設計中國:建筑設計原理
建筑設計既是為營造建筑實體提供依據,也是一種藝術創作過程;既要考慮人們的物質生活需要,又要考慮人們的精神生活要求。在建筑設計過程中,必須綜合考慮各種需要,統一解決各種矛盾。實踐表明,各種建筑設計都要處理好總體布局、環境構思、建筑功能、建筑技術、建筑藝術處理等問題。
總體布局
從全局觀點出發綜合考慮預想中建筑物室內室外空間的各種因素,作出總體安排,使建筑物內在功能要求與外界條件彼此協調,有機結合。建筑群中的單體建筑設計應在總體構思的原則指導下進行,并受總體布局的制約。因此,設計構思應遵循“由外到內”和“由內到外”的原則,先從總體布局著手。根據外界條件,解決全局性的問題,然后進行單體建筑設計中各種空間的組合。在這個過程中使單體建筑設計在體型、體量、層數、建筑形式、色彩、朝向、日照、交通等方面同總體布局及周圍環境取得協調,并在單體建筑設計趨于成熟時,再行調整和確定總體布局。
在總體設計構思中,既要考慮使用功能、結構、經濟和美觀等內在因素,也要考慮當地的歷史、文化背景、城市規劃要求、周圍環境、基地條件等外界因素。如建筑物的入口方位,內外交通的組織方式、體型高低大小的確定、建筑物各個部分的配置、建筑形象與周圍環境的協調等一系列基本問題都要考慮外界因素。通常先從體型著手,用以表達設計者的構思。體型確定后,再研究內部的平面空間組織。研究體型是為了解決內外因素之間的矛盾,解決功能和形式之間關系的問題。例如設計一個博物館,主要要滿足參觀路線、光線和視線的要求,而以參觀路線最為重要,應以參觀路線作為確定體型的一個內在依據,再根據外部條件采用合適的體型。
環境構思(建筑的體型、體量、形象、材料、色彩等都應同周圍環境協調。)
建筑設計構思要把客觀存在的“境”與主觀構思的“意”融合起來。一方面要分析環境對建筑可能產生的影響,另一方面要分析設想中的建筑在自然環境中的地位。因地制宜,結合地形的高低起伏,利用水面的寬窄曲折,把自然景色組織到建筑物的視野中。如果建筑物處于自然風景區,應使建筑物同自然環境相協調。例如中國駐聯邦德國大使館建于波恩的名勝古跡區中,基地地勢起伏,古樹參天,按波恩市政當局要求,不能砍一棵樹。為了保護環境,將五座四合院分散建在叢林之中,成為建筑與環境結合的良好范例。
現代大城市中的居民,大都渴求接觸自然,這就促使建筑師模仿自然,創造自然環境。因此,許多現代建筑中流行一種多層的內庭大廳,利用天窗采光,內設水面、樹木山石,組成室內自然環境,如美國舊金山海特攝政旅館中庭,使人身居鬧市仍享受自然情趣。中國古典園林把建筑、山水、花草、樹木融為一體,用“咫尺山林”的手法,再現大自然風景。這種方法也被運用到現代建筑中,如廣州白天鵝賓館的故鄉水(見下圖)就是一例。
建筑功能
建筑功能是隨著人類社會的發展和生活方式的變化而發展變化的。各種建筑的基本出發點應是使建筑物表現出對使用者的最大關懷。如設計一個圖書館,不僅考慮它的性質和容量,還要考慮它的管理方式是閉架管理還是開架管理,因為使用要求關系到圖書館的空間構成、各組成部分的相互關系和平面空間布局。此外,還要考慮使用者的習慣、愛好、心理和生理特征。這些都關系到建筑布局、建筑標準和內部設施等。60年代起,行為科學和心理學開始被引入建筑學,使建筑功能的研究更細致,更深入本質。隨著新技術革命的發展,還向建筑提出信息功能和工作功能的要求。
功能分區
一般建筑都包括許多部分。設計不同功能的建筑物要根據各部分的各自功能要求及其相互關系,把它們組合成若干相對獨立的區或組,使建筑布局分區明確,使用方便。對于使用中聯系密切的部分要使之彼此靠近;對于使用中互有干擾的部分,要加以分隔。設計者要將主要使用部分和輔助使用部分分開;將公共部分(對外性強的部分)和私密部分(對內性強的部分)分開;將使用中“鬧”(或“動”)的部分和要求“靜”的部分分開;將清潔的區域和會產生煙、灰、氣味、噪聲乃至污染視覺的部分分開。
為了表示建筑物內部的使用關系,可以繪制出分析圖──通常稱為功能關系圖。功能關系圖表示出使用程序,各組成部分的位置和相互關系,以及功能分區。食堂功能關系示表示出用膳者的流程,廚房食品加工的流程,構成食堂的廚房、備餐和餐廳三個主要部分的關系。對于功能復雜的建筑物,繪制出這種功能關系圖有助于設計分析,使設計的平面布局趨于合理。
流線組織
人要在建筑環境中活動,物要在建筑環境中運行,所以建筑設計要安排交通流線。合理的交通流線要保證各個部分相互聯系方便、簡捷,同時避免不同的流線互相交叉干擾。人是建筑中的主體,應以人流路線作為建筑中交通路線的主導線,把各部分內外空間設計成有機結合的空間序列。設計一個博物館應該以觀眾參觀路線作為組合空間的主導線,把各個陳列廳連貫而又靈活地組織起來。
平面和空間組合
各類建筑功能不同,其平面和空間特點也不同。有些類型的建筑,如辦公樓、醫院建筑、旅館、學校建筑等,它們的房間面積不大,高度低,一般要求較好的朝向、自然采光和通風;電影院、劇場、體育館、會堂等,主要由主體高大的空間構成,還有一些為它服務的小空間,人流量大而集中。空間組合方式有以下幾種,可以單獨采用,也可綜合運用。
①并聯式空間組織。各個使用空間并列布置,用走廊、過道等線形交通空間連接起來。這種方式平面布局簡單,結構經濟,采光、通風好,使用靈活,較易結合地形,為學校、醫院、辦公樓和旅館等所常用。交通空間有外廊、中廊和復廊等形式。傳統的平面布局采用中廊式和外廊式,現代建筑由于采用人工照明和空氣調節設施,復廊式得到廣泛的應用。復廊式布局是將房間布置在兩條走道之間,構成緊湊的平面。一般將主要用房布置在外側,輔助用房和交通樞紐布置在里面,這種形式為高層辦公樓、旅館等所常用。
②串聯式空間組合。各個主要使用空間按使用程序彼此串聯,相互連接,不用或少用走廊。這種組合方式房間聯系直接,交通面積小,使用面積大,多用于有連貫程序且流線明確簡捷的建筑,如商場、車站、展覽館等建筑。
③單元式空間組合。按功能要求將建筑物劃分為若干個使用單元,一定方式組合起來。這種組合方式,功能分區明確,平面布局靈活,便于分期建造,應用廣泛。
④大廳式空間組合。這是一種為電影院、劇院、體育館常用的布局方式。以大廳為中心將輔助用房布置在四周,并利用層高的差別,空間互相穿插,充分利用看臺、屋頂等結構空間。大空間的觀眾廳基本上是封閉的大廳,采用人工照明、機械通風,大空間內穿插布置樓座,看臺下常穿插布置門廳、休息廳及其他輔助空間。
⑤大統間空間組合。現代建筑常用一種開敞的大統間,借助于家具、活動隔斷、屏風等分隔成各種用途的空間。這種組合形式空間使用靈活,布局緊湊,用地經濟,具有較大的適應性,多用于商場、展覽館、美術館以及圖書館等。
朝向、采光和通風。北半球的建筑為使冬季取得較多的日照,要盡量爭取南向或偏南向,南半球則相反。潮濕炎熱地區為解決建筑自然通風問題,要選擇好建筑方位,組織好建筑群體和建筑物內的“穿堂風”,以保持氣流通暢。對于舒適度要求較高的室內環境,則采用人工照明和空調設施,以彌補天然采光和通風的不足。
建筑技術(包括結構、設備、材料和施工等。)
結構----是建筑的骨架,同造型密切相關。結構形式在很大程度上決定建筑的空間體量和形式。建筑一方面受結構的制約,另一方面隨功能的發展而創造出新的空間類型又促進結構形式的發展。在設計中選擇結構方案時,首先要考慮結構的形式應能滿足使用功能對建筑空間大小和層數高低的要求;同時要考慮技術的經濟與合理。此外,還須根據當地材料供應和施工條件、技術水平選擇結構形式。
設備----主要有供暖、通風、空氣調節、給水排水和電氣照明等設備。現代建筑設備技術不斷提高,既為滿足建筑功能要求提供條件,也使建筑設計工作日趨復雜。建筑設備需要有相應的用房和構造措施,因此設備的裝設同空間組合、結構布置、建筑構造和裝修等有密切的關系,設計中應作出統一安排,甚至要有專門的設備層。
建筑藝術處理
建筑具有實用和美觀的雙重作用。但這種雙重性的表現是不平衡的。為生產服務的工業建筑,它的使用功能和生產效率是首要的,藝術處理處于次要地位;為政治、經濟、文化等活動服務的建筑,它們的藝術處理就居于較重要的地位;至于紀念性建筑等,其藝術要求則是主要的。
建筑藝術不僅僅是建筑的美觀問題,而有著更深刻的內涵。它可以反映建筑所處時代的精神面貌,也能表現一定歷史時期經濟和技術發展水平;又能作為各民族文化傳統的組成部分。
建筑形式的基本要素是空間和實體。建筑的內部空間和外部體型互為依存,不可分隔。完美的建筑藝術形象是內部空間合乎邏輯的反映,而內部空間又是借助于物質實體來圍合的。因此,建筑形式除了遵循建筑形式美法則外還要追求空間和技術的表現,反復推敲以下一些主要因素。
造型----完美的建筑造型在于均衡穩定的體量、良好的比例和合適的尺度。無論總體布局、平面布置、空間組合、室內設計、細部裝修等都要充分地考慮建筑功能、材料、結構、技術等進行符合體量、比例、尺度、質感、色彩等規律的處理,以求得建筑造型上變化與統一的結合。
性格----建筑的性格取決于建筑的性質和內容,建筑的功能要求在很大程度上決定了它外形的基本特征。建筑形式要有意識地表現這些內容所決定的外部特征。例如:學校建筑教室連排,窗戶寬大明亮;住宅建筑外墻上陽臺形式多樣,富于生活氣息;商店建筑多用大面積展示櫥窗和引人注目的裝修;烈士陵園布局嚴整,氣氛莊重肅穆;休養建筑形式自由,環境幽靜等。
時代感----建筑師在設計創作過程中須協同各有關專業的工程師掌握最新技術理論,利用新技術、新工藝、新材料和新的藝術手法,反映時代水平,使建筑具有時代感。
民族風格和地方特色----建筑常因不同地區、不同民族而反映出不同的風格。在探索建筑現代化的同時,還須考慮本地區的材料、結構、技術和民族的風俗、習慣、傳統及經濟條件,創造出富有民族特點和地方特色的新形式。
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