统一命题下的百米高层建筑创作案例调研——以郑东新区龙湖金融中心外环建筑造型为例

CHENG Xiao

0 引言

随着我国城镇化进程和房地产开发的不断深入，在土地利用率和溢价率最大化的导向作用下，各地城市空间不断向上扩展，整体建筑高度也不断向上增长。与此同时，根据国内现有建筑设计规范，100 m 被设定为高层与超高层建筑的分界线。一旦建筑高度突破这一分界线，即被纳入超高层建筑范畴，这意味着一系列从适用设计标准、规范到工程现场施工要求，以及从前期项目审批到后期竣工验收流程的质变；随之而来的，更是建设项目总投资与时间成本全方位的大幅度提升。

因此，在市场经济与政策规范因素的双向博弈之下，100 m 作为一个明显可见的临界平衡点，成为目前城市建筑较为集中的高度选择：经过改革开放，特别是21 世纪以来大规模、高速度的城市建设积累，百米高层建筑已逐渐发展成为在城市中占比庞大的一类建筑群体，其对于城市整体面貌的影响也日益明显——时至今日，已有条件也更有必要将其作为专门对象加以关注。

笔者有幸参与了郑州市郑东新区龙湖金融中心外环建筑群项目的设计建设，这对于高层建筑，特别是对百米高层建筑设计创作调研的开展提供了难得的实例样本。

1 案例背景

位于河南省郑州市郑东新区的龙湖金融中心，其总体格局最早由黑川纪章先生勾勒成型。“如意”双圆作为金融集聚区的核心组成，被定位为郑东新区CBD 副中心，主要规划金融办公、高端酒店、都市旅游、商业休闲等现代服务功能，与目前已建成并趋于成熟的南部CBD 遥相呼应。2011 年，矶崎新先生在原方案框架下对该区域进行深化规划设计，将环湖建筑规划为3 个圈层：内环22 m高沿湖商业，中环60 m 高金融办公，外环100 m 高金融办公——以此确保各圈层建筑良好的观湖视线，从而塑造出世界上史无前例的巨型室外剧场空间（图1）[1]。

2016 年，龙湖金融中心全面开工建设；2017 年，随着内环与中环单体建筑工程初具规模，外环百米高层建筑群的单体设计工作也随之展开：一方面，在新区管委会确立的“整体规划、协同设计、集中建设、统一管理”城市建设运营思路下，单体设计同步进行，由城市设计全程、全要素管控，统一于同一框架内，统一命题下的工作模式赋予研究案例以较强的横向可比性；另一方面，各单体建筑分别由矶崎新、魏敦山、王建国等国内外知名建筑大师领衔国内各大型建筑设计机构集群参与创作，保证了研究案例较高的创作代表性。这两方面特定背景使得对于外环建筑群的案例调研能够较为客观且准确地反映出国内百米高层建筑创作在现阶段的主流现状和趋势。

图1 龙湖金融中心鸟瞰

2 研究视域与方法

2.1 研究视域的选择

一方面，外环建筑群城市设计对于单体设计的管控主要通过百米总高、退界、裙房层数、贴线率、裙房与塔楼相对位置、塔楼尺寸来控制建筑体量，通过裙房檐口高度和退台形式控制建筑形体，通过建筑风貌控制立面材料、色彩……这一系列建筑造型上的统一命题，为研究提供了理想的横向断面（图2）。

另一方面，外环各单体业态包含办公、公寓和酒店，其中，又分为业主自建和房地产开发项目，具体定位及要求不尽相同，功能上不具有可比性；同时，各地块容积率较高（6.0），在土地利用率、溢价率最大化导向和城市设计对体量控制的双向作用下，建筑平面基本呈现满铺状态，内部空间上也难有差异性。

基于以上两方面客观原因，本次案例调研主要以建筑造型（相对于低、多层或超高层建筑，百米高层建筑在此也有相对明显的特性）为特定研究视域，而暂不涉及建筑功能及空间等方面内容。

图2 建筑设计引导图则

2.2 研究方法

在研究方法上，以类型学研究为主，统计学研究为辅，遵循从个体到一般，再从一般到个体的路径展开调研：①结合高层建筑特点，通过理论研究抽象提炼高层建筑造型的主要构成因子，并分析归纳其细分类型；② 针对案例总体，通过统计各构成因子细分类型的占比情况，得出外环百米高层建筑群造型的总体现状；③针对案例个体，通过加权求和其各构成因子类型占比，排序比较外环百米高层建筑造型的个体表达——藉此抛砖引玉，在建筑造型视域下为百米高层建筑创作提供一定的参考或借鉴。

3 总体现状研究

3.1 塔楼造型对称性：对称、非对称

从形体到立面，对称或非对称属性之于高层建筑，特别是其塔楼造型的各个层面无处不在。相比于低层和多层建筑的自由多变，高层、超高层建筑造型则更多呈现出一种天然的对称性。这种对称性主要源自于内外两方面：①就内在结构而言，对称的高层建筑形体能够较为直接地实现其竖向高耸的主体结构在各个水平方向强度与刚度的均布，从而在因地震、强风等所产生的扭转、剪切作用下，不至于发生应力过度集中而破坏甚至损毁；② 就外在感观而言，相较于非对称性，建筑造型在视觉上的对称性所带来的关于平衡与稳定的自然联想，则通常能够缓解高层建筑因其超尺度体量和向上反重力突破所带来的巨大压迫感（图3）。

图3 塔楼造型对称性

高层建筑发展至今，随着相关工程技术经验、水平的不断积累与发展，其强度与刚度的均布在建筑形体的绝对对称之外，已可通过整体平衡的变通方式而得以实现；工程自信的增长与审美标准的多元化，也在传统、朴素的心理需求之外，赋予突破常规、更具挑战性的视觉体验以更大的包容度。虽然天然的对称性仍较为普遍，但在高层、超高层建筑，特别是百米高层建筑的创作案例中，非对称的建筑造型正越来越多地成为建筑师们的尝试选项。在外环建筑群单体案例中，塔楼造型对称方案有9 例（01、06、09、11、17、20、21、22、23），占比41%；非对称方案有13 例（02、04、05、07、08、10、12、13、14、16、18、19、24），占比59%，这也反映了这一创作趋势（图4）。

3.2 塔楼形体：基本几何形体、再加工形体、其他

在体量之下，对于建筑形体的选择或加工，则更多体现了建筑师对其创作作品合理性思考（图5）。

（1）基本几何形体（完形）具有几何学意义上的完整与自主性，有意识、批判地（区别于无意识、简单地）将其作为建筑形体选项，通常可理解为建筑师希望藉由这种抽象的完整与自主性，使其创作作品获得自立于时间与空间之外的天然、朴素的合理性。

（2）通过对基本几何形体进一步加工，以加法（多个基础上的组合）或减法（单个基础上的切削）来塑造建筑形体的方式，则往往源自于建筑师在其创作作品与外部之间建立某种联系，以此来赋予其作品合理性的动机，这种联系通常表现为空间、功能或结构层面的明确逻辑性。

图4 郑东新区龙湖金融中心外环建筑造型汇总

图5 塔楼形体

（3）相较于以上两者，渐变或微差的形体处理方式则可被理解为介于两者之间的一种折衷的尝试。在外环建筑群单体案例中，塔楼的基本几何形体方案（主要为长方体）6 例（01、05、11、14、20、21），占比27%；再加工形体方案14 例（02、04、06、07、08、09、10、13、16、18、19、22、23、24），占比64%；其他方案2 例（12、17），占比9%（图4）。

3.3 形体轮廓：线性、非线性、其他

相比于低层和多层建筑，各种勾勒高层、超高层建筑形体轮廓的出现，与建筑材料、技术的发展也有着更密切的关联性。

现代意义上的高层建筑脱胎于钢筋混凝土、玻璃等现代材料的大量成熟应用。基于早期钢筋混凝土结构构件的支模浇筑工艺，以及砌块、玻璃等外围护材料的生产加工特性，高层建筑形体主要由二维平面简单相交而成的几何线性轮廓所构成；随着塑料及金属压模技术的发展和成熟，铝材、复合型材等轻质高强并可延展加工的新型材料，从工业（特别是汽车工业）引入到建筑领域，高层建筑开始呈现出与汽车外形相类似的曲线型、流线型等非线性轮廓；在现今第四次工业革命，特别是计算机参数化设计和3D打印技术与材料不断进步的推动下，这种非线性轮廓甚至不再局限于二维平面，而是向三维立体发展，诸如扭转等不规则形体轮廓也开始不断在高层、超高层建筑案例中出现（图6）。在外环建筑群单体案例中，主要出现了前两种形体轮廓，其中，线性轮廓方案18 例（02、04、05、06、07、08、09、10、12、13、14、16、19、20、21、22、23、24），占比82%；非线性轮廓方案2 例（17、18），占比9%；另有2 例（01、11）应属线性轮廓的变体方案，占比9%（图4）。

图6 形体轮廓

3.4 立面类型：单层表皮、几何构成、双层表皮

同样，相比于低层和多层建筑，高层建筑的屋顶、灰空间等在外部占比中相对较少，其立面定义也更为简单与纯粹。作为建筑内外之间的空间边界，它同时承载了两种功能属性：①对内作为物理界面阻隔风雨寒热，引入阳光空气；② 对外作为审美文本传递情感与信息，塑造建筑形象。根据这两种功能属性的不同共存关系，可区分出不同的高层建筑立面类型。

（1）最为传统与普遍的，是两者的折衷与妥协。在满足一定物理要求的基础上，立面元素根据尺度、比例等一系列美学原则进行组织，不同功能、空间可能被赋予相同的立面形式，而统一的立面秩序也可能为局部的功能、空间所打破，最终构成相对匀质的立面形式。为便于表述，我们将其归类为单层表皮（图7），而近年来所兴起的渐变或微差立面，则可被视为其局部变体。

图7 立面类型

（2）其次，是两种属性的统一。对应不同功能、空间所需的物理界面，诸如进退、材质、色彩等立面元素以几何构成的方式加以组织后，直观映射内部功能、空间的构成关系。如果说单层表皮的本质是古典的，那么几何构成的核心则是现代的；而在上述两者之外的第三种立面类型——双层表皮，所对应的则是两种属性相互剥离后的复合，这一关系将赋予两者更大的自由度（图7）。在外环建筑群单体案例中，以上3 种立面类型同时存在，其中，单层表皮方案10 例（01、09、10、11、12、13、17、18、20、21），占比45%；几何构成方案11 例（02、04、05、06、07、08、16、19、22、23、24），占比50%；双层表皮方案1 例（14），占比5%（图4）。

3.5 主导元素：竖向、横向、网格、其他

高层建筑的立面整体远超人体尺度，并不符合人类的一般审美需求与心理感受；同时，立面幕墙板块大小受其材料物理特性限制，且有开窗通风等内部功能性要求，通常需要进一步细分为较小块面。根据细分的比例与逻辑差异，会在整体立面效果上叠加形成不同的主导元素（图8）：①竖向元素——块面高度大于宽度，其分割逻辑与地球重力方向特征一致，能够强化高层建筑形体的高耸挺拔感；② 横向元素——块面宽度大于高度，其分割逻辑更符合人类活动的二维平面特征，能够突出建筑楼面空间的水平向连续、延展性；③网格——块面高度与宽度较为接近，其分割逻辑通常来源于建筑内部功能或空间的单元化、模块化，并将这种特征外化表现于高层建筑的立面之上。在外环建筑群单体案例中，以上三种立面主导元素同时存在，其中，竖向方案8 例（04、06、08、12、16、22、23、24），占比36%；横向方案3例（01、11、17），占比14%；网格方案10 例（02、05、07、09、10、13、14、18、20、21），占比45%；另有1 例（19）特征不甚明确，较难归类，占比5%（图4）。

图8 主导元素

3.6 塔楼与裙房关系：一体、统一、独立

塔楼与裙房作为高层建筑范畴下的特有定义，二者在功能、空间上互为补充。在塔楼之外，裙房主要用于容纳，包括：与城市关系密切或从安全角度需近地面设置，而塔楼底部有限投影范围内又无法容纳的功能（如商业等）；或是塔楼标准层结构体系中难以容纳的高大空间（如报告厅、中庭等）。

在造型方面，根据塔楼与裙房在形体逻辑、立面处理手法上的差异，二者的相互关系可归纳为不同类型（图9）：①一体——在整体形体生成逻辑下，二者演绎为完整延续的建筑形体，立面处理手法也保持一致；② 统一——二者不遵循整体的形体生成逻辑而只是进行交接、组合，立面处理手法则仍倾向于保持一致；③独立——二者遵循不同逻辑生成形体，立面处理手法也相互独立，相比于一体或统一（这种方式更多出现于超高层或大裙房城市综合体案例中，其塔楼与裙房体量悬殊，且占主导地位者在形式上通常具有极强的完形排他性，二者难以整合或统一）。在外环建筑群单体案例中，裙房与塔楼一体方案5 例（02、08、12、17、18），占比23%；统一方案12 例（01、04、05、06、07、10、11、13、14、21、22、23），占 比54%；独立方案5 例（09、16、19、20、24），占比23%（图4）。

图9 塔楼与裙房关系

3.7 分析

综上所述，在外环百米高层建筑群范围内，通过统计分析可以发现：①在塔楼造型对称性上，非对称案例已日益常见，甚至多于对称案例；② 在塔楼形体上，以偏逻辑性的再加工形体案例最为多见，基本几何形体案例相对较少，至于渐变或微差等其他案例，则仅占少数；③在形体轮廓上，虽然有少数非线性轮廓案例出现，但相对传统的线性轮廓案例仍占绝大多数；④ 在立面类型上，在单层表皮及几何构成案例同为主要选项之外，相对新兴的双层表皮案例仍属少数尝试；⑤ 在主导元素上，以网格式案例居多，竖向案例相对次之，横向案例为最少；⑥ 在塔楼与裙房关系上，在相对折衷的统一案例最为多见之外，一体案例与独立案例则相对较少（图 10）。

4 个体表达研究

通过上文对外环百米高层建筑造型各构成因子类型的案例调研，得出整体占比，在总体层面体现其分布现状的同时，个体层面也量化了其相对于总体的融入/偏离情况；继续在个体层面基础上，尝试以某种方式对以上各构成因子类型的整体占比进行加权求和，则可进一步量化个体造型表达相对于总体的融入（统一性）/偏离（个性）情况，即：

个体造型分值=∑pxfi=p塔楼造型对称性类型占比f塔楼造型对称性+p塔楼形体类型占比f塔楼形体+……+p塔楼与裙房关系类型占比f塔楼与裙房关系

式中，px表示个体造型构成因子类型占比；fi表示构成因子权重（f塔楼造型对称性+f塔楼形体+……+f塔楼与裙房关系=1）。

其中，各构成因子的权重取值对于高层建筑造型的决定或影响程度，以及这种决定或影响所被感知的范围大小如下。

4.1 塔楼造型对称性（权重0.2）

正如前文所述，对称或非对称属性存在于从形体到立面，再到立面元素等塔楼造型的各个层面，而上部层面的对称性决定并影响了下部层面。基于人类视觉对于对称性有着与生俱来的敏感洞察力，虽然根据作用层面的不同（形体到立面元素），其具体被感知的范围从城市大尺度到街区小尺度有所差异，但总体而言，这一构成因子对于高层建筑造型起着较大的决定作用或影响程度。

4.2 塔楼形体（权重0.2）

在体量之下，塔楼形体进一步决定了高层建筑造型的基本关系，其作用则主要在城市大尺度范围内被感知。与此同时，这一构成因子又作用于立面及立面元素等下部层面，从而在很大程度上决定或影响了高层建筑造型。

4.3 形体轮廓（权重0.05）

在形体轮廓类型（线性、非线性）仍以二维平面为主的发展现状下，其对于高层建筑造型的影响主要限于平面转角等局部，影响程度相对较小；同时，这种影响所被感知的范围也主要限于街区小尺度。

4.4 立面类型（权重0.3）

立面类型决定了高层建筑造型的匀质（单双层表皮）或非匀质（几何构成），以及单层（单层表皮、几何构成）或双层（双层表皮）表达，可以说，这一构成因子作用所形成的造型差异性较大，因而对高层建筑造型有着巨大的决定或影响程度；而这种决定或影响所被感知的区域则又涵盖了从城市大尺度（匀质或非匀质）到街区小尺度（单层或双层）等较大范围。

4.5 主导元素（权重0.15）

介于立面整体与细部之间的主导元素是相应层面内最具全局性、特征性的构成因子，其在很大程度上决定并影响了高层建筑造型。与形体、立面类型及其他构成因子有所不同，其对于高层建筑造型的决定或影响所被感知的范围也是主要介于城市大尺度与街区小尺度之间。

4.6 塔楼与裙房关系（权重0.1）

与塔楼造型对称性相类似，塔楼与裙房关系同样影响到形体、立面、立面元素等各个层面。所不同的是，在塔楼造型力求作为城市标志物自主表达的取向下，这一构成因子更多作用于裙房造型，其决定或影响所被感知的范围也主要限于街区小尺度。

图10 造型构成因子细分类型占比统计

4.7 分析

在明确各构成因子权重取值及细分类型整体占比的基础上，可进一步得出外环各百米高层建筑的个体造型分值及排序。同时，经试算（由低到高），在各构成因子相互权重关系（立面类型＞塔楼造型对称性≈塔楼形体＞主导因素＞塔楼与裙房关系＞形体轮廓）及总和（1）不变的前提下，其具体取值偏差所造成的个体造型分值及排序变化不大（图4、11）。

图11 个体造型分值及排序

5 结语

在上述分值排序下，可以认为：相对于外环百米高层建筑群造型总体而言，分值较低、排序较前的案例，其个体表达的统一性偏弱，个性偏强；分值较高、排序较后的案例，其个体表达的统一性偏强，个性偏弱；而相对中位案例的表达，则在统一性与个性之间处于相对平衡状态（当然，以上只是基于有限案例分析的类型学、统计学分类排序，其本身并不能作为评价个体案例创作优劣的参照标准）。