建筑屋頂徐健26 山地地形與山地建筑屋頂徐健27 屋頂與山體的關(guān)系 n 屋頂與山體的關(guān)系是研究 屋頂形態(tài)，功能的基礎(chǔ)。 通過(guò)總結(jié)，可以將其分為 三類(lèi)：與山體相離、與山 體相靠、被山體覆蓋。 山地地形與山地建筑屋頂徐健28 n 與山體相離。此時(shí)，屋頂看似與山體沒(méi)有直接聯(lián)系，實(shí)際 上屋頂與山體仍然處在一個(gè)系統(tǒng)當(dāng)中，相互產(chǎn)生著影響及 聯(lián)系。與山體相離的建筑作為群體出現(xiàn)時(shí)，建筑頂部高低 形態(tài)與山體基面有兩種不同的設(shè)計(jì)手法，一種是呼應(yīng)山體 走勢(shì)，產(chǎn)生與山地形態(tài)相似的屋頂趨勢(shì)；另一種是頂部自 身形成序列，與山體形成對(duì)比。兩種手法用來(lái)適應(yīng)不同設(shè) 計(jì)需要。 山地地形與山地建筑屋頂徐健29 n 與山體相靠。屋頂直接與山體發(fā)生關(guān)系，增加了屋頂?shù)目?達(dá)性。這種情況在山地地區(qū)隨處可見(jiàn)。建筑的屋頂與接地 底面形成了上下兩個(gè)或者是更多的基面，人的活動(dòng)范圍得 到了擴(kuò)展，建筑與自然山體的交流也更加密切。 n