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现代公共高层建筑共享空间的构建

2011-06-12程明增

山西建筑 2011年22期
关键词:中庭通风空间

程明增

0 引言

19世纪,建筑空间还是封闭、实体的静态观念。新材料、新技术以及新的设计理念的出现致使20世纪初现代建筑空间出现了革命性的转变,静态的空间意识逐渐被开放化、动态化的空间意识所代替。

现代建筑大师赖特致力于研究空间的流动感,打破了古典建筑空间的中心性和封闭性。1903年赖特设计了纽约布法罗市的拉斯金大厦,其5层高的中庭是现代高层建筑共享空间的原型。而最早将中庭这种共享空间形式引进高层建筑的是美国建筑师波特曼,他是从赖特的古根海姆美术馆的中庭得到启发并归纳共享空间的要点:具有跨层大空间;具有多种功能;具有共享感。1985年波特曼设计的美国亚特兰大马里奥特侯爵酒是具有代表性的建筑,因内部有一个47层高的巨大中庭而著称。建筑师们为了创造更丰富的共享空间,将阳光、新鲜空气、水、植物等自然因子引入室内,并运用一定的技术措施及充分利用可再生的能源(风能、太阳能和地热能等)使共享空间成为与外界进行物质能量交换的空间,营造舒适宜人开放的共享空间环境。

共享空间在高层建筑的生态调节作用在高层建筑的竖向上表现最为明显,不仅会影响建筑的交通流线,还会影响建筑的功能关系和结构形式。在已建成的高层建筑中,分析共享空间在竖向的设计手法有以下几种形式。

1 底部的共享空间

共享空间设在高层建筑的底部可分室内和室外两种形式,而这两种形式的共享空间对高层建筑空间功能分割起到的作用也各不相同。

室内的共享空间形式是最早出现在商业高层建筑中。它从庭院直接发展而来,作为一种全天候的庭院空间受到人们的青睐。初步改善高层建筑中部的采光、通风效果,调节了局部气候,是从室外到室内的一个重要的过渡空间,从而大大提高了高层建筑的空间利用率。这种形式在高层建筑设计中是最为常见的。

室外的共享空间形式是把高层建筑底部空间当作是城市体系的一部分,将建筑底部部分或全部空间去掉围合限定,形成与城市环境互为渗透的空间,使其共享化形成大小不同、形态丰富、功能多样的公共空间,为城市居民提供交往、活动的公共场所。例如建筑师保罗·鲁道夫设计的中国香港奔达中心,在建筑不同高度通过出挑、凹进与水体、花台相结合的方法,使底部开放空间极大的满足人的尺度感和舒适度。人们通过这些不同层次空间的组合,体验到了富于变化、极具尺度感和人情味的空间环境。

2 中部的共享空间

共享空间设置在高层建筑的中部位置,是为了结合功能需求,在建筑内部设置一个或隔数层设置几个共享空间的方法。如伦敦的Bishopsgate Tower在8层~28层间形成三个异形的“空腔”,有以下作用:随建筑功能变化,可作为扩建空间;可兼作紧急疏散区域;创造宜人具有自然气息的室内环境,提高可观赏性。

建筑师诺曼·福斯特设计的上海久事大厦中,在15层~17层,26层~28层,36层~40层设计三个颇具个性的通高空中共享空间,并且在建筑立面结构上也可表现出三个共享空间。这样的空间模式改变了高层建筑传统的造型,并赋予高层建筑更多宜人生态的室内空间环境,促使高层建筑共享空间形式也更加多样化。

3 腔体式共享空间

当共享空间的高度贯穿整个建筑的时候,具有风筒般的通风作用。在气候干热地区有着更为明显的作用,因室内外能够产生足够的温差,主要表现在热压和风压作用。热压的基本原理:在建筑内部热空气会自动上升通过建筑顶部排出,而同时冷空气则会在底部流动,不断的补充建筑内部的空气。随着建筑高度或是室内外温差的加大,热压上升形成明显的通风效应;风压的基本原理:当风以垂直的角度吹向高层建筑的时候,会在建筑的顶部产生负压,而在建筑的底部产生正压,建筑上下部位所产生的压力差便引起中庭空间的风筒通风效应(见图1)。

以上下通高共享空间中的风筒特点来看,就类似于动物腹腔腔体空间,表现在建筑上就是利用开放式腔体进行物质和能量的传输,一方面使得建筑内部具有储藏、容纳功能,另一方面也使得高层建筑具有类似血管或腺体的传输功能。这些功能共同构成与外界环境进行物质能量交换与传输的必要“器官”,营造具有舒适宜人内部环境的建筑空间。这样高层建筑内的共享空间就是一个与周围环境存在着相互作用,相互依存的开放系统。一旦外部环境存在不利因素(如雨雪、大风、严寒酷暑)时,必然会对建筑内部环境产生影响。此时高层建筑内部的“腔体空间”就会充分发挥其调节的作用,弱化外部恶劣条件的影响,使内部环境逐渐达到稳定、舒适的状态。因此,这种上下贯通的共享空间就像生物体适应环境的内部构造那样随着高层建筑结构和技术的发展逐渐进化,从而积极迈向可持续发展的建筑之路。

4 混合式共享空间

高层建筑高度达到一定程度时,“腔体空间”会产生强烈的气流,影响建筑内部的通风和气候调节,这时可采取逐段分隔的办法进行调节、控制的气流,使建筑自身达到高效节能的运营状态。诺曼·福斯特设计的法兰克福商业银行大楼,标准层采用三瓣式平面,立体旋转式布置,每隔3层便设一个空中边庭并种有大量植物,这种分段式的设计手法使其内部办公环境得到了明显改善。

马来西亚建筑师杨经文一直致力于高层建筑的生态化研究。他设计的上海兵器大厦(Shanghai Armoury Tower)采用腔体式共享空间与边庭式共享空间的组合,在立体通风方面考虑到四季不同气候条件对建筑内部的通风以及节能方面的需求,将内部空间不同位置的风口根据需求进行开闭组合,不仅提高了水平与竖向气流的通风效率,形成了全方位、多层次、贯穿整体的“烟囱效应”,更可针对各部分实际情况进行微观通风模式的选择与调整,使高层建筑的内部空间更可控,更人性,也更开放。

5 顶部的共享空间

在高层建筑中顶部的共享空间一般分为室内和室外两种形式,都是利用高度优势提供俯瞰城市景观的专门场所。顶部室内的共享空间大多以登高眺远为目的,生态作用并不明显,其主要用途是告诉观察者在此方向可以看到的景观内容,例如瑞士在保险公司的顶部共享空间。室外的顶部共享空间,通常在屋顶设有挑篷或凉棚以及引入绿化景观等方法形成屋顶花园。既可以调节建筑小环境的气候,改善城市的生态环境,增加城市的绿化作观赏使用,又可以给人以空间开放感,使人们有了交往和休闲娱乐的空间,具有归属感。如杨经文在马来西亚,吉隆坡设计的梅纳拉商厦,在建筑屋顶设计了可起到遮蔽作用的可拉伸的薄膜天棚,不仅为人们提供了休憩空间,使人们免受暴晒之苦,更使整座建筑更具有标志性和可辨识性。除了屋顶花园的功能,顶部更是建筑腔体束的部分,也是整个高层建筑室内能量交换的一个“排泄”器官,更起到了高层建筑对整洁能源以及资源采集的作用——通过对风能、太阳能的利用以及对雨水的收集,并利用专业的设备转换成建筑内部所需要的能量形式加以利用。

6 结语

高层建筑共享空间构成模式的发展也是同人类社会的发展过程一样是不断发展变化的过程,在这个过程中,人的能动性促使高层建筑的共享空间形态根据社会不同需求满足功能要求不断的调整自身。早期高层建筑的共享空间内部景观受到空间尺度、空间异质性的限制,以及生态流之间的聚散都受到建筑本体的限制,景观的开放性程度较低。表达的更多的可能还是在景观系统内部的生态关系。然而现代高层建筑共享空间在吸收太阳辐射、改善自然采光、促进室内通风等方面的生态效应也逐渐被人们所认识,高层建筑的共享空间不仅是现代建筑室内的精彩演绎,也是生态调节的重要设计策略。因此,生态技术在共享空间中的运用将是未来高层建筑发展的趋势。

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