基于空间设计理念的北京大兴国际机场空间设计研究

2022-11-24姚璐，李颖

城市建筑空间 2022年3期

姚璐，李颖

（长春工业大学艺术设计学院，吉林长春 130012）

1 研究背景

空间是由物体与人之间产生的相互关系所形成的，既是建筑环境设计的核心，也是各种设计思想及风格的集中表现。即使同一空间，根据风、雨、日照的情况有时产生的印象也不同。建筑空间是由地板、墙壁、天花板所决定的。这3个要素相结合就形成了建筑空间。其中，墙壁与天花板形成一体的曲面结构、地面构成原来的墙壁与天花板的地下建筑，是3个要素中不明显的地方。另外，建筑空间无法单独存在，实际设计风格与人们的精神状态紧密联系，好的建筑能使人精神振奋。外部空间是从自然中由框架所划定的空间，故地面和墙壁成为外部空间要素。围绕这2个因素，可以通过材料材质、高度与间距之比等因素评价外部空间。

2 研究目的与意义

空间设计是建筑与环境艺术的组合，在功能、技术和经济等复杂因素的引入下，通过研究单纯的对空间形态及人的感受和行为之间的关系，可知从单一到多样、从简单到复杂的设计方法和基本原理。形态思考与空间创造有助于从平面思维到空间思维的转化，扩展空间设计的多种可能，体会空间语言的视觉含义，感受空间形态与空间体验的关联，为今后的空间设计打基础。

3 空间的基本理念

3.1 空间具有方向性

由于空间的限定方式、形状、围合方式等组合关系的不同，人们在空间中的感受也会不同，呈现出强弱不同的方向性特征。把握和驾驭空间，可引导人们在空间中的活动，从而强化空间目标。空间方向性会影响人在空间中的自身方位，增加空间的秩序和识别，从而加强人对于空间的记忆，可用于城市空间和复杂的建筑综合体中。此外，人在空间中存在上与下、前与后等相对的方向感，所以空间的入口位置极为重要，入口决定了人进入空间的初始方向。因此，入口的位置会影响空间固有方向的加强或减弱。

3.2 空间具有可变性

在空间使用功能明确时，人在空间中的活动则复杂模糊。人们对空间变化的内在需求决定了空间需以灵活方式来加以适应。同时，不同的空间组合会给人不同的空间体验。空间构成的任何基本要素发生显著变化时，会引发空间状态和人对空间感受的相应变化。如围合空间实体的推拉、旋转和折叠的变化，空间也会变得具有灵活性。

3.3 空间具有公共性和私密性

空间的公共性与私密性影响着人与社会的关系，而空间的联通隔绝和开放封闭反映了人与人的关系。个体与群体之间存在着社会组织和交流方式。如传统的小办公空间和开放的大办公空间模式存在显著差异。前者是由各个房间的相互隔离影响人与人之间的相互关系，后者则有助于人与人之间的交流互动。前者强调个人的独立性，后者则鼓励相互协作精神。故空间的公共性和私密性是相对的。在现实当中，大多数空间兼具公共性与私密性。有时公共属性占据主导，有时也会作为私密空间来使用。空间的公共性和私密性不是绝对，但可以根据不同程度的等级划分表现出人对空间领域的认同是区分空间公共性等级的依据，这是人对某一空间占据的可控制反映。如从城市空间到个人住宅的私密空间之间设置了多层次等级的公共和半公共空间，从而调节了空间尺度和人对空间的归属感和其领域的心理感受。

4 空间的基本要素

4.1 空间的形状

形状是1个图形的外边缘，也是1个实体的外轮廓。就空间而言，其形状则是指其虚空部分的外轮廓，或者包裹空间的内部轮廓。空间形状越简单越易辨认，其空间性质也越单纯明确。反之，空间形状越复杂则其轮廓和边界越模糊不清，空间也具有不确定性。不同的空间形状构成不同的空间性质，因此给人空间的感受也不同。正方形空间给人感觉具有一定的向心性且均衡平稳，而长方形空间则存在长边和短边两个不对等的方向。相比之下，长边的方向感会更为强烈，也是最重要的。三角形空间中因锐角和倾斜面，打破了矩形空间的稳定性，增强了空间内部的紧张感和运动感。由曲面与曲线形成的空间，因为曲线的视觉连续性，使空间整体也具有连续和流动的特性。

4.2 空间的尺度

尺度是用“尺子”去“量度”。“空间的尺度”可以理解为人通过用“尺子”对空间进行“量度”后，形成对空间大小的感知和判断。这里的“尺子”和“量度”非实际测量。经过研究发现，当人在感受空间形体时常出现2种情况：①当被感知的空间或形体不巨大和人之间的距离比较接近时，人就会通过直观感受对空间形体高低大小进行判断；②当被感知的空间过于巨大和与人之间的距离较为疏远时，人难以与自身所在的空间形体建立直接联系，从而失去判断空间形体高低大小的能力。所以在这种情况下，人将空间中的各种元素当作“度量”的标准，以此作为判断空间形体高低大小的依据。

4.3 空间的表面——形式、色彩、质感

空间围护体受视觉特征的影响。视觉特征包括表面的起伏、图案、色彩和质感等内容。图案、色彩和质感不同的空间表面未对空间的物理形状产生影响，但可以影响到人在空间里的感受体验。如维特拉消防站，建筑本身包含了一系列线性的混凝土墙以及顶棚元素，这些墙表面上很平坦，实际上经过打孔、倾斜等折叠处理方式，从而能满足空气流通和其他活动的需求。

4.4 空间与光

勒·柯布西耶说：“我们的眼睛天生就是为观看光照中的形象而构成的。”光受塑造形体、刻画质感和营造气氛的影响，在表现形体和空间的同时也表现着自身，其艺术表现力在大型体育空间可呈现。光不只是能量的来源，还有着创造特殊空间意义和独特空间体验的力量。依据光源的不同，光可分为自然光和人工光2种类型。在空间完全封闭的情况下和夜晚时，空间依赖于人工光照明。

5 扎哈·哈迪德对空间设计的运用

5.1 北京大兴国际机场

北京大兴国际机场历经10年的规划设计与建设，是1座新时代新理念指导建设的大型国际航空枢纽。航站楼五指廊构型、4条跑道“三纵一横”与综合交通“零距离”换乘等，无不彰显着机场的开创性。

5.2 空间构造

使用复杂精确的数学计算确定几何结构，即“参数化设计”。

在传统建筑中，梁、墙、柱、窗都是平直的，曲线几乎为0。即传统建筑的几何基础是“欧式几何”。但在现实世界中，处处弯曲是常态。而扎哈是真正把“黎曼几何”扎根在设计思想中的建筑师。

5.3 设计特点

1）突破拓扑结构采用高规格曲面增加建筑的环柄，使曲线在空间中互相缠绕形成纽结。如澳门新濠天地酒店大楼，在北京大兴国际机场内部，栈桥和立柱都是扭结结构，人们可充分利用多维度空间，既可方便地连通各处，又可形成1种新概念的“月台”。

2）应用叶状结构曲面结构可以由互相平行的环拼装而成，即叶状结构。由于存在多个维度，故这种叶状结构的方向可更换。当曲面结构出现2个以上的亏格时，叶状结构在过渡时会产生分岔。调整叶片形状，其中1个叶片若在结构上顺畅滑动并能够形变为所有的叶片时，则称其为唯一的调和叶状结构。每个调和叶状结构都会存在1个与之垂直的另1个调和叶状结构，因此这2个调和叶状结构就称为共轭调和叶状结构。

在北京大兴国际机场的设计中，扎哈通过计算得出：机场整体为共轭调和叶状结构，其中心是此结构的奇异点，而奇异点只能是“六芒星”，可稳定共轭调和叶状结构。机场内部空间几乎没有直线，通过曲面形成扭结，让空间在三维度紧密连通体现无与伦比的美感。

5.4 设计布局

5个候机大厅通道向四周辐射，但候机楼在每个通道两翼排布，因2个通道间的夹角为60°，中间足够开阔的地面可停放更多更大的飞机。

此设计如同戴高乐机场T1，因5个通道在形状上相同，而内部又是中心对称的结构，可能导致旅客在大厅内迷路或者走错方向。建筑师为了解决此问题，汲取了优秀机场的设计思路（如新加坡樟宜国际机场），在每个候机通道内部设计了不同主题的中国特色古典园林：茶园、丝园、瓷园、田园、中国园。局部标识物不同，这些通道则不再难以区分。

巧妙的设计使得最大限度地减少承重件并拓展内部空间有了更大的可能。整个航站楼使用全钢结构，仅用了8个C柱作为中央支撑，其中有6个处在同1个圆上（中央奇异点附近）。钢结构之间使用了逾八千块不同形状的玻璃。