高层建筑空间组成模式研究.docx

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高层建筑空间组成模式研究

高层建筑空间组成模式研究

摘要：

近几十年来高层建筑在造型形式不断翻新、高度记录一再被打破的同时，其空间组成模式也发生了专门大的转变。

本文即是从建筑打算学的角度，对近些年来世界高层建筑空间组成模式的演变和进展趋向进行分析和探讨，并指出核的转变和中庭空间的介入，已引发了高层建筑空间组成模式的重大变革。

　　关键词：

高层建筑空间组成模式核中庭底部空间

　　高层建筑自显现以来已有100连年的历史，而随着经济的进展、技术的进步和人们观念的改变，高层建筑在本世纪未，又迎来了新一轮的建设热潮。

近一、二十年高层建筑在造型形式不断翻新，高度记录一再被打破的同时，其空间组成模式也发生了专门大的转变，并致使高层建筑的设计理念也发生了重大的变革。

固然，建筑空间组成模式的转变并非一日之功，是需要有一个演变进程的，而且在相当长的一段时刻内，还会多种模式共存。

因此，咱们在回忆总结近一个时期世界高层建筑进展状况的基础上，仅对高层建筑空间组成模式的进展趋势及其作用进行剖析，以求就教于列位读者。

　　一、内核的形成

　　高层建筑与其它建筑之间的最大区别，就在于它有一个垂直交通和管道设备集中在一路的、在结构体系中又起着重要作用的“核”（Core）。

而那个“核”也恰恰在形态组成上举足轻重，决定着高层建筑的空间组成模式。

　　上个世纪未，在高层建筑的建设方才开始的时候，由于人们对结构体系熟悉的局限（那时最先进的结构体系是钢框架结构），设备设计体会的不足，和建筑功能需求的单一等客观缘故，使得初期的高层建筑设计并无形成“核”的概念。

垂直交通、设备空间和结构体系带有明显的随意性和分散性，均按各自具体的要求别离布置。

　　进入本世纪，随着高层建筑建设的进展、高度的增加和技术的进步，在高层建筑的设计进程中，慢慢演化出了中央核心筒式的“内核”空间组成模式，这是各专业一起探讨优化设计的结果。

在建筑处置上，为了争取尽可能宽敞的利用空间，希望将电梯、楼梯、设备用房及洗手间、茶炉间等效劳用房向平面的中央集中，使功能空间占据最正确的采光位置，力求视线良好、交通便利。

在结构方面，随着筒体结构概念的显现、高度的增加，也希望能有一个刚度更强的筒来经受剪力和抗扭，而这些恰好与建筑师的要求不谋而合。

在建筑的中央部份，成心识地利用那些功能较为固定的效劳用房的围护结构，形成中央核心筒，而筒体处于几何位置中心，还能够使建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合，加倍有利于结构受力和抗震。

　　这种“内核”空间组成模式，经太长期的实践查验，以其结构合理、利用方便和造价相对低廉的优势，专门快便成为高层建筑中最为流行的空间布局形式。

固然，除中央核心筒式的“内核”布置方式之外，高层建筑还有其它的布局方式，如“外核式布局”和“多核式布局”等等。

尽管中央核心筒式布局的筒体周围的房间需要人工采光和机械通风，总会多少给人带来不适感，可是直至本世纪80年代以前，“内核”式的布局形式一直占据着主导地位。

“内核”式的布局形式及其变种不仅在数量上占有绝对优势，而且，大多数闻名的高层建筑也都采纳这种形式。

如30年代建成的美国纽约的“帝国大厦”（EmpireStateBuilding，1931），50年代建成的“西格拉姆大厦”（SeagramBuilding，1958），70年代建成的芝加哥“汉考克大厦”（JohnHancockCenter，1970）和纽约“世界贸易中心”（WorldTradeCenter，1973），和日本的“阳光大厦”（Sumshine60，1978）等等。

确实是在今天，世界上最高的几座高层建筑，马来西亚的“石油大厦”（PetronasTowers，1998）、上海的“金茂大厦”（JinMaoBuilding，1998）和香港的“中环广场大厦”（CentralPlaza，1992）等等，也仍然采纳的是这种“内核”式的空间组成模式。

　　二、核的分散与分离

　　但是，随着时期的进展、技术的进步，人们对建筑需求的转变和设计偏重点的不同，以中央核心筒为主流的高层建筑“内核”空间组成模式开始受到了挑战。

　　第一次变革要紧仍是出于造型上的需要和建筑设计理念的转变，如70年代前后显现的“双核”组成模式。

双侧外核心筒的布局，不仅有利于避难疏散，而且也使高层建筑的外观造型产生了庞大的转变。

贝聿铭设计的新加坡“华侨银行中心”（OverseaChineseBankingCenter，1976）和日建设计设计的日本“IBM本社大楼”（IBMHeadofficeBuilding，1972）等等确实是昔时盛行一时的双侧外核设计手法的代表。

　　第二次变革最先对核心筒提出革命性建议的是设备专业，他们以为随着建筑设备的日趋增多和愈来愈复杂，若是把设备用房和管道井从核心筒中分离出来，可能会更有利于治理和维修。

而80年代以后，智能化建筑的普及和电信设施的不断增加，致使了在高层建筑中大量应用运算机和电信通信设备，乃至许多建筑在完工以后，仍然频繁地改造布线系统和增添新设备。

智能化办公楼中的光缆与电脑网络管道井、配线箱和中继装置等，每层都必需设置三处以上才算合理。

如此，建筑上为了知足机电设备常常变更的需要，便开始将“核”分散化，分置多处设备用房和管道井，以便于局部更改。

　　关于结构专业来讲，增强建筑周边的刚度也会有效地抗击地震对高层建筑的破坏，因此若是将垂直交通和设备用房等分散地布置在周边，那么无疑也会对结构抗震有利。

同时，这种分散的多个外核的空间组成模式，也正好适用于新兴的巨型框架结构（SuperFrame），使这种结构体系中的巨型支撑柱具有了利用功能。

其最典型的实例确实是丹下健三设计的日本“东京都新都厅”（NewTokyoCityHall，1991）。

　　而从建筑设计的角度来看，核的移动、垂直交通、效劳性房间和管道井分散到建筑的周边，关于高层建筑的空间组成模式和立面造型上的转变也是极具革命性的。

它不但适应了其它专业的需求，而且还有利于避难疏散，制造更大的利用空间和使高层建筑的底部取得解放。

这种空间组成模式所具有的灵活性和先进性，专门快便被推崇技术表现的欧洲建筑师们所发觉，并制造性地应用在他们的作品当中。

罗杰斯（R.Rogers）设计的英国“伦敦劳埃德大厦”（Llogd′sofLondon，1986）、88木街办公楼（88WoodStreet，LondonEC2，1999）和福斯特（N.Foster）设计的“香港汇丰银行”（NewHeadguartersfortheHongkongBank，1986）等等即是分散式核心筒的杰作，它们从内部的空间组成到外部立面，均与中央核心筒式的高层建筑大相经庭。

　　此处，在规模较小的高层建筑中，最近几年来还显现一种核与要紧利用空间分离化的现象，垂直交通、效劳性用房和设备管道井均别离独立，与建筑主体分开。

要紧利用空间加倍完整，四面对外，核与要紧利用空间之间以连廊相接。

从结构的角度来看，核的刚度较大，而主体较柔，两部份各自别离工作，既受力合理又相对经济。

固然，连接部份的设计是这种高层建筑设计的关键所在，只是这种设计方式给建筑外观带来的转变，已引发了建筑师们的观注，并专门快在欧洲和日本流行起来。

德国的汉诺威建筑展览会治理办公楼（VerwaltungsgebaudederDeutschenMesseAG，2000）、埃森RWE公司办公楼（RWEAGCorporateHeadguarters，1996），和日本东京的东急南大井大楼（TokuMinami—01Building，1994）和大阪的凯恩斯本部办公楼（KeyenceCorporationHeadOffice&LAB，1994）确实是核与主体相分离的极有特色的建筑实列。

　　核的分散和分离还能够使楼梯间、洗手间等直接对外自然采光通风，既节约能源，又省去消防所需的加压送风设备，更符合低能耗，可循环的现代设计原那么。

因此，近几年强调生态、节能的高层建筑多采纳这种布局方式。

马来西亚建筑师杨经文设计的高层建筑，不但楼梯、洗手间等全数对外，而且电梯筒壁还被刻意用来遮挡日晒，可谓“分散外核空间组成模式的生态设计方式”。

“吉隆坡广场大厦”（PlazaAtrium，1986）及其最新设计的“新加坡展览大厦”（ExhibitionTower，1999）就都反映出这一设计特点。

而另一名欧洲的建筑师赫尔佐格（T.Hetzag）设计的前述之德国汉诺威建筑展览会治理办公楼，也以其生态观念博得了众口称赞。

　　三、中庭空间的显现

　　最先将中庭引进高层建筑的是美国建筑师波特曼（J.Portman）。

出于商业上的需要，他在70年代前后设计建造的几座高层旅馆——旧金山的“海特摄政饭馆”（HyattRegencyHotel，1974）等建筑中都加入了一个十分富丽、气氛烈火的大中庭。

这种中庭既起着统合空间流线的作用，又是人们休闲交往的场所，中庭中还设置喷泉叠水、种植各类植物，可制造出一种兴奋人心的轻巧气氛。

因此它一显现便深受人们的喜爱，并专门快盛行全世界。

　　80年代以后，中庭空间开始应用于高层办公建筑。

受高层旅馆的阻碍，一些办公大楼为了追求气派和空间转变，便在入口处附设一个中庭，如芝加哥的“第一国家广场3号大厦”（ThreeFirstNationalPlaza，1981，SOM）、体斯敦的“共和银行中心大厦”（NationsBankCenter，1984，J.BurgeeandP.Johnson）等等。

而随着人们环境观念的增强，和各国政府对由于在办公楼内长时刻从事VDT操作，所引发的情绪紧张，视觉疲劳和心理上的孤独感等“办公室综合症”的关注，高层办公建筑内部空间的设计也愈来愈为人们所重视。

提供自然化的休息空间和改善封锁的室内环境，成为高层办公楼设计必需解决的重要问题。

于是，在高层办公建筑中插入一个或在不同区域插入数个封锁或开敞的中庭的设计手法开始显现。

日今日建设计设计的“伊藤忠商事东京本社大楼”（TokyoBuilding，1981）和“新宿NS大楼（ShinjukuNSBuilding，1982），和SOM设计的沙特阿拉伯”国际商业银行“（NationalCommercialBank，1983）、海蒙特·扬（H.Jahn）设计的芝加哥”伊利诺州中心“（StateofIllinoisCenter，1985）、福斯特设计的”香港汇丰银行“（NewHeadguartersfortheHongkongBank，1986）和东京的”世纪塔“（CenturyTower，1991）等等，即是将中庭置于建筑当中，以取代中央核心筒的实例。

　　事实上，核心筒的分散和分离，中庭空间的介入，已使高层建筑的空间组成模式完全发生了转变。

新一代的高层建筑空间组织更为灵活多样，由于空间设计的偏重点已由追求经济效率向营造宽松舒适的生活环境转变，因此许多新建的高层建筑都以“景观空间”的概念，将共享空间与功能空间相结合，把核分散向周围，垂直交通采纳玻璃电梯，直接采光，给人们以开敞敞亮、将动线视觉化的空间感受。

空间组成模式也由封锁的“积层式”，变成上下贯通的“动态流动空间”。

　　1994年建成的日本东京“文京区市民中心”（BunkyoCivicCenter），就在通常布置“内核”的位置设计了一个与建筑通高的“光庭”。

该建筑将办公部份分作南北两处，以通道相连，设备管道井分散在塔楼的东西双侧，要紧客用垂直交通工具电梯，那么全数采纳了透明的玻璃景观电梯，并布置在光庭当中，使垂座电梯的人能够与环境对话，看到办公室和休息空间走廊中的情景。

完全改变了以往高层办公楼内那种昏暗的又长又窄的通道和封锁的电梯给人们带来的压抑感，令人流动线可视化，增加了空间乐趣。

在日本，类似的新一代办公大楼还有1995年建成的“中野坂上打算”（Nakano—SakaueRedevelopment　Project）。

　　中庭空间的介入还使得楼层间的自然通风换气成为可能，福斯特设计的德国“法兰克福商业银行大楼”（CommerzbankHeadguarters，1997）确实是这方面最为人们津津乐道的实例。

该建筑的平面呈三角形，核分散布置在三个角上，中间是通高的中庭，周边的办公空间每隔4层还设有围绕着中庭螺旋上升的空中庭园。

中庭和空中庭园既有通风度光的作用，又为建筑内部制造了丰硕的景观，给每一个角落都带来了绿色和阳光。

大楼内的办公室都有能够开启的窗户，气流从窗户及空中庭园进入，在中庭形成对流自然通风，明显地减轻了环境负荷，因此而被人们称作是“世界上第一座生态型超高层建筑”。

其实，利用中庭节能的高层建筑并非止“法兰克福商业银行”一座，前述之“文京市民中心”、“新宿NS大楼”和“NTT幕张大楼”（NTTMakuhariBuilding）等等，均是利用中庭节能的典范，据称它们可比同时期兴修的一般高层办公楼节约能耗近40%.

　　四、底部空间的转变

　　初期的高层建筑多直接面对街道，从街道进入门厅，再由门厅进入电梯厅，垂座电梯至各楼层，这是高层建筑中最为普遍的空间流线组织方式。

建筑空间与城市空间之间缺乏过渡，没有“中间领域”的概念，在人流集散的顶峰期，对城市交通环境的阻碍也较大。

尽管许多高层建筑都在门厅的艺术处置上颇费心机，设计得超级富丽壮观，可是由于空间组织方面的缺点，门厅内往往留不住人，形不成公共活动空间，而入口处也常显现人流拥塞的现象。

　　70年代以后高层建筑的设计开始重视底部空间与城市环境的关系，伴随着多种商业效劳性功能的渗入，许多高层建筑都以扩大底部公共活动空间、形成入口广场和将底部架空把城市空间引入建筑内部的设计方式，来处置建筑空间与城市空间的过渡关系。

其中最有代表性的实例是美国纽约的“城市公司中心大厦”（CiticorpCenter，1977）。

该建筑由4根巨柱支撑，底部架空7层，下沉式的广场伸入到建筑内部与共享大厅相通，使城市空间和建筑空间有机地交织在一路。

而反过来，该建筑底部的公共空间对城市环境整备，也起到了踊跃的作用。

　　为了解决人流集散和城市交通与建筑内部交通相衔接的问题，此刻的高层建筑常常采纳多个出入口和立体化组织交通流线的方式。

通过首层、地基层和地上的架空廊道与不同层面的城市交通网络相连接，以达到通畅便利和步行、车行的互不干扰，美国、加拿大、香港、日本等地的很多高层建筑的交通组织都是如此。

总而言之，现今高层建筑的底部空间设计，已从单纯考虑建筑与周围环境之间的关系，进展到进行整体的城市空间设计，其交通组织和公共活动领域的制造也日趋立体化、开放化。

　　自本世纪40年代初，世界上第一个一体化设计建设的美国洛克菲勒中心（TheRockefellerCenter）高层建筑群建成以来，综合性多功能的高层大楼便深受人们的欢迎，随着最近几年来高层建筑的建设与城市开发的结合愈来愈为人们所重视，超大规模的数幢高层建筑一体化建设的综合项目便再度悄然兴起。

这种高层建筑设计的最大特色，确实是以一个公共活动中心将高层大楼的底部连结成一个整体。

公共活动中心多为一个庞大的中庭或室内步行商业街，它既是人们购物、休闲、交往的场所，又有组织内部空间流线、连接各栋建筑的作用。

同时，它仍是建筑空间与城市空间的结合部，是机动车、轨道交通和步行系统与建筑多层次多重衔接的结点。

美国纽约的“世界金融中心”（WorldFinancialCenter，1985）和日本的“横滨皇后广场”（Queen′sSguare，1997）即是这种超大规模综合开发项目的范例。

　　“横滨皇后广场”以一条长达300m的立体化步行商业街将3幢高层办公大楼、1幢高层旅馆、1幢大型百货商店和1幢音乐城连成一体。

商业街的一侧还设有一个地下3层、地上5层的规模庞大的中庭，新建的地铁车站也与中庭相通，自然光线可直接照射到地下，一改地铁车站封锁阴暗的感受，而给人以立体都市的印象。

这种按整个街区统畴考虑交通组织和公共活动空间的设计方式，更进一步将城市公共空间“室内化”、“集约化”和“立体化”，空间设计的重点也由建筑的外部转向内部，并致使高层建筑群的利用空间效劳于城市，预示了尔后高层建筑设计的一种新的进展趋向。

　　五、结语

　　近十余年来我国的高层建筑建设可谓突飞猛进，其建设速度和建造数量活着界建筑史上都是少有的。

可是，从设计质量方面来看却不容乐观，多数设计追赶流行时尚，玻璃幕墙、铝合金遮阳、尖顶、帽沿等KPF的设计手法到处可见，设计人员和业主也似乎都把要紧精力放在了外观和顶部的造型，却很少注意内部空间的组成方式，和利用者关于空间的感受。

事实上不只是高层建筑，重视外观而轻忽空间制造，已是建筑设计界的通病，国内目前设计的高层建筑就鲜有在空间组成上有所冲破的作品。

这一方面是由于设计人员对建筑空间的体验较少，设计时多以图书资料中的照片做参考。

另一方面也说明了我国建筑理论研究方面存在着明显的不足。

我国的理论研究多偏重于介绍国外的思潮流派，或是探讨文化、艺术、美学等与外在形式相关的东西，而关于功能组织和空间组成模式的研究却较少有人问津。

但是，现今的建筑学早已超越了工程和艺术范围，需要咱们从更多方面对其进行的研究。

本文即尝试着从建筑打算学的角度，对高层建筑的空间组成模式的演变和进展趋向进行探讨，以期对咱们的设计有所帮忙，并希望能够引发理论界对此类研究的重视。