高層建筑空間構(gòu)成模式研究

1、高層建筑空間構(gòu)成形式研究摘要：近幾十年來(lái)高層建筑在造型形式不斷翻新、高度記錄一再被打破的同時(shí)，其空間構(gòu)成形式也發(fā)生了很大的變化。本文即是從建筑方案學(xué)的角度，對(duì)近些年來(lái)世界高層建筑空間構(gòu)成形式的演變和開(kāi)展趨向進(jìn)展分析和討論，并指出核的變化和中庭空間的介入，已引發(fā)了高層建筑空間構(gòu)成形式的重大變革。關(guān)鍵詞：高層建筑空間構(gòu)成形式核中庭底部空間高層建筑自出現(xiàn)以來(lái)已有100多年的歷史，而隨著經(jīng)濟(jì)的開(kāi)展、技術(shù)的進(jìn)步和人們觀(guān)念的改變，高層建筑在本世紀(jì)未，又迎來(lái)了新一輪的建立熱潮。近一、二十年高層建筑在造型形式不斷翻新，高度記錄一再被打破的同時(shí)，其空間構(gòu)成形式也發(fā)生了很大的變化，并致使高層建筑的設(shè)計(jì)理念也發(fā)生了

2、重大的變革。當(dāng)然，建筑空間構(gòu)成形式的變化并非一日之功，是需要有一個(gè)演變過(guò)程的，而且在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，還會(huì)多種形式共存。所以，我們?cè)诨貞浛偨Y(jié)近一個(gè)時(shí)期世界高層建筑開(kāi)展?fàn)顩r的根底上，僅對(duì)高層建筑空間構(gòu)成形式的開(kāi)展趨勢(shì)及其作用進(jìn)展剖析，以求就教于各位讀者。一、內(nèi)核的形成高層建筑與其它建筑之間的最大區(qū)別，就在于它有一個(gè)垂直交通和管道設(shè)備集中在一起的、在構(gòu)造體系中又起著重要作用的“核re。而這個(gè)“核也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重，決定著高層建筑的空間構(gòu)成形式。上個(gè)世紀(jì)未，在高層建筑的建立剛剛開(kāi)場(chǎng)的時(shí)候，由于人們對(duì)構(gòu)造體系認(rèn)識(shí)的局限當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的構(gòu)造體系是鋼框架構(gòu)造，設(shè)備設(shè)計(jì)經(jīng)歷的缺乏，以及建筑功能需求的單

3、一等客觀(guān)原因，使得早期的高層建筑設(shè)計(jì)并沒(méi)有形成“核的概念。垂直交通、設(shè)備空間和構(gòu)造體系帶有明顯的隨意性和分散性，均按各自詳細(xì)的要求分別布置。進(jìn)入本世紀(jì)，隨著高層建筑建立的開(kāi)展、高度的增加和技術(shù)的進(jìn)步，在高層建筑的設(shè)計(jì)過(guò)程中，逐漸演化出了中央核心筒式的“內(nèi)核空間構(gòu)成形式，這是各專(zhuān)業(yè)共同探究?jī)?yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果。在建筑處理上，為了爭(zhēng)取盡量寬闊的使用空間，希望將電梯、樓梯、設(shè)備用房及衛(wèi)生間、茶爐間等效勞用房向平面的中央集中，使功能空間占據(jù)最正確的采光位置，力求視線(xiàn)良好、交通便捷。在構(gòu)造方面，隨著筒體構(gòu)造概念的出現(xiàn)、高度的增加，也希望能有一個(gè)剛度更強(qiáng)的筒來(lái)承受剪力和抗扭，而這些恰好與建筑師的要求不謀而合。在

4、建筑的中央部分，有意識(shí)地利用那些功能較為固定的效勞用房的圍護(hù)構(gòu)造，形成中央核心筒，而筒體處于幾何位置中心，還可以使建筑的質(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合，更加有利于構(gòu)造受力和抗震。這種“內(nèi)核空間構(gòu)成形式，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的理論檢驗(yàn)，以其構(gòu)造合理、使用方便和造價(jià)相對(duì)低廉的優(yōu)勢(shì)，很快便成為高層建筑中最為流行的空間布局形式。當(dāng)然，除了中央核心筒式的“內(nèi)核布置方式之外，高層建筑還有其它的布局方式，如“外核式布局和“多核式布局等等。盡管中央核心筒式布局的筒體周?chē)姆块g需要人工采光和機(jī)械通風(fēng)，總會(huì)多少給人帶來(lái)不適感，但是直至本世紀(jì)80年代以前，“內(nèi)核式的布局形式一直占據(jù)著主導(dǎo)地位?！皟?nèi)核式的布局形式及其變種不

5、僅在數(shù)量上占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，而且，大多數(shù)著名的高層建筑也都采用這種形式。如30年代建成的美國(guó)紐約的“帝國(guó)大廈EpireStateBuilding，1931，50年代建成的“西格拉姆大廈SeagraBuilding，1958，70年代建成的芝加哥“漢考克大廈JhnHankenter，1970和紐約“世界貿(mào)易中心rldTradeenter，1973，以及日本的“陽(yáng)光大廈Sushine60，1978等等。就是在今天，世界上最高的幾座高層建筑，馬來(lái)西亞的“石油大廈PetrnasTers，1998、上海的“金茂大廈JinaBuilding，1998和香港的“中環(huán)廣場(chǎng)大廈entralPlaza，1992等等，

6、也仍然采用的是這種“內(nèi)核式的空間構(gòu)成形式。二、核的分散與別離然而，隨著時(shí)代的開(kāi)展、技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)建筑需求的變化和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)的不同，以中央核心筒為主流的高層建筑“內(nèi)核空間構(gòu)成形式開(kāi)場(chǎng)受到了挑戰(zhàn)。第一次變革主要還是出于造型上的需要和建筑設(shè)計(jì)理念的變化，如70年代前后出現(xiàn)的“雙核構(gòu)成形式。雙側(cè)外核心筒的布局，不僅有利于避難疏散，而且也使高層建筑的外觀(guān)造型產(chǎn)生了宏大的變化。貝聿銘設(shè)計(jì)的新加坡“華僑銀行中心verseahineseBankingenter，1976和日建立計(jì)設(shè)計(jì)的日本“IB本社大樓IBHeadffieBuilding，1972等等就是當(dāng)年風(fēng)行一時(shí)的雙側(cè)外核設(shè)計(jì)手法的代表。第二次變革最

7、先對(duì)核心筒提出革命性建議的是設(shè)備專(zhuān)業(yè)，他們認(rèn)為隨著建筑設(shè)備的日趨增多和越來(lái)越復(fù)雜，假如把設(shè)備用房和管道井從核心筒中別離出來(lái)，可能會(huì)更有利于管理和維修。而80年代以后，智能化建筑的普及和電信設(shè)施的不斷增加，導(dǎo)致了在高層建筑中大量應(yīng)用計(jì)算機(jī)和電信通訊設(shè)備，甚至許多建筑在開(kāi)工之后，仍然頻繁地改造布線(xiàn)系統(tǒng)和增添新設(shè)備。智能化辦公樓中的光纜與電腦網(wǎng)絡(luò)管道井、配線(xiàn)箱以及中繼裝置等，每層都必須設(shè)置三處以上才算合理。這樣，建筑上為了滿(mǎn)足機(jī)電設(shè)備經(jīng)常變動(dòng)的需要，便開(kāi)場(chǎng)將“核分散化，分置多處設(shè)備用房和管道井，以便于部分更改。對(duì)于構(gòu)造專(zhuān)業(yè)來(lái)說(shuō)，加強(qiáng)建筑周邊的剛度也會(huì)有效地抵抗地震對(duì)高層建筑的破壞，所以假如將垂直交通

8、和設(shè)備用房等分散地布置在周邊，那么無(wú)疑也會(huì)對(duì)構(gòu)造抗震有利。同時(shí)，這種分散的多個(gè)外核的空間構(gòu)成形式，也正好適用于新興的巨型框架構(gòu)造SuperFrae，使這種構(gòu)造體系中的巨型支撐柱具有了使用功能。其最典型的實(shí)例就是丹下健三設(shè)計(jì)的日本“東京都新都廳NeTkyityHall，1991。而從建筑設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，核的挪動(dòng)、垂直交通、效勞性房間和管道井分散到建筑的周邊，對(duì)于高層建筑的空間構(gòu)成形式和立面造型上的變化也是極具革命性的。它不但適應(yīng)了其它專(zhuān)業(yè)的需求，而且還有利于避難疏散，創(chuàng)造更大的使用空間和使高層建筑的底部獲得解放。這種空間構(gòu)成形式所具有的靈敏性和先進(jìn)性，很快便被推崇技術(shù)表現(xiàn)的歐洲建筑師們所發(fā)現(xiàn)，并

9、創(chuàng)造性地應(yīng)用在他們的作品之中。羅杰斯R.Rgers設(shè)計(jì)的英國(guó)“倫敦勞埃德大廈LlgdsfLndn，1986、88木街辦公樓88dStreet，LndnE2，1999和福斯特N.Fster設(shè)計(jì)的“香港匯豐銀行NeHeadguartersfrtheHngkngBank，1986等等即是分散式核心筒的杰作，它們從內(nèi)部的空間構(gòu)成到外部立面，均與中央核心筒式的高層建筑大相經(jīng)庭。此處，在規(guī)模較小的高層建筑中，近年來(lái)還出現(xiàn)一種核與主要使用空間別離化的現(xiàn)象，垂直交通、效勞性用房和設(shè)備管道井均分別獨(dú)立，與建筑主體分開(kāi)。主要使用空間更加完好，四面對(duì)外，核與主要使用空間之間以連廊相接。從構(gòu)造的角度來(lái)看，核的剛度較大

10、，而主體較柔，兩部分各自分別工作，既受力合理又相對(duì)經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然，連接部分的設(shè)計(jì)是這類(lèi)高層建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在，不過(guò)這種設(shè)計(jì)方式給建筑外觀(guān)帶來(lái)的變化，已引起了建筑師們的觀(guān)注，并很快在歐洲和日本流行起來(lái)。德國(guó)的漢諾威建筑博覽會(huì)管理辦公樓VeraltungsgebaudederDeutshenesseAG，2000、埃森RE公司辦公樓REAGrprateHeadguarters，1996，以及日本東京的東急南大井大樓Tkuinai01Building，1994和大阪的凱恩斯本部辦公樓KeyenerpratinHeadffieLAB，1994就是核與主體相別離的極有特色的建筑實(shí)列。核的分散和別離還可以使樓

11、梯間、衛(wèi)生間等直接對(duì)外自然采光通風(fēng)，既節(jié)約能源，又省去消防所需的加壓送風(fēng)設(shè)備，更符合低能耗，可循環(huán)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)原那么。因此，近幾年強(qiáng)調(diào)生態(tài)、節(jié)能的高層建筑多采用這種布局方式。馬來(lái)西亞建筑師楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的高層建筑，不但樓梯、衛(wèi)生間等全部對(duì)外，而且電梯筒壁還被刻意用來(lái)遮擋日曬，可謂“分散外核空間構(gòu)成形式的生態(tài)設(shè)計(jì)方式。“吉隆坡廣場(chǎng)大廈PlazaAtriu，1986及其最新設(shè)計(jì)的“新加坡展覽大廈ExhibitinTer，1999就都反映出這一設(shè)計(jì)特征。而另一位歐洲的建筑師赫爾佐格T.Hetzag設(shè)計(jì)的前述之德國(guó)漢諾威建筑博覽會(huì)管理辦公樓，也以其生態(tài)觀(guān)念贏(yíng)得了眾口稱(chēng)贊。三、中庭空間的出現(xiàn)最早將中庭引進(jìn)高層

12、建筑的是美國(guó)建筑師波特曼J.Prtan。出于商業(yè)上的需要，他在70年代前后設(shè)計(jì)建造的幾座高層旅館舊金山的“海特?cái)z政飯店HyattRegenyHtel，1974等建筑中都參加了一個(gè)非常華美、氣氛熱烈的大中庭。這種中庭既起著統(tǒng)合空間流線(xiàn)的作用，又是人們休閑交往的場(chǎng)所，中庭中還設(shè)置噴泉疊水、種植各種植物，可創(chuàng)造出一種沖動(dòng)人心的歡快氣氛。所以它一出現(xiàn)便深受人們的喜歡，并很快風(fēng)行全球。轉(zhuǎn)貼于論文聯(lián)盟.ll.80年代以后，中庭空間開(kāi)場(chǎng)應(yīng)用于高層辦公建筑。受高層旅館的影響，一些辦公大樓為了追求氣派和空間變化，便在入口處附設(shè)一個(gè)中庭，如芝加哥的“第一國(guó)家廣場(chǎng)3號(hào)大廈ThreeFirstNatinalPlaza

13、，1981，S、體斯敦的“共和銀行中心大廈NatinsBankenter，1984，J.BurgeeandP.Jhnsn等等。而隨著人們環(huán)境觀(guān)念的增強(qiáng)，以及各國(guó)政府對(duì)由于在辦公樓內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間從事VDT操作，所引發(fā)的情緒緊張，視覺(jué)疲勞和心理上的孤獨(dú)感等“辦公室綜合癥的關(guān)注，高層辦公建筑內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)也越來(lái)越為人們所重視。提供自然化的休息空間和改善封閉的室內(nèi)環(huán)境，成為高層辦公樓設(shè)計(jì)必須解決的重要問(wèn)題。于是，在高層辦公建筑中插入一個(gè)或在不同區(qū)域插入數(shù)個(gè)封閉或開(kāi)敞的中庭的設(shè)計(jì)手法開(kāi)場(chǎng)出現(xiàn)。日本日建立計(jì)設(shè)計(jì)的“伊藤忠商事東京本社大樓Tky.ITHBuilding，1981和“新宿NS大樓ShinjukuNS

14、Building，1982，以及S設(shè)計(jì)的沙特阿拉伯國(guó)際商業(yè)銀行“NatinalerialBank，1983、海蒙特?fù)PH.Jahn設(shè)計(jì)的芝加哥伊利諾州中心“StatefIllinisenter，1985、福斯特設(shè)計(jì)的香港匯豐銀行“NeHeadguartersfrtheHngkngBank，1986和東京的世紀(jì)塔“enturyTer，1991等等，便是將中庭置于建筑之中，以取代中央核心筒的實(shí)例。實(shí)際上，核心筒的分散和別離，中庭空間的介入，已使高層建筑的空間構(gòu)成形式徹底發(fā)生了變化。新一代的高層建筑空間組織更為靈敏多樣，由于空間設(shè)計(jì)的側(cè)重點(diǎn)已由追求經(jīng)濟(jì)效率向營(yíng)造寬松舒適的生活環(huán)境轉(zhuǎn)變，所以許多新建的高

15、層建筑都以“景觀(guān)空間的概念，將共享空間與功能空間相結(jié)合，把核分散向四周，垂直交通采用玻璃電梯，直接采光，給人們以開(kāi)敞亮堂、將動(dòng)線(xiàn)視覺(jué)化的空間感受。空間構(gòu)成形式也由封閉的“積層式，變?yōu)樯舷仑灤┑摹皠?dòng)態(tài)流動(dòng)空間。1994年建成的日本東京“文京區(qū)市民中心Bunkyivienter，就在通常布置“內(nèi)核的位置設(shè)計(jì)了一個(gè)與建筑通高的“光庭。該建筑將辦公部分分作南北兩處，以通道相連，設(shè)備管道井分散在塔樓的東西兩側(cè)，主要客用垂直交通工具電梯，那么全部采用了透明的玻璃景觀(guān)電梯，并布置在光庭之中，使垂座電梯的人可以與環(huán)境對(duì)話(huà)，看到辦公室和休息空間走廊中的情景。徹底改變了以往高層辦公樓內(nèi)那種昏暗的又長(zhǎng)又窄的通道和封

16、閉的電梯給人們帶來(lái)的壓抑感，使人流動(dòng)線(xiàn)可視化，增加了空間情趣。在日本，類(lèi)似的新一代辦公大樓還有1995年建成的“中野坂上方案NakanSakaueRedevelpentPrjet。中庭空間的介入還使得樓層間的自然通風(fēng)換氣成為可能，福斯特設(shè)計(jì)的德國(guó)“法蘭克福商業(yè)銀行大樓erzbankHeadguarters，1997就是這方面最為人們津津樂(lè)道的實(shí)例。該建筑的平面呈三角形，核分分布置在三個(gè)角上，中間是通高的中庭，周邊的辦公空間每隔4層還設(shè)有環(huán)繞著中庭螺旋上升的空中庭園。中庭和空中庭園既有通風(fēng)采光的作用，又為建筑內(nèi)部創(chuàng)造了豐富的景觀(guān)，給每一個(gè)角落都帶來(lái)了綠色和陽(yáng)光。大樓內(nèi)的辦公室都有可以開(kāi)啟的窗戶(hù)，

17、氣流從窗戶(hù)及空中庭園進(jìn)入，在中庭形成對(duì)流自然通風(fēng)，明顯地減輕了環(huán)境負(fù)荷，因此而被人們稱(chēng)作是“世界上第一座生態(tài)型超高層建筑。其實(shí)，利用中庭節(jié)能的高層建筑并不止“法蘭克福商業(yè)銀行一座，前述之“文京市民中心、“新宿NS大樓和“NTT幕張大樓NTTakuhariBuilding等等，均是利用中庭節(jié)能的典范，據(jù)稱(chēng)它們可比同時(shí)期興建的普通高層辦公樓節(jié)約能耗近40%.四、底部空間的變化早期的高層建筑多直接面對(duì)街道，從街道進(jìn)入門(mén)廳，再由門(mén)廳進(jìn)入電梯廳，垂座電梯至各樓層，這是高層建筑中最為普遍的空間流線(xiàn)組織方式。建筑空間與城市空間之間缺乏過(guò)渡，沒(méi)有“中間領(lǐng)域的概念，在人流集散的頂峰期，對(duì)城市交通環(huán)境的影響也較大

18、。盡管許多高層建筑都在門(mén)廳的藝術(shù)處理上頗費(fèi)心機(jī)，設(shè)計(jì)得非常華美壯觀(guān)，但是由于空間組織方面的缺陷，門(mén)廳內(nèi)往往留不住人，形不成公共活動(dòng)空間，而入口處也常出現(xiàn)人流擁塞的現(xiàn)象。70年代以后高層建筑的設(shè)計(jì)開(kāi)場(chǎng)重視底部空間與城市環(huán)境的關(guān)系，伴隨著多種商業(yè)效勞性功能的滲入，許多高層建筑都以擴(kuò)大底部公共活動(dòng)空間、形成入口廣場(chǎng)和將底部架空把城市空間引入建筑內(nèi)部的設(shè)計(jì)方法，來(lái)處理建筑空間與城市空間的過(guò)渡關(guān)系。其中最有代表性的實(shí)例是美國(guó)紐約的“城市公司中心大廈itirpenter，1977。該建筑由4根巨柱支撐，底部架空7層，下沉式的廣場(chǎng)伸入到建筑內(nèi)部與共享大廳相通，使城市空間和建筑空間有機(jī)地交織在一起。而反過(guò)來(lái)，

19、該建筑底部的公共空間對(duì)城市環(huán)境整備，也起到了積極的作用。為理解決人流集散和城市交通與建筑內(nèi)部交通相銜接的問(wèn)題，如今的高層建筑常常采用多個(gè)出入口和立體化組織交通流線(xiàn)的方法。通過(guò)首層、地下層和地上的架空廊道與不同層面的城市交通網(wǎng)絡(luò)相連接，以到達(dá)通暢便捷和步行、車(chē)行的互不干擾，美國(guó)、加拿大、香港、日本等地的很多高層建筑的交通組織都是如此?？偠灾?dāng)今高層建筑的底部空間設(shè)計(jì)，已從單純考慮建筑與周?chē)h(huán)境之間的關(guān)系，開(kāi)展到進(jìn)展整體的城市空間設(shè)計(jì)，其交通組織和公共活動(dòng)領(lǐng)域的創(chuàng)造也日趨立體化、開(kāi)放化。自本世紀(jì)40年代初，世界上第一個(gè)一體化設(shè)計(jì)建立的美國(guó)洛克菲勒中心TheRkefellerenter高層建筑群

20、建成以來(lái)，綜合性多功能的高層大樓便深受人們的歡送，隨著近年來(lái)高層建筑的建立與城市開(kāi)發(fā)的結(jié)合越來(lái)越為人們所重視，超大規(guī)模的數(shù)幢高層建筑一體化建立的綜合工程便再度悄然興起。這類(lèi)高層建筑設(shè)計(jì)的最大特色，就是以一個(gè)公共活動(dòng)中心將高層大樓的底部連結(jié)成一個(gè)整體。公共活動(dòng)中心多為一個(gè)宏大的中庭或室內(nèi)步行商業(yè)街，它既是人們購(gòu)物、休閑、交往的場(chǎng)所，又有組織內(nèi)部空間流線(xiàn)、連接各棟建筑的作用。同時(shí)，它還是建筑空間與城市空間的結(jié)合部，是機(jī)動(dòng)車(chē)、軌道交通和步行系統(tǒng)與建筑多層次多重銜接的結(jié)點(diǎn)。美國(guó)紐約的“世界金融中心rldFinanialenter，1985和日本的“橫濱皇后廣潮QueensSguare，1997即是這種超大規(guī)模綜合開(kāi)發(fā)工程的范例?！皺M濱皇后廣潮以一條長(zhǎng)達(dá)300的立體化步行商業(yè)街將3幢高層辦公大樓、1幢高層旅館、1幢大型百貨商店和1幢音樂(lè)城連成一體。商業(yè)街的