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公共建筑设计原理（重点笔记）
卷首语
公共建筑是大家进行社会活动不可缺少的环境和场所。
罗马的建筑理论家维特鲁威在《建筑十书》中指出建筑应具备的三个基本要求，即：
适用，坚固，美观。
梁思成先生在《建筑创作中的几个问题》一文中曾对适用，经济，美观的问题做过精辟的论述，他认为：
“……‘适用’是首要的要求，因为归根结底，那是建造房屋最关键的目的。
这里当然也包含了‘坚固’的要求，因为‘坚固’的规范起初要按‘适用’的要求而定，‘经济’……它是一个以最少的财力，物力，人力，时间为最大多数人取得最大限度的‘适用’（以及美观）的问题，……”
通常在建筑区分中，关键的类别有居住建筑，工业建筑与公共建筑。
公共建筑的设计职业，涉及到总体规划布局，环境背景特色，功效关系分析，体形空间搭配，组织形式选择，造型艺术创作等问题。
第一章公共建筑的总体环境布局
1.1总体环境布局的基本组成
我们在创造室外空间环境的时候，关键应考虑两个方面的问题，及内在要素与外在要素。
公共建筑本身的功效，经济及美观的问题，基本上属于前者，而城市规划，周围环境，地段状况等方面的要求则是后者。
室外空间的组成，通常考虑这几个关键组成部分，即建筑群体，广场道路，绿化设施，雕塑壁画，建筑小品，灯光造型的艺术效果等。
1.1.1室外环境的空间与建筑
通常公共建筑室外环境空间的组成，关键是依据建筑或建筑群体的搭配。
天安门广场，是以天安门为广场中轴线的重心，在中轴线上布置了高耸的人民英雄纪念碑和雄伟庄严的纪念堂，并与正阳门相对应，显示其广场的宽阔和有节奏的尺度变化，再加之东西两侧的人民大会堂和革命历史博物馆，使广场围合成大尺度的空间。
另外天安门广场至纪念碑之间，深长而宽广的砌石广场与周围松柏绿地的围合收拾，使室外空间的艺术
效果更加突出。
图1-2北京天安门广场总体布局图
图1-3意大利威尼斯圣马可广场
意大利威尼斯的圣马可广场，因建筑与空间搭配得特殊得体，取得了无比完整的效果。
这个广场空间环境在统一布局中强调了各种对比的效果，使广场空间环境给人以既充足多彩，又完整统一的感受。
1.1.2室外环境的空间与场所
公共建筑室外环境的空间可归纳为以下几种状况：
（1）开敞的空间场所（或称之为集散广场）其大小和形状应视公共建筑的性质、规模、体量、造型和所处的地段状况而定。
塘沽火车站，由于城市干道与广场斜交的特定状况，因而在考虑站前广场时，除了满足集散人流与组织车辆交
通的要求外，还把圆形候车厅的入口部分面对城市干的轴线，人流在临近广场的干道上，就允许看到车站主体建筑造型的全貌，做到广场总体布局与建筑空间体形紧密配合，完整统一。
（2）活动场地
（3）停车场所
停车场的地方，通常要求尽可能设在简易易找的部位，如主体建筑的一侧或后侧，以不影响全部空间环境的完整性和艺术性为原则北京和平宾馆停车场设在主楼后部，不仅能达到上述要求，同时还运用建筑物的阴影遮盖车辆，在肯定区域内防止了烈日暴晒。
高层建筑或某些大型公共建筑在车辆较多的状况下，允许考虑运用地下停车场或立体停车场的方式，以节约场所用地。
图1-8塘沾火车站总体平面布局图
图1-12北京原和平宾馆
总体布局
1.1.3室外环境的空间与绿地
1.2总体环境布局的空间与环境
公共建筑室外空间环境设计，包含运用环境，改造环境和创造环境。
1.2.1运用环境的有利要素
我国著名造园家计成在《园冶》一书中曾指出过，造园要“巧于因借，精在体宜”。
以北京和平宾馆为例说明怎样运用环境。
和平宾馆所处地段特殊狭窄。
为了充分运用这一地形的特征，主体建筑采用“一”字形布局，与前面的低层餐厅组成一个全部。
在前院入口处，保留了原有的两株大树，说到了“多年树木，碍筑檐垣，让一步允许立根……”的造园原则，而且起到了画龙点睛、亲切宜人及充足环境的良好效果，是运用环境特色、突出主体建筑的良好范例。
图1-18和平宾馆总体环境布局
图1-22天津贵州路中学总体布局
图1-22是一所中学总平面布置图，其地段处于六条道路的交叉口处，为弧形三角形地形，所以教学楼采用“Y”
字形搭配。
这样既争取了好的朝向，又照顾了城市景观的完整性，达到了充分运用环境特征、充足室外空间的目的。
1.2.2依照构思意图创造环境
我国北京故宫的总体布局，为了体现封建统治阶级威慑森严的意图，在室外空间中创造了严谨对称的建筑空间环境，其中天安门，午门及太和殿，是故宫建筑艺术收拾上的三个高潮。
1.3群体建筑环境的空间搭配
公共建筑群体空间搭配，通常包含两个方面：
一是某些类别的公共建筑在特定的环境下，需要采用比较分散的布局，因而产生群体空间搭配，二是以公共建筑群组成各种形式的组团或中心。
大型医院的建筑群，为了防止彼此感染，争取较好的通风和朝向，创造益于医疗的绿化环境，多数采用分散式的空间搭配形式，将门诊部、住院部、辅助部分及供应管理等，划分成若干单独的建筑，并将它们有机地组织起来，组成一个既能隔离，又能联系的全部医疗环境。
图1-31北京积水潭医院总体布局图
1一门诊部2—住院部3一营养都
塘沽火车站总体布局，结合地段不对称的环境特征，采用分散的空间组织形式，在布局中通过空间与体形的处理，使建筑群与站前广场比较自然的结合起来，并在外宾与通廊之间，布置庭院绿化，皆以增强建筑环境空间的层次感。
图1-32塘沽火车站建筑群体组织
巴西的巴西利亚三权广场的市政中心，将政府宫，高等法院，联邦院等建筑搭配成一座建筑群环境，借以体现立法、行政与司法的象征。
国会宫的设计尤为突出，将上院和下院两个集会场所布置在200m×80m的平台上，其一正一反的穹窿与27层高并联式的办公楼搭配在一起，组成了新颖别致的造型效果。
该建筑显然是在追求室外空间的对比效果，如高耸的办公楼与低平的会议厅，一正一反碗状厅堂，大玻璃墙面与乱石墙面质感等，这些都是充足室外空间环境极为成功的艺术手法。
图1-43巴西巴西利亚三权广场市政中心
1一联邦院2一参议院3一办公楼；
4一政府言5—高等祛院
（a）（b）
图1-44巴西巴西利亚市政中心
（a）总统府；（b）国会宫
加拿大多伦多市政厅，以两个弧形的高层办公楼环抱着一个圆形的大会议厅所组成的建筑群，居于一个长方形的台座上，并在台座的以下布置了各类服务用房和车库，组成了一个完整的空间体系。
从性格上看，这样的搭配形式与商业中心、体育中心及博览中心室友说不一样的，他显然呈现了端庄严肃的气氛。
公共建筑群体的空间环境所形成的各种类别的中心，在室外空间环境的搭配问题上，可概括为三个基本经验和
看法：
一是从建筑群的使用性质出发，着重分析功效关系，并加以正确的分区，运用道路，广场等交通联系手段加以组织，使总体空间环境的布局联系简易，紧凑正确。
二在群体建筑造型艺术收拾上，需要从性格特征出发，结合周围环境及规划的特征，运用各种形式美的规律，按照肯定的设计意图，创造出完整而优美的室外空间环境。
三是运用绿化、雕塑及各种小品等手段，充足群体建筑空间的艺趣，以取得多样统一的室外环境效果。
图1-42加拿大多伦多市政厅总体布局
第二章公共建筑的功效关系与空间搭配
在公共建筑的功效问题中，功效分区、人流疏散、空间组成以及与室外环境的联系等，是几个比较关键的重点问题。
2.1公共建筑的空间组成
公共建筑空间的使用性质与组成类别，允许划分为关键使用部分，次要使用部分（或称辅助部分）和交通联系部分。
中学教室、实验室、备课室以及办公室等显然是主要的使用空间，而一些厕所，储藏室等，虽然也属于使用性质的空间，但与关键使用空间比拟，居于次要位置。
另外走道、门厅、过厅、楼梯等空间则是交通联系空间。
公共建筑的交通联系部分，通常可分为水平交通、
图2-1上海南郊中学首层平面图
1一关键使用空间2—辅助空间3—交通联系空间
垂直交通和枢纽交通等三种基本的空间形式。
2.1.1空间搭配中的水平交通
水平交通空间的布局，应与全部空间密切联系，要干脆、通畅，防止曲折多变，要具有良好的采光与通风。
公共建筑空间搭配中的通道宽度与长度，关键根据功效的要求、防火规定及空间感受来肯定。
在考虑通道的宽度时，分析人流的性质是关键。
公共建筑过道的长度，应根据建筑性质、耐火等级、防火规范以及视觉艺术等反面的要求而定，其中关键是控制最远的门中线到安全出口的距离，应控制在安全疏散的限度之内。
2.1.2空间搭配中的垂直空间
公共建筑的空间搭配中，作为垂直交通联系的手段，常用的有楼梯、电梯、自动扶梯及坡道等形式。
楼梯：
直跑楼梯，双跑楼梯，三跑楼梯。
在公共建筑中，基于防火疏散的需要，起码需设置两步楼梯，两部楼梯需担负的人流大致相当。
2.1.3空间搭配中的交通枢纽
考虑到人流的集散、方向的转换、空间的过度以及与通道、楼梯等空间的衔接等，需要设置门厅过厅等空间形式。
在门厅空间的环境中，除需要考虑空间的尺度外，还应考虑空间的导向影响，即：
假如门厅空间环境设计得好，则无需借助于标志的提示，即可将人流引导到需要去的地方。
2.2公共建筑的功效分区
当进行设计构思时，除需要考虑空间的使用性质外，还应深入研究功效分区的问题，尤其在功效关系与房间组成比较复杂的要求下，更需要把空间按不一样的要求进行区分，并根据他们之间的密切水平按区域加以划分，做到功效分区明确和联系简易。
同时还应对主与次、内与外、闹与静等方面的关系加以分析，使不一样要求的空间都能取得正确的安排。
2.3公共建筑的人流聚集与疏散
通常公共建筑反映在人流组织上，基本上允许归纳为平面和立体的两种方式。
2.3.1阶梯教室人流疏散的特征
其人流活动比较集中，在上下课交换班级时，常常在短暂的课间休息时间进行，所以要求人流的出入务必畅通，并应在交通枢纽地带设置肯定的缓冲空间。
对阶梯教室人流疏散的组织，常用的有两种基本形式。
（1）出入口合并设置。
把出入口设在讲台的一端。
人流疏散方向一致，可简化与相邻房间的联系，但容易造成出入人流的交叉拥挤，常用语规模不大的教室。
（2）出入口分开设置。
将入口设在讲台附近，出口则布置在阶梯教室的后部，使人流经过楼梯或踏步疏散。
这种人流集散方式具有干扰小、疏散快、不混乱等优点。
常用于规模较大的教室。
2.3.2影剧院、会堂人流疏散的特征
2.3.3体育建筑人流疏散的特征
图2-59
图2-60
第三章公共建筑的造型艺术问题
3.1公共建筑造型艺术的基本特征
公共建筑的造型艺术问题，应遵循其普遍的原则，即在满足大家物质要求同时，尚须满足大家的精神要求。
因此在对公共建筑进行艺术创作时，力求内容与形式达到高度的统一，才有大概获取完美的艺术形式。
多样统一既是建筑艺术形式普遍认同的法则，同样也是公共建筑造型艺术创作的关键依据。
达到多样统一的手段是多方面的，比如含量、尺度、对比、主从、韵律、均衡、重点等形式美的规律，则是经常运用的构图技巧。
另
外，公共建筑是由各种不一样使用性质的空间和若干细部组成的，他们的形状、大小、色彩质感等各不一样，这些客观存在着的千差万别的要素，是组成建筑形式美多样变化的内在基础。
我们常称建筑艺术为四个向量的艺术，这四个向量指的是长度、宽度、高度和时间。
在公共建筑艺术的创作中，把握形式美的规律，显然是至关关键的。
形式美规律用于建筑艺术的创作中，常称为建筑构图原理。
统一与变化，对比与微差，均衡与稳定，含量与尺度，视觉与视差等构图经验也是大家公认的和客观的美的法则。
老子“蜒（shān）填（zhí）以为器，当其无，有器之用也。
凿户牖（yǒu）以为室，当其无，有室之用也。
故有之以为利，无之以为用。
”精确的论述了空间与实体的辩证关系。
【语译】三十根辐条凑到一个车毂上，正因为中间是空的，所以才有车的影响。
糅合黏土做成器具，正因为中间是空的，所以才有器具的影响。
凿了门窗盖成一个房子，正因为中间是空的，才有房子的影响。
所以“有”带给人们便利，“无”才是最大的影响。
纵观现代公共建筑的发展，其功效的含义日益广泛和复杂，不仅需要满足大家心理上和视觉上的要求，而且改善和美化环境也成为了普遍的要求。
所以，现代公共建筑的空间搭配，极为关注空间序列的全部感及架构的创造性，即总的构思是否满足了人流活动的连续性和空间艺术的完整性，则是当代公共建筑的艺术收拾的重点。
综上所述，总结三点：
一，多样统一应是所有的建筑环境艺术创作中的关键原则，当然也是公共建筑环境艺术创作的关键依据。
二，形式与内容的辩证统一，既是建筑艺术形式创作的普遍法则，也是公共建筑艺术形式美的创作准绳。
三，准确对待传统与革新的问题，善于吸取建筑历史传统优秀的创作经验，取其精华，去其糟粕，做到“古为今用，外为中用”,在公共建筑艺术创作中力求不断革新。
3.2室内空间环境艺术
3.2.1空间形式与含量尺度的关系
通常公共建筑室内空间的形状，概括起来有两种：
一是规则的几何形；另一则是不规则的几何形。
在考虑公共建筑的尺度问题时，还注意视觉方面的要素，因为人对建筑空间的全部认知，除通过在使用流程中的接触外，很大水平上是由于人的视觉连续性和所形成的综合印象，所以人的视觉规律同样是分析建筑空间尺度的重要要素。
人民大会堂的顶棚采用了层层退晕的划分，再加上满天星的灯光效果，处理了顶棚下坠的错觉问题。
美国古根海姆美术馆的展览厅，是逐层向上悬挑增大展廊空间的，这样收拾调整了因透视变化而产生后退变薄的问题，因而取得良好的空间尺度效果。
图3-30北京人民大会堂顶棚图3-31类国古概汉姆美术馆展览厅
3.2.2空间的围透划分与序列导向
西班牙巴塞罗那博览会的德国馆采用了围中有透、透中有围、围透结合的形式，从而达到了空间序列衔接紧凑、有机联系的境界。
塘沽火车站售票厅与圆形候车厅之间的空间收拾，运用曲线的墙面，将两个空间紧密的联系成一个全部，
墨西哥国立我们学博物馆，围绕着一个纪念性的庭院，组织空间的序列体系与导向收拾，从低矮的门廊到宽大的门厅，再进入一个比较宽敞的矩形庭院空间，在庭院前部布置了一根雕饰的青铜圆柱，柱顶支撑着一个巨大的伞状棚，之后有洒满水帘的水池，最后以大展厅作为结束。
这样的构思，显示出在这条纵向轴线上，所形成的从低到高、从内到外的层次，堪称是极为充足的空间序列。
图3-39西班牙巴寨罗那博览会德国馆
图362塘沽火车站室内空间示例
图3-64墨西哥国立我们学博物馆
3.3室外空间环境艺术
巴西利亚的巴西国会大厦，运用了竖向的两片板式办公楼与横向体量的政府宫的对比，上院和下院一正一反两个碗状的会议厅的对比，以及整个建筑形体的直与曲、高与低、虚与实的对比，给人留下极其深刻的印象。
此
外，该建筑充分运用了钢筋水泥的雕塑感和玻璃窗洞的透明感以及大型坡道的流动感，从而协调了全部建筑群的统一气息。
在现代建筑中常以架空第一层与悬挑墙板，再施以浓重的颜色、粗糙的质感，以加大光影等构图的新形式，使得从基层看上去犹如坚实的底座。
古根海姆美术馆就说明了这个问题。
图3-82美国古根汉姆美术馆
图384“八—”南昌起义纪念碑
也有一些公共建筑在取得稳定感的同时，常以某种惹人注意的动态形体收拾，以突出某些特有的性格和特征。
如“八一”南昌起义纪念塔。
所谓建筑构图中的含量问题，通常包含两个方面的理念：
一是建筑全部或他的某个细部本身的长、宽、高之间的关系。
;二是建筑物全部与局部或局部与局部之间的关系。
建筑构图中含量与尺度理念的产生，是和肯定时期建筑的功效要求、技术要求、审美观点以及创作思想分不开的。
因而重视三度空间中的含量关系胜于单纯追求某个立面的含量关系，这个建筑构图中的新课题，是值得深
入研究和探索的。
人民大会堂究其绝对尺寸来说，远比天安门要大得多，但建筑体量及细部的划分比天安门细腻一些，再加之各个细部如台阶，垂带，灯柱等处设计的精细，是建筑总体的尺度感并未超出天安门。
此外，革命历史博物馆，因尺度收拾得较为失调，整个建筑颇似二层的不大建筑，与人民大会堂比拟，显得过于纤细。
图3.96北京人民大会堂造型示意
所谓建筑形象的透视变形，缘于人
们观赏建筑时的视察所致，即人的视点
距建筑越近，感觉建筑体型越大，反之
则越小。
另外，透视仰角越大，建筑沿
垂直方向的变形越大，前后建筑的遮挡
越惨重。
另外，所谓建筑形象的相对
图3.98
感，系指建筑形象的某种感觉与肯定的
环境的衬托分不开的。
例如澳大利亚悉
尼歌剧院的造型，生动多姿的白帆形的
组壳和碧蓝的海波相呼应，显得轮廓异
常清爽活泼，倘若把这个建筑置于于闹
市中，其形象就不那么鲜明了，甚至有
大概与城市面貌格格不入。
图3-97北京革命历史博物馆
北京民筑文化官王立南图图399北京民族文化宫通视效果
图3-100澳大利亚悉尼歌剧院
第四章公共建筑的技术经济问题分析
4.1公共建筑设计与组织技术
4.1.1混合组织体系与公共建筑
4.1.2框架组织体系与公共建筑
4.1.3空间组织体系与公共建筑
4.2公共建筑与设备技术
4.2.1采暖
4.2.2空气调节
4.2.3人工照明
4.3公共建筑的经济分析
公共建筑的经济问题，涉及的边界包含总体规划、环境设计、单体设计和室内设计等。
在考虑上述各方面的问题时，应把肯定的建筑规范作为思考建筑经济问题的基础。
评价建筑设计是否经济，允许从多方面考虑，其中涉及到建筑用地、建筑面积、建筑体积、建筑材料、组织形式、设备类别、装修构造以及维修管理等方面的问题。
常用的面积系数有：
管用面积系数=管用面积/建筑面积
使用面积系数=使用面积/建筑面积
组织面积系数=组织面积/建筑面积
式中管用面积————建筑面积中可供使用的面积
使用面积————管用面积减去交通面积
组织面积————建筑平面中组织所占面积
建筑面积————管用面积加上组织面积
管用面积的建筑体积系数=建筑体积/管用面积
建筑体积的管用面积系数=管用面积/建筑体积
其中，建筑体积应包含屋顶及地下室的体积。
假如说功效与美观的问题时公共建筑设计的基础；建筑技术则是组成建筑空间与体形的手段的话，那么经济问题则是公共建筑设计的关键依据。
所以，在着手进行公共建筑设计的空间搭配时，应力求布局紧凑，充分运用空间，以期获得较好的经济效果。
第五章公共建筑的空间搭配综合分析
5.1综合性的空间搭配
5.2连续性的空间搭配
观展类别公共建筑的空间布局可分
为五种形式：
串联的空间搭配形式、放
射的空间搭配形式、串联兼通道的空间
搭配形式、兼有放射和串联的空间搭配
形式、综合性大厅的空间搭配形式。
（a）
5.2.1串联的空间搭配形式
（c）
优点：
流线紧凑，方向单一，简捷
明确，观众流程不循环、不逆行、不交
叉等
缺点：
活动路线不够灵活，当参观
人数过多时容易产生拥挤现象，不利于
单独开放某个展厅
（d）
（b）
图5-19串联空间搭配基本形式
（a）“一”形；（b）“]”形；（c）“□”形；（d）“[D”形
5.2.2放射的空间搭配形式
优点：
参观路线简捷紧凑，使用灵活，各个陈列空间允许单独开放
缺点：
枢纽空间中的参观路线不够明确，容易造成迂回交叉的问题
（a）
（b）
图5-20放射空间搭配示例
（a）某博物馆；.（b）北京自然博物馆
5.2.3串联兼通道的空间搭配形式
优点：
能使各关键空间单独联通，又能通过通道间接联系，既有连续性的一面，又有单独使用的一面。
缺点：
假如收拾不好，在布局中易产生加大面积，增进造价，占地偏多等缺点。
图5-21串联兼走道空间搭配示例
5.2.4兼有放射和串联的空间搭配形式
优点：
具有空间搭配紧凑、适应性强，兼备串联、放射与通道相联系的优点。
缺点：
如收拾不当，不仅易使枢纽空间的采光通风产生不良的后果，而且也易造成参观路线不够明确和人流大时出现拥挤与混乱现象。
图5-22放射兼串联空间搭配示例
5.2.5综合性大厅的空间搭配形式
优点：
环境开敞通透、使用机动灵活、空间运用紧凑、流动方向自然。
缺点：
往往需要人工照明和机械通风等装置。
图5-23大型空同搭配示例
（a）罗马尼亚国民经济成就展览馆；（b）法国勒·哈伍俄文化博物馆
5.3观演性的空间搭配
苏
场
体息室货客体息室
电提广期
广
观众人口
场
东订订
贮辈
存衣丁民灰
不卖口
广场
度衣解阁休惠室
a
赋放可
记者
通风机房
办公部分
医动及
管理室
管理
则所|
售果
著地
图5-31体育建筑功效关系分析图解
5.4高层性的空间搭配
图5-48塔式超高层建筑平面基本形式图
5.5综合性的空间搭配
EditedbyGinglee
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