大空间建筑的空间设计方法

摘要:大空间建筑的空间具有特定的个性特征和魅力,其空间的组织与设计的成功与否是大空间建筑设计成败的关键。本文主要探讨了大空间建筑的空间设计的空间形体设计、建筑与环境协调、内部空间处理几个方面核心问题。

关键词:大空间建筑;形体设计;建筑环境;内部空间

1 引言

大空间建筑始终都是每一个时代建设的焦点之一,空间是建筑的主体,空间的组织和设计是建筑设计的中心内容。大空间建筑的空间具有特定的个性特征和魅力,其空间的组织与设计的成功与否是大空间建筑设计成败的关键。

2 大空间建筑空间形体的设计

2.1 完形法

完形是大空间建筑最基木的空间形体形态,也是人类最早所熟知和使用的空间形态,包括几何体和仿生体两大类型,在各种大空间建筑中广泛使用。

2.2 切割法

现代大建筑的空间形体大多取自于动植物的蛋壳、果核、叶茎等受力十分有利的自然形式。然而,建筑空间是以人为主的活动空间,与动植物抵御外界各种侵袭而营造的生存空间毕竟有很大的原则区别。动植物营造的坚硬外壳或柔软而结实的韧性结构,一般是经受动态的多向度的外力作用,而建筑结构木身则是静态的,大空间结构主要是经受竖向的重力作用。同时,人们活动所用的空间底界面多数情况下是平整的水平面,而非曲面。因此建筑设计对于自然界完整的结构形式,一般是选用其中部分,而非全盘移植,做屋盖或做屋盖兼侧墙。这就必然要对完整的自然界结构形式进行切割取舍,取其对建筑有用部分,舍弃多余部分。

2.3 组合法

空间形体组合就是加法思维的一种具体体现。空间组合是由一元构成迈向多元构成的有力举措。从理论上讲组合的可能性相当广泛,尽管谈不到无限,但比起剪裁要广泛得多。从国内外众多创作实战来看,为创造独特的建筑空间和个性化的建筑形象提供了十分有效的创作手段。

3 大空间建筑与环境的协调

3.1 体量的处理

3.1.1 彻底隐藏体量

采用完全地下的结构形态,力求从外部体量上彻底消除对环境的冲击。这种视自然环境保护和实现可持续发展的观念在大空间建筑设计中的突出表现。

3.1.2 部分下沉以减小体量

通过把部分支承结构及建筑空间下沉到自然地面以下,实际工程中应用相当普遍,对于推力结构,还有减小基础推力处理困难的好处。适当的利用,可以把外露体量调整到与环境要求和建筑要求相宜的程度,取得最佳体量效果。这对公园绿地环境和历史人文环境的景观保护起到显著的作用。

3.1.3 夸张体量

大空间建筑在城市环境中通常扮演着视觉中心的作用,作为“图”而突出于周围般建筑物形成的“底”。不但在建筑形象上要努力获得区别于周围建筑环境的标志性,而在建筑体量上突出甚至夸张也是经常采用的有效途径,从而使大空间建筑所固有的宏大之美得到更鲜明的体现。

3.2形体的协调

自然环境条件可分为自然特征不十分明显的和十分明显的两大类。有些情况下基地对建筑的制约相对比较小,建筑单体形象创造的自由度比较大。而环境特征明显的从地则会对建筑的制约作用,从而也影响到空间形体的选择。

不同的建筑空间自身具有不同的形象特征,或张扬,或含蓄,或稳重,或飘逸。这往往是决定大空间建筑形象效果的主要因素。不同的环境特征还需要恰当的建筑形象与之配合,才能取得相得益彰,具有个性的整体效果。在大空间建筑设计中根据不同的环境条件要求,选择城能呼应环境的建筑形体,往往是建筑设计成功的有力保证。

3.3材质的呼应

3.3.1膜结构材料

膜材由于自身具有轻柔、洁白的形象特征,以膜材建造的膜结构也具有同样的形象特点。同样体量的建筑物相比较,膜结构建筑比其他材料的建筑的体量感要弱得多,因而用张拉膜结构建造较大体量的建筑,却较少产生过分的压抑感。

3.3.2玻璃材料

“钢索+杆十玻璃”结构的透明建筑是现代结构技术的突出成就之一,由于其透明性而具有“虚”感,因而恰当的利用对呼应环境有独特的作用。

3.3.3其他材料的质感处理

大空间建筑的材料质感与周围环境的对比度对其体量感有明显的影响,与周围环境使用相同或接近的表面结构材料,视觉感知上趋向于把这些部分归结为环境的部分,使真实感知的大空间建筑本身体量趋于减小到与环境呈不同材质的那部分体量上。如处于绿化环境中的大空间建筑以草皮覆盖建筑下部支撑结构体量;处于岩石环境中的建筑把部分墙面用同样的岩石砌筑;处于历史保护性古城附近的建筑下部结构墙体用城墙的材料砌筑等等。

4大空间建筑内部空间的处理

4.1采光天窗与屋盖结构的配合

天窗采光是大多数情况下都要采用的途径,许多采光方式都要求与屋盖结构形式取得直接的配合。通过适当结构形式的选择和构件的巧妙运用提供出合理的采光方案,而通过天窗的布置也能更好地表达结构形态,成为活跃建筑形象的一个十分有效的手段,主要有如下方式:一是利用专设的天窗架简单的屋面上巧妙布置天窗架即可解决采光问题,又可活跃建筑形象。二是利用组合结构交叉部分的高差;三是利用组合结构的主拱、叉梁等构件利用突出屋面的主结构构件布置天窗采光,有助于更鲜明地表达结构形态,而又不需要专设天窗架。四是利用透光屋面结构材料张拉膜和充气结构屋盖由于所用织物材料具有透光性,结构、维护和采光功能融为一体,而且光线均匀、不会产生眩光。在大空间建筑中应用越来越多。

4.2声学质量的控制

大型厅堂建筑在声学条件上要求有较好的清晰度、丰满度及声场均匀度,避免声聚焦、共振不良声学缺陷的产生。结构形态的几何形体对厅堂音质有十分重大的影响,合理的结构形态选可以为声学设计提供理想的条件,而不合理结构形态可能造成严重的声学缺陷,即使花费大量声学构造性的补救措施也可能只收事倍功半之效。

为得到良好的声学效果,应尽量选择曲率大的曲面屋盖,而下垂的凹面屋盖可避免声聚焦,例如到置的壳体单元和悬索结构屋盖。一些薄壳、悬索、网架等所具有的圆形或椭圆形平面形式,也可能产生声场分布不均、出现声聚焦和沿边反射等声学缺陷。在建筑空间形态设计中,对不同空间形态可能产生的声学效果有所认识,最大限度地为理想的声学效果创造基础条件,避免不必要的麻烦。因而对于声学质量要求特别高的建筑类型,如剧场和音乐厅,应避免采用平面或剖面上会产生明显声学缺陷的空间形态。

4.3热工性能

除膜结构之外的其他屋面结构一般屋面维护材料需要考虑轻质高效,其他方面与常规相差不大。空间形态中从热工性能方面看主要需注意表面积和有效容积的差异。

几类大空间建筑形式从表面积和容积的比值上存在显著差别。拱形结构较接近圆球,容积定情况下表面积最小,张拉结构表面积往往最大。但在具体设计中考虑容积时不能排除具体使用要求,最适合内部空间使用要求的有效容积应认得到重视。需要防热的情况下则使两层之间对室外开放,形成空气流动的夹层,达到隔热降温日的。

5结语

大空间建筑的空间设计是大空间建筑的中心内容,其设计方法与建筑形态、建筑环境、建筑文化、内部空间处理等多方面密切相关。随着时代的发展而发展,大空间建筑的设计手法是个科学的发展过程,经历了从古典时代的美学为导向、工业时代功能为导向和后工业时代以环境为导向的辩证发展过程,当代大空间建筑设计主要表现出隐喻、仿生、高技术生态的倾向

参考文献

[1]王增龙,刘莹.从鸟巢看大空间建筑设计未来发[J].山西建筑,2007.29

[2]蒋玲.大空间建筑形态发展研究[J].工业建筑,2008.S1