高层建筑设计的形体与构思研究

(整期优先)网络出版时间:2023-02-14
/ 3

高层建筑设计的形体与构思研究

刘敬超

深圳市建筑工务署工程设计管理中心

摘要:高层建筑经历百年的进化,其形体的发展呈现自由化的趋势,并不拘泥于特定的形式。高层建筑的形体构思其实是对城市、社会、文化、经济等方面考虑的反映。本文浅述笔者对高层建筑的形体设计及其构思,以及对建筑个性表达的一些思索于尝试。

关键词:高层建筑 形体设计

前言:

现代高层建筑自从19世纪末出现以来,不断影响着城市空间,改变着城市的天际线。高层建筑的发展,已成为现代商业社会发展的标志之一。直破云端的摩天楼,承载着人们争当世界第一的梦想,成为世界各地的地标。在普罗大众的心目中,高层建筑也成为描述生活的一种方式。因此,高层建筑的形体也直接影响着城市,和生活于其中的人们。

高层建筑如何界定,是相对于低层建筑来说的。先撇开规范条例,就形体本身来说,高层建筑有着自身的特点。首先,高层建筑形体的高宽比通常较“高大”。有塔式高楼,双向“高大”;有板式高楼,单向“高大”。而有的高层建筑高宽比则并不突出,如巴黎的新凯旋门、拉斯维加斯的纽约·纽约酒店等,但这些建筑的绝对高度对于人的尺度来说则仍然是相当巍峨,加上整体体量的庞大就更显震撼。

高层建筑的结构也影响着它的形体。因为高层建筑比低层建筑要承受更大的水平荷载,所以结构方式需要采用相对工整的形式,而变化也不如低层建筑般随意。因此高层建筑的形体变化主要来自于整体造型以及表皮上的变化。

1.高层建筑形体的百年演化

 随着钢结构的发展,以及电梯的问世,第一座高楼也随之出现。高楼大厦的出现使人们摆脱了对有限土地资源的束缚,使其在有限的土地上拥有更大的空间。1885年,芝加哥建造了一座10层楼的住宅,这是世界上首座高楼,它的设计灵感来源于19世纪晚期的文艺复兴风格。但是当大楼越来越高的时候,高层建筑出现新的形式,三段式以及随后的芝加哥商业风格。三段式高层建筑形体像古典柱式一样分成三段——基础、楼身和檐部。这个时代的代表人物是苏里文。商业建筑不注重建筑立面的构图,它清楚地表达了建筑的支撑和自然的表面。

20世纪初期,受欧洲古典建筑风格的影响,美国开始出现了一种中庸、装饰性的高楼。纽约的设计师将传统的装饰体系(以古典和哥特式为主)与钢铁结构结合在一起,将钢铁结构遮掩。随着建筑的不断上升,宫殿已经无法满足人们的需求,设计师们开始探索新的历史。高楼取代了芝加哥时代的低矮板块,大楼直插云霄,成为美国天际线和城市轮廓的一个重要标志。一座真正的高楼拔地而起,将天地相连。1930年,克莱斯勒大楼77层,1931年帝国大厦102层落成,美国摩天大楼进入了其黄金时期。

 20世纪20年代,欧洲出现了现代主义思潮,并对高层建筑产生了深远的影响。密斯是现代大厦的创始人。密斯强调了建筑的外观,让它变得没有多余的东西,只有一条笔直的直线和直角,纯粹的钢铁和玻璃。在建筑的内部,提倡“以静为本”,即首先创造出实用、经济的空间,然后再进行利用。密斯在1952年设计了一个湖畔公寓,它的外立面完全裸露在外,这对以后的高楼大厦有很大的影响。纽约利华大楼于同年落成,这是一座完全由玻璃幕墙建造的高楼,也是密斯20世纪初的第一个梦想。1958年密斯·凡·德·罗设计的纽约西格拉姆大厦建成,钢铁玻璃摩天楼体现出了艺术的完美性。 

 在简单的方形玻璃箱流行以后,为了降低高层的风力,圆塔式的建筑应运而生。第一个圆塔是芝加哥玛利那城的一幢大楼,它于1965年落成,高达60层,宽177米,是两个花瓣状的平房。亚特兰大桃树中心广场酒店,建于1976年,是一座有着圆顶玻璃幕墙的高楼。

20世纪60年代末至70年代中期,随着技术的发展,这一阶段的高层建筑无论在高度和数量上都有了很大的提高,并且在形态上也有了新的变化。约翰·汉考克大楼于1968年在芝加哥落成,它是由 SOM公司设计的,它是一座圆锥形的建筑,在建筑的立面上有交叉的钢筋;能清楚的显示出其在抗风、震等方面的结构作用。1973年,世贸大楼在纽约落成,建筑师雅马萨奇,

两栋一百一十层的大厦并列,高417米,是当时全球最高的大楼。建筑运用了传统的审美规律,使得现代的建筑材料与结构呈现出规整、端庄、端庄的庄严。底部采用了哥特式的尖顶,但并非单纯的装饰,它是对建筑和结构的重新塑造。这种方法被称作“高雅”,在那个时代具有很大的影响力。l974 年在芝加哥建成的西尔斯 110层,高 443m,SOM把方盒子的运用再一次推向高潮。极简的方盒子采用跌级的手法组合在一起,塑造出纪念碑式的形体。

在全球范围内,类似的玻璃箱状的高楼让这个城市丧失了自己的个性,让人觉得乏味。为了让这个枯燥无味的六边形更有色彩,设计师们又对其进行了新的探索。同时,随着施工工艺的不断完善,高层建筑脱离方盒子的约束,形体呈现自由化。设计师不再局限于某种单一的设计手法或单一的形式。受多种文化与设计观念的影响,高层建筑的设计思想呈现出一种丰富多彩的形态,处于等多元化发展的阶段。

2.高层建筑的形体设计

建筑,高层建筑的存在,无可避免地与周围环境,与城市空间发生关系。高层建筑在城市中心是作为识别很高的建筑形式存在,对城市形象的影响极大,所以市民需要有归属感的高层建筑。

高层建筑应与所在的城市环境积极的相处,和环境发生密切的关系,才能唤起市民对该建筑的关注,才能更好的融入当地的城市环境。安藤忠雄在《论建筑》里提出,建筑要么与周围协调,显出与环境共生的姿态,要么与它对话,通过对比来强调彼此之间的关系。安藤的态度无疑是鲜明的,但无论哪种态度都是积极的,拒绝采取暧昧的态度。笔者认为建筑就应当为城市环境而设计,积极是建筑师应有的态度。高层建筑设计应该强调城市设计,如建筑之间的距离以及体量关系、环境和景观的质量等。设计高层建筑不仅要考虑如何设计建造,而且要考虑它们如何融入城市当中。作为建筑师应该为高层建筑提供新颖独特的设计,在时代中留下记号,同时表达出对于特定基地问题的独到的处理方法。

建筑技术如今为建筑的形体创造提供了无限的空间,而且技术本身能引导建筑的形体往新的方向发展。而建筑技术同时也是影响形体设计的重要因素。高层建筑设计当中标准层平面和结构方式直接影响形体的设计。

标准层是高层建筑的实体结构和本质承载物。标准层自身包含了许多重要的信息,包括横截面形状、核心筒位置、结构方式、虚实关系等。而标准层本身是由基地形状、朝向、建筑性质、使用功能等决定。因此,高层建筑的形体是由场地属性和使用属性来产生,通过标准层平面表现出来。

结构技术一直是推动高层建筑形式发展的动力之一。从最早期采用铸铁砖墙结构的府邸式高层,从钢筋水泥的玻璃箱到钢结构的超高层建筑。建造技术的发展不断改变高层建筑的形体。同时,对待结构的表现的态度也影响高层建筑的形体。如汉考克大厦,锥形的体形来源于上小下大的结构设计,立面上直接显示的交叉拉紧的钢管则清晰的表达了它们的结构性角色。又如香港汇丰银行大厦,直接将形体美学的观点定位在暴露的结构构件上。

总的来说,高层建筑形体的构思是多方面的综合。在建立本身的个性同时,既要考虑城市空间、场地条件、使用功能、结构方式等,也要兼顾社会、文化、经济等多方面。

3.高层建筑设计实践

广州市体育西宾馆坐落在广州市天河路,与广州市图书交易中心毗邻。地块位于广州市商圈,东侧为天河体育中心,东南面是天河区最重要的商业城——天河城广场,地理位置十分优越。在所属的城市空间中,周围都是10—20层左右的建筑物,有商业楼、办公楼、住宅等,而最重要的影响则来自购书中心、天河城。购书中心是10层左右砖红色的建筑物,采用退台式的形体设计,几何式的体块穿插构图,体形相当复杂,体量感强。由于用地紧紧相邻,所以酒店的形体设计必须考虑的是与购书中心的关系。天河城离基地约200米,是该地段的核心建筑,而且是地铁站上盖,聚集了最大量的人流。可以预计到,最多市民观赏酒店形体的地点就在天河城附近。因此必须把东南立面作为主要立面来设计。从购书中心的形体可以看出,它明显也为天河城作了轴线偏转。酒店如何呼应这一点也是重点设计的内容。

针对分析地形得出的问题,建筑师作出了解决的方案。面对购书中心复杂的几何体形,酒店用几何性极强的非常简洁的体形来回应。要么协调,要么对话。建筑师选择了对话。购书中心的体形相当复杂,要在一栋酒店性质的高层建筑中采用复杂的体形应该不是一个明智的选择,而采用与复杂相对的简洁体形就轻松得多。因酒店客房的采光要求,采用南北向的板块楼为基本体形。

简洁的富有雕塑感的体形使酒店的形象极有表现力,在众邻居中表现得与众不同,同时在适当的地方与之呼应。建筑师将酒店塔楼的东北角削去,使酒店的标准层截面为直角梯形。这直接造成一种极具戏剧化的效果——在天河城附近看过来,看到的是一个锐角,市民或会误以为塔楼是没有厚度的形体,从而引起更多的关注。一座具有独石质感的建筑但却给人没有厚度的错觉,这种令人错愕继而兴奋的戏剧性,是建筑通过形体设计营造出来的。

完整的南立面在右下角和左上角作出特别的处理。底层东南角作为酒店商场部分的主要入口,故采用内凹的处理。塔楼东面的斜墙直落到地面,形成具有引导性的入口空间。入口处的玻璃幕墙也向天河城方向扭转了一定的角度,与斜墙配合使空间更具个性。该处理同时可与购书中心西南角通过几何体块穿插形成的灰空间相呼应,一举两得。西面为20层左右的住宅楼,比酒店稍矮,所以酒店南立面的左上角采用不同于整体材质的玻璃幕墙,以及部分扭转内凹,与东南角入口处幕墙平行。酒店的裙房为方形体块,与塔楼的连接通过东南角的特殊处理采用点接的方式连接,使整体的形体更干净利落。

酒店塔楼采用深色的石材质,为的是塑造酒店本身的个性。开窗方式采用阵列式,横窗和竖窗的变化组合构成立面上的肌理,同时满足了酒店要求客房部分拥有充足且均匀采光的使用属性。局部大窗的变化,是结合了酒店客房的特殊形式而设:竖向两层的大窗是结合了复式的商务套间;横向跨两个房的大窗是结合了两开间的商务套间。

简约的外形、独特的空间效果、丰富的纹理变化、明快的体量转换,源于对场地、城市空间、使用功能的思考。酒店独特的个性定会为该区增添城市的美感。

参考文献:

[1]朱金良.20世纪的摩天楼.[J].时代建筑,2005(04):18-22.

[2]彭赞.新世纪摩天楼的发展趋势.[J].时代建筑,2005(04):23-27.

[3]保罗·奎恩.摩天大楼的设计变迁--SOM建筑设计公司设计总裁布莱恩·李的访谈.[J].时代建筑,2005(04):138-143.

[4]刘晔.浅议超高层建筑设计、空间及其形成的城市布局韵律.[J].城市建筑,2016(27):48.

[5]张庆锋.浅析高层建筑造型艺术与结构概念设计.[J].建材与装饰,2015(33):1-2.

[6]王彩霞.高层建筑外部形体设计研究.[J].建筑工程技术与设计,2015(17):430.

[7]马婷婷.高层建筑造型基本形体设计思考.[J].新材料新装饰,2014(13):416.

[8]俞波.同济高层办公建筑空间形态探析.[J].中外建筑,2015,(8):47-48.