高层建筑空间构成模式研究

1、高层建筑空间构成形式研究摘要：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，其空间构成形式也发生了很大的变化。本文即是从建筑方案学的角度，对近些年来世界高层建筑空间构成形式的演变和开展趋向进展分析和讨论，并指出核的变化和中庭空间的介入，已引发了高层建筑空间构成形式的重大变革。关键词：高层建筑空间构成形式核中庭底部空间高层建筑自出现以来已有100多年的历史，而随着经济的开展、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立热潮。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，其空间构成形式也发生了很大的变化，并致使高层建筑的设计理念也发生了

2、重大的变革。当然，建筑空间构成形式的变化并非一日之功，是需要有一个演变过程的，而且在相当长的一段时间内，还会多种形式共存。所以，我们在回忆总结近一个时期世界高层建筑开展状况的根底上，仅对高层建筑空间构成形式的开展趋势及其作用进展剖析，以求就教于各位读者。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起的、在构造体系中又起着重要作用的“核re。而这个“核也恰恰在形态构成上举足轻重，决定着高层建筑的空间构成形式。上个世纪未，在高层建筑的建立刚刚开场的时候，由于人们对构造体系认识的局限当时最先进的构造体系是钢框架构造，设备设计经历的缺乏，以及建筑功能需求的单

3、一等客观原因，使得早期的高层建筑设计并没有形成“核的概念。垂直交通、设备空间和构造体系带有明显的随意性和分散性，均按各自详细的要求分别布置。进入本世纪，随着高层建筑建立的开展、高度的增加和技术的进步，在高层建筑的设计过程中，逐渐演化出了中央核心筒式的“内核空间构成形式，这是各专业共同探究优化设计的结果。在建筑处理上，为了争取尽量宽阔的使用空间，希望将电梯、楼梯、设备用房及卫生间、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、交通便捷。在构造方面，随着筒体构造概念的出现、高度的增加，也希望能有一个刚度更强的筒来承受剪力和抗扭，而这些恰好与建筑师的要求不谋而合。在

4、建筑的中央部分，有意识地利用那些功能较为固定的效劳用房的围护构造，形成中央核心筒，而筒体处于几何位置中心，还可以使建筑的质量重心、刚度中心和型体核心三心重合，更加有利于构造受力和抗震。这种“内核空间构成形式，经过长期的理论检验，以其构造合理、使用方便和造价相对低廉的优势，很快便成为高层建筑中最为流行的空间布局形式。当然，除了中央核心筒式的“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，但是直至本世纪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

5、仅在数量上占有绝对优势，而且，大多数著名的高层建筑也都采用这种形式。如30年代建成的美国纽约的“帝国大厦EpireStateBuilding，1931，50年代建成的“西格拉姆大厦SeagraBuilding，1958，70年代建成的芝加哥“汉考克大厦JhnHankenter，1970和纽约“世界贸易中心rldTradeenter，1973，以及日本的“阳光大厦Sushine60，1978等等。就是在今天，世界上最高的几座高层建筑，马来西亚的“石油大厦PetrnasTers，1998、上海的“金茂大厦JinaBuilding，1998和香港的“中环广场大厦entralPlaza，1992等等，

6、也仍然采用的是这种“内核式的空间构成形式。二、核的分散与别离然而，随着时代的开展、技术的进步，人们对建筑需求的变化和设计侧重点的不同，以中央核心筒为主流的高层建筑“内核空间构成形式开场受到了挑战。第一次变革主要还是出于造型上的需要和建筑设计理念的变化，如70年代前后出现的“双核构成形式。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宏大的变化。贝聿铭设计的新加坡“华侨银行中心verseahineseBankingenter，1976和日建立计设计的日本“IB本社大楼IBHeadffieBuilding，1972等等就是当年风行一时的双侧外核设计手法的代表。第二次变革最

7、先对核心筒提出革命性建议的是设备专业，他们认为随着建筑设备的日趋增多和越来越复杂，假如把设备用房和管道井从核心筒中别离出来，可能会更有利于管理和维修。而80年代以后，智能化建筑的普及和电信设施的不断增加，导致了在高层建筑中大量应用计算机和电信通讯设备，甚至许多建筑在开工之后，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、配线箱以及中继装置等，每层都必须设置三处以上才算合理。这样，建筑上为了满足机电设备经常变动的需要，便开场将“核分散化，分置多处设备用房和管道井，以便于部分更改。对于构造专业来说，加强建筑周边的刚度也会有效地抵抗地震对高层建筑的破坏，所以假如将垂直交通

8、和设备用房等分散地布置在周边，那么无疑也会对构造抗震有利。同时，这种分散的多个外核的空间构成形式，也正好适用于新兴的巨型框架构造SuperFrae，使这种构造体系中的巨型支撑柱具有了使用功能。其最典型的实例就是丹下健三设计的日本“东京都新都厅NeTkyityHall，1991。而从建筑设计的角度来看，核的挪动、垂直交通、效劳性房间和管道井分散到建筑的周边，对于高层建筑的空间构成形式和立面造型上的变化也是极具革命性的。它不但适应了其它专业的需求，而且还有利于避难疏散，创造更大的使用空间和使高层建筑的底部获得解放。这种空间构成形式所具有的灵敏性和先进性，很快便被推崇技术表现的欧洲建筑师们所发现，并

9、创造性地应用在他们的作品之中。罗杰斯R.Rgers设计的英国“伦敦劳埃德大厦LlgdsfLndn，1986、88木街办公楼88dStreet，LndnE2，1999和福斯特N.Fster设计的“香港汇丰银行NeHeadguartersfrtheHngkngBank，1986等等即是分散式核心筒的杰作，它们从内部的空间构成到外部立面，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，近年来还出现一种核与主要使用空间别离化的现象，垂直交通、效劳性用房和设备管道井均分别独立，与建筑主体分开。主要使用空间更加完好，四面对外，核与主要使用空间之间以连廊相接。从构造的角度来看，核的刚度较大

10、，而主体较柔，两部分各自分别工作，既受力合理又相对经济。当然，连接部分的设计是这类高层建筑设计的关键所在，不过这种设计方式给建筑外观带来的变化，已引起了建筑师们的观注，并很快在欧洲和日本流行起来。德国的汉诺威建筑博览会管理办公楼VeraltungsgebaudederDeutshenesseAG，2000、埃森RE公司办公楼REAGrprateHeadguarters，1996，以及日本东京的东急南大井大楼Tkuinai01Building，1994和大阪的凯恩斯本部办公楼KeyenerpratinHeadffieLAB，1994就是核与主体相别离的极有特色的建筑实列。核的分散和别离还可以使楼

11、梯间、卫生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用这种布局方式。马来西亚建筑师杨经文设计的高层建筑，不但楼梯、卫生间等全部对外，而且电梯筒壁还被刻意用来遮挡日晒，可谓“分散外核空间构成形式的生态设计方式。“吉隆坡广场大厦PlazaAtriu，1986及其最新设计的“新加坡展览大厦ExhibitinTer，1999就都反映出这一设计特征。而另一位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博览会管理办公楼，也以其生态观念赢得了众口称赞。三、中庭空间的出现最早将中庭引进高层

12、建筑的是美国建筑师波特曼J.Prtan。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“海特摄政饭店HyattRegenyHtel，1974等建筑中都参加了一个非常华美、气氛热烈的大中庭。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、种植各种植物，可创造出一种冲动人心的欢快气氛。所以它一出现便深受人们的喜欢，并很快风行全球。转贴于论文联盟.ll.80年代以后，中庭空间开场应用于高层办公建筑。受高层旅馆的影响，一些办公大楼为了追求气派和空间变化，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ThreeFirstNatinalPlaza

13、，1981，S、体斯敦的“共和银行中心大厦NatinsBankenter，1984，J.BurgeeandP.Jhnsn等等。而随着人们环境观念的增强，以及各国政府对由于在办公楼内长时间从事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越来越为人们所重视。提供自然化的休息空间和改善封闭的室内环境，成为高层办公楼设计必须解决的重要问题。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闭或开敞的中庭的设计手法开场出现。日本日建立计设计的“伊藤忠商事东京本社大楼Tky.ITHBuilding，1981和“新宿NS大楼ShinjukuNS

14、Building，1982，以及S设计的沙特阿拉伯国际商业银行“NatinalerialBank，1983、海蒙特扬H.Jahn设计的芝加哥伊利诺州中心“StatefIllinisenter，1985、福斯特设计的香港汇丰银行“NeHeadguartersfrtheHngkngBank，1986和东京的世纪塔“enturyTer，1991等等，便是将中庭置于建筑之中，以取代中央核心筒的实例。实际上，核心筒的分散和别离，中庭空间的介入，已使高层建筑的空间构成形式彻底发生了变化。新一代的高层建筑空间组织更为灵敏多样，由于空间设计的侧重点已由追求经济效率向营造宽松舒适的生活环境转变，所以许多新建的高

15、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，把核分散向四周，垂直交通采用玻璃电梯，直接采光，给人们以开敞亮堂、将动线视觉化的空间感受。空间构成形式也由封闭的“积层式，变为上下贯穿的“动态流动空间。1994年建成的日本东京“文京区市民中心Bunkyivienter，就在通常布置“内核的位置设计了一个与建筑通高的“光庭。该建筑将办公部分分作南北两处，以通道相连，设备管道井分散在塔楼的东西两侧，主要客用垂直交通工具电梯，那么全部采用了透明的玻璃景观电梯，并布置在光庭之中，使垂座电梯的人可以与环境对话，看到办公室和休息空间走廊中的情景。彻底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

16、闭的电梯给人们带来的压抑感，使人流动线可视化，增加了空间情趣。在日本，类似的新一代办公大楼还有1995年建成的“中野坂上方案NakanSakaueRedevelpentPrjet。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erzbankHeadguarters，1997就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，核分分布置在三个角上，中间是通高的中庭，周边的办公空间每隔4层还设有环绕着中庭螺旋上升的空中庭园。中庭和空中庭园既有通风采光的作用，又为建筑内部创造了丰富的景观，给每一个角落都带来了绿色和阳光。大楼内的办公室都有可以开启的窗户，

17、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不止“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NTTakuhariBuilding等等，均是利用中庭节能的典范，据称它们可比同时期兴建的普通高层办公楼节约能耗近40%.四、底部空间的变化早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，对城市交通环境的影响也较大

18、。尽管许多高层建筑都在门厅的艺术处理上颇费心机，设计得非常华美壮观，但是由于空间组织方面的缺陷，门厅内往往留不住人，形不成公共活动空间，而入口处也常出现人流拥塞的现象。70年代以后高层建筑的设计开场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法，来处理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itirpenter，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起。而反过来，

19、该建筑底部的公共空间对城市环境整备，也起到了积极的作用。为理解决人流集散和城市交通与建筑内部交通相衔接的问题，如今的高层建筑常常采用多个出入口和立体化组织交通流线的方法。通过首层、地下层和地上的架空廊道与不同层面的城市交通网络相连接，以到达通畅便捷和步行、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，当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，开展到进展整体的城市空间设计，其交通组织和公共活动领域的创造也日趋立体化、开放化。自本世纪40年代初，世界上第一个一体化设计建立的美国洛克菲勒中心TheRkefellerenter高层建筑群

20、建成以来，综合性多功能的高层大楼便深受人们的欢送，随着近年来高层建筑的建立与城市开发的结合越来越为人们所重视，超大规模的数幢高层建筑一体化建立的综合工程便再度悄然兴起。这类高层建筑设计的最大特色，就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宏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，它还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rldFinanialenter，1985和日本的“横滨皇后广潮QueensSguare，1997即是这种超大规模综合开发工程的范例。“横滨皇后广潮以一条长达300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