時間:2022-04-16 01:40:28
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(1)點式。主要是集中和獨立形成單元的盆栽花草、喬木、灌木等。這種綠化往往單獨設置成空間場景中的景觀點,是需要重點突出的地方,也是空間場景的視覺中心。因此,這樣的植物布局就需要悉心選擇植物的形態、色彩和質地,使其具有一定的欣賞意義和價值。
(2)線式。在會展建筑空間場景中,常常用一字形排列形式的綠化布局劃分會展空間。通常以直線或者曲線形式在地面、墻面、樓道扶手等地方布置花槽,這樣就可以將會展空間劃分為多個不同的區域。
(3)面式。在較大會展建筑空間內對視野形成屏蔽空間最常用的就是面式綠化布局形式,這樣的綠化通常借助體形、形態、色彩等凸顯其前面的景色,故多作為后面的背景而使用。面式植物布置形式可分為美觀耐看有規則的幾何形布局和靈活自然的自由形布局。
2綠化植物的選擇與運用
在會展建筑空間場景設計中光照條件是選擇綠化植物的必要條件,場景綠化中要求選擇形態優美、極易成活、裝飾性較強的植物。鑒于空間場景的性能不同,要正確選擇植物進行綠化布局,就首先要熟悉認識綠化植物的不同特征。栽種是植物常出現的一種形式,然而剪切下來經過插花的形式展現給觀眾卻是另樣的美麗。插花藝術不僅是陶冶情操、修養身心的一種方式,而且還能體現一定的地域文化特色,它還具有極強的裝飾性、美化性和時間性的特征。通常就可以在會展洽談室、接待室、休息室或者是陳列室等空間,適度擺放一些插花作品,完全可以給觀眾一直賓至如歸的情感體驗。在一些具有明顯中華民族風格的會展建筑就場景設計中,可以布置一些我國傳統園林藝術珍品——盆景,利用完全不同的山石和植物等素材,經過人為加工仿造出大自然的秀麗山水等情境,展現給觀眾一種詩情畫意的畫面。在植物色彩的選擇上,要保持和整個會展建筑空間場景的色彩一致,形成統一的色調。綠化植物只是隊會展建筑空間場景起到點綴的作用,不應對空間場景形成強烈的刺激作用,在設計過程中避免使用色彩對比鮮明的植物,以免喧賓奪主。對于會展交通線路上的植物,要特別強調的是不能阻礙會展交通,不能妨礙緊急疏散的暢通,并根據空間場景的大小和形態挑擇對應的植物。例如處于狹小通道上的植物,就不適宜選用又低又矮、枝葉外向大幅擴張的植物,那樣不僅會使會展交通不暢通而且還會對植物還有一定的損害,應選擇與空間場景互相和諧而又修長的植物,使整個空間達到和諧一致。會展建筑空間場景中的綠化裝飾性植物色彩的選配還要根據氣候變化以及空間場景功能做出相應的調整,在配置植物的時候要與會展的相關展具等相結合,從而使整個會展建筑構建完整、優雅、層次分明的空間場景。
3總結
本文介紹一種狀態空間建筑熱模型降維方法,并用BTP程序模擬建筑熱過程。最后,文中給出實際氣候條件下建筑物內逐時溫度,以驗證模擬結果。
關鍵詞:計算機程序建筑熱過程狀態空間模擬數學模型
Abstract
AmethodforreducingdimensionsofstatespacebuildingmodelispresentedinthispaperandthereducedbuildingmodelisusedinacomputerprogramBTPtosimulatethethermalbehaviourofbuildings.Finally,thehourlyindoorairtemperatureofaresidentialroomunderactualweatherconditionsisprovidedinordertoevaluatethemethod.
Keywords:computerprogramindoorairtemperaturemathematicalmodelstatespacesimulationthermalbehaviourofbuildings
1引言
狀態空間建筑建筑熱模型[1]采有現代控制論中"狀態空間"的概念,對多個房間的建筑物的熱過程列寫動態平衡方程,其中包括各圍護結構內部的導熱,各表面與空氣之間的對流換熱,各表面之間的長波輻射,各房間之間的空氣流動以及室內外遮陽等過程的細致描述。對于一個建筑物的動態熱過程,此模型表達為
(1)
式中,T為建筑物各圍護結構表面及其內部節點和空氣節點的溫度構成的向量,W為室外氣象參數(空氣溫度、太陽輻射等)和室內熱源等擾量構成的向量,C是熱容陣,A是熱導陣,B是邊界陣,它們都取決于建筑結構熱物性,表示T對時間τ的導數。
某個房間的空氣溫度可以寫成:
(2)
式中m為熱擾量數,n為狀態空間維數,{φij}和{λi}分別是由矩陣A、B和C導出的系數向量序列和系數序列。利用(2)式可以很好地模擬室溫的動態過程,這已被子BTP程序[3]有用,并在實用中得到驗證。
在描述建筑物動態熱過程的諸多方法中,狀態空間能靈活方便地處理多個房間多個表面之間的耦合關系,各種熱邊界條件和各種熱擾量。而反應系數法不能考慮各個表面之間的長波輻射,諧波反應法在計算時必須先對各種熱擾量進行Fourier分解。另外,狀態空間法可以取任意的模擬時間步長,大到1小時,小到幾秒鐘表,而有限差分法由于受算法穩定性的限制只能限較小的時間步長。但是狀態空間法為保證模擬精度,單個房間的熱模型要求的維數一般不低于30,房間多時,維數不更大,因此要花不少CPU時間去完成(2)式的計算。為此,筆者在參考Cools等從的降維理論[2]的基礎上,提出一種實用可行的狀態空間建筑熱模型的降維方法,并用BTP程序模擬實際氣候條件下的典型結構房間在建筑熱模型降維前后的室溫過程。結果表明,7維建筑熱模型的模擬結果與39維的模擬結果相當一致,室溫最大誤差不大于0.1℃。因此,降維的狀態空間建筑熱模型可以廣泛應用于建筑熱過程的研究。
2狀態空間建筑熱模型的降維過程
狀態空間建筑熱模型的降維實際上是先找出狀態空間中的主要節點,然后把其它節點集結到這些主要節點上,得到降維后的狀態空間建筑熱模型。
(3)
另一方面,各種熱擾量對各節點的作用強度不同,如取Wj(τ)為Dirac函數,則(2)式變成
(4)
于是,各節點對第j種熱擾量的響應為
(5)
經歸功一化處理,得到各種熱擾量對各節點的綜合作用強度為
(6)
其中,
(7)
因此,在模擬建筑熱過程時,只要選取綜合響應強度大于δ(控制精度的常數,一般可取百分之幾)的節點作為主要節點。即選j1,j2,…,jq,使
Ei≥δ,i=j1,j2,…,jq(8)
綜合考慮以上兩方面,取{j1,j2,…,jq}與{j1,j2,…,jq}的交集作為主要節點,記它們相應的為λi為λ*1,λ*2,…,λ*k,下面的工作是把其它節點集結到這些節點,也就是尋找{φij},使
(9)
最小,經類似最小二乘法的推導,從(9)式可得到
(10)
式中,
…………………………
通過以上分析,可以把n維建筑熱模型降到k維,且k<<n。
3例子與分析
采用BTP程序計算實際氣候條件下一棟磚混結構建筑物中間層一個南向房間的動態室溫,選擇的房間的內部尺寸(m)為2.7×4.8×3.6,只有一面外墻和一個單層外窗,外墻為370mm磚墻,內抹灰18mm;內墻為240mm磚墻,兩側抹灰18mm;樓板為30mm水泥砂漿+120mm空心樓板+10mm石灰砂漿;室內換氣次數為1h-1,室內自由得熱量為3.8W/m2,該房間與其上下左右四個房間具有對稱的熱邊界條件。
表1狀態空間建筑熱模型中的節點及其時間常數和響應強度iτi/minEi/%iτi/minEi/%
*13.94.52110.30.1
2965.40.32234.60.6
380*23301.34
*45176.231.62414.60
57.902511.90.2
620.20263.60
711.60*274.42
8101.20.4289.90
98.402963.90.2
1024.10.83018.10.3
11903158.90
1254.60.13232.30
*1314.41.13311.70
*14227.21.534150.90
157.103520.90.2
163.603613.60.5
1790371.20
18715.50383.316
1931.40392.935.3
209.20.1
表1給出39維的建筑熱模型的節點時間常數和響應強度,可以看出節點之間的時間常數相關最大為4300倍,只有8個節點的響應強度大于1%,而它們竟占所有節點響應強度的96%,圖1給出5月21~30日倫敦郊外的逐時外溫和水平面太陽輻射過程,圖2給出該房間用降維前(39維)和降維后(7維,取τ*為3min,δ為1%)的建筑熱模型模擬出的5月25~30日之間的室溫過程,從圖2可以看出兩種模擬室溫相當一致,最大誤差不大于0.1℃。如果用4維(取τ*為12min,δ為1%)建筑模型去模擬室溫,那么最大誤差為0.5℃左右。因此,為保證室溫模擬精度,也不能把狀態空間建筑熱模型的維數降得太低,否則,無法真實反應室內外各種熱擾量作用下的建筑熱過程。
圖1室外空氣溫度與水平面太陽輻射
圖2不同維數建筑熱模型模擬得到的室溫過程
4結論
狀態空間建筑熱模型可以在基本保證模擬精度要求的條件下大大降低維數,從而在保證模擬精度的同時節省CPU的時間。一般單個房間的狀態空間建筑熱模型降到10維左右,具體取決于實際建筑物結構各種熱擾量變化情況,以及模擬時所取的時間步長。通過合理選擇具有合適時間常數和響應強度的節點,可以控制建筑熱模型的維數,從而實現模擬精度與模擬時間的最優化。
5參考文獻
1JiangYi.State-spacemethodforthecalculationofair-conditioningloadsandthesimulationofthermalbe-haviouroftheroom.ASHRAETrans.1981,88(2):122~132.
2CCools,RGicquel,FPNeirac.Identificationofbuildingreducedmodels.Applicationtothecharacterizationofpassivesolarcomponents.IntJSolarEnergy.1989,7:127~158,257~277.
在安藤忠雄之前,現代主義三巨匠之一的柯布西耶就是一位使用清水混凝土的大師。安藤忠雄毫不隱晦地表達其對柯布西耶的崇拜與敬仰,但在清水混凝土的使用上,安藤忠雄無疑是站在巨人的肩膀上,他在清水混凝土精致化的再創造上,安藤忠雄將混凝土粗獷肌理與日式精致化處理相結合,創造出了具有日本特色的混凝土材質之美,通過對混凝土材質表面的精致化處理,他將這種表面的平滑和精致襯托出混凝土本來粗獷的自然美感,使得混凝土的美感得到最大限度地體現。對平凡普通材質的深耕式的挖掘和處理,這與禪宗崇尚物之本真有異曲同工之妙。安藤忠雄也是一個運用自然元素的大師,他的建筑空間雖然密閉,但通過玻璃材質與獨特布局的采用,將自然界的風、光、自然植摘,進行了意味深長的引導和借用,使人在密閉空間中回歸自然,回歸自然中的自我,這正是安藤忠雄建筑所追求的意境。禪宗繼承老莊學說,提倡“樸素而天下莫能與其爭美”,就是安藤忠雄建筑語言最好的注解。
2禪宗超然精神上的共鳴
在經濟經歷高速騰飛轉而陷入經濟泡沫繼而停滯大時代下的日本,就好比一位短道速跑選手沖過終點,成績斐然而氣喘吁吁,癱坐于地繼而趨于安靜,進而思考接下去的競賽。生活在這樣大背景下的安藤忠雄,正是擔任了日本社會這樣一位思考者的角色,慢與停滯的社會經濟現狀為日本人停下來思考提供了時間維度上的前提條件,而安藤忠雄則提供了空間維度的物質條件。從這個意義上講,安藤忠雄在一個正確的時間點引入了傳統日本禪宗智慧,并將這種宗教般超脫于塵世的超然精神融入了自己的建筑空間,為經濟滯漲時期的日本人提供了精神上的慰藉。在安藤忠雄眾多的清水混凝土建筑中,不管是普通的居室建筑——住吉的長屋,還是成羽町美術館迷宮、直島美術館等文化性建筑,抑或宗教式建筑真言宗本福寺水御堂、水之教堂、光之教堂等等,安藤忠雄一如既往地將空間作為生命思索與超脫塵世的試驗地。李清志先生在《安藤忠雄的建筑迷宮》中,將安藤忠雄的所有各種不同功能類型的建筑稱之為“逃城”,這種說法一點都不為過。這些建筑,即使使用功能各異,體量空間各異,但均為無趣味抑或炫目的一切東西的空靈空間,他們只是一間間將人束之密閣的建筑,通過物理性的建筑實體屏障制造內閉的虛空空間,將人與喧囂塵世隔絕,使人超脫于繁復的人事,但同時,這些建筑卻又是行駛著人類生活中方方面面、各種各樣的繁復的人事的場所。這與禪宗所提出的“即心即佛”,“平常心是道”的精神內涵正是殊途同歸。禪宗作為佛教的一個宗派,其目的無疑是指向令人悟道成佛,逃離六道輪回,以睿智和修行度越今生,明白一切皆為幻象。而安藤忠雄的建筑,亦是“度人之所”,他們的差異不過是,一個是寄托于言語與精神,一個寄托于建筑空間語言與人的行為。禪宗強調“即心即佛”,直指人心,頓悟成佛,成佛求之于人的內心而不求之于外物;而安藤忠雄的建筑則是指向內心的那根手指,非媒介亦非載體,其空間正是這樣一個引子,引導人回歸人的本心,無向外求。因此,安藤忠雄的空靈樸質的建筑空間引導人回歸本心,回歸環境與材料的本真,回歸自然,回歸生命,“無絲竹之亂耳,無案牘之勞形”,具有禪宗美學特有的靜寂平和的空靈感,直指每個參觀與使用空間人的內心。以極簡、直接、純粹之形式,這正是禪師傳道所常用之法,正如六祖“本來無一物”般偈語、黃檗禪師之棒喝般直接。禪宗強調“平常心是道”,提出日常生活是道。禪宗提出在塵世的生活中悟道。安藤忠雄的建筑具有各式各樣的具體功能,這是人類生活各種各樣具體需求之所必須。這正是從另一個角度闡釋了禪宗之道。修行無須遁入空門,無須刻拘泥形式,只需認真生活,處之自然,求之內心。形形的各式功能建筑空間既是生活之功能場所又是修行之場所,意者經歷這種空間頓悟得道而坦然于事,行者經歷這種空間醍醐灌頂而悟道超然于人世。
3結語
蘇州獅山基督教堂,是當時蘇州最大的基督教堂,由我們自己設計、建造的基督教堂。教堂由主堂、附房兩部分組成,占地面積有12.31畝。主堂的建筑面積為2010平方米,屋面的建筑高度有20.5米,鐘樓高為38.7米。從高空俯瞰獅山基督教堂,它形狀呈基督教標志圣神的“十字”型。主堂外景、內室都是仿傳統的哥特式教堂風格,主堂可以同時容納1000人進行禮拜,室內空間寬敞明亮,神圣肅穆。為使教堂更具基督教色彩,設計師通過繪畫藝術來展現基督教特色。同時打開主堂內一字順序垂下的七盞水晶大吊燈時,整個主堂都被照耀得金壁輝煌,很是美觀。
二、獨墅湖基督教堂
位于蘇州工業園區東南部的蘇州獨墅湖教堂,位于白鷺公園西側、獨墅湖東岸。獨墅湖教堂的主堂在二層,可容納1000多人。主堂體現宗教建筑的神秘氛圍,彰顯宗教禮儀過程中的精神寄托。為能全面體現出大禮拜堂的高、直、尖、細,使用傳統的高直、標準的羅馬愛奧尼克柱式。為了烘托出室內多樣性的裝飾效果,運用間接照明、智能化光控等照明方式,圣經中的各個故事都在主堂的窗戶上通過古典畫風格設計美化,再通過繪畫在彩色玻璃上表現出來。觀禮樓在第三層,基督教的文化元素都被繪制在彩色玻璃上用特殊的符號和圖案完美地表現出來。高6.6米,寬3.15米的十字架矗立在教堂西側的獨墅湖中。夕陽下,十字架與水中的倒影相映生輝。
三、相城基督教堂
在建的蘇州相城基督教堂是一座具有現代風格的教堂,有別于蘇州地區其他的基督教堂,摒棄了傳統教堂的裝飾結構,將現代元素引入教堂之中,顛覆了人們對教堂造型的傳統認識,在蘇州這樣一個年輕、多元化的城市讓現在的年輕人對傳統宗教更容易接受。充滿幾何味道的建筑形態讓人很難把這座現代氣息濃重的建筑與傳統的教堂聯想到一起,不規則的造型也讓人浮想聯翩,有人覺得像是一只巨大的龜,背負著沉重的宗教文化緩緩前行;也有人說像是一座圖書館,收藏著幾百年來基督教文化的精華。而這并不會是缺陷。正如詩歌與陳述文的區別一樣,相城教堂與別的一看就明白的建筑物可以很快地區別開來。無法用邏輯推理去分析,不能在腦海中固定出來一個確定的意象。例如“秋水清無力,寒山暮多思”,“感時花濺淚,恨別鳥驚心”都是只可意會不可言傳的。相對于日常的理性定義,模糊不定、多義含混的詞句更能體現出此情此景下人心理上的復雜體驗,更能觸動人們豐富的內心世界。正是因為這樣,反倒具有更大感染力,因為現代越來越多的人具有更高的審美心境和審美要求。相城教堂滿足人們審美的期望,可以被視為有力度、有深度、有烈度,有廣度,是最有深意、具有魅力的宗教建筑藝術作品。它引人注目,耐人尋味,令人思索,它刺激和觸發人的復雜心理體驗。在以人為本的現代社會中,人取代了上帝成為了教堂這個精神世界的中心,禮拜的儀式也同時轉變為以信徒為中心、重點的儀式。基督教認為人是可以通過個人內心虔誠洗禮達到救贖的,教徒對教堂整個空間的使用就理所當然地成為宗教建筑核心問題。信徒來教堂是為了與上帝溝通。而和“上帝”合作設計教堂,體現“上帝”和人的親密關系,以達到以人為主,天人合一的理念。相城教堂強調自然光對空間的洗禮,光與影的交錯空間展現出豐富的層次感,靈動自然,聯系了室內室外空間。為了更好地突出體現“靜”與“凈”的宗教思想,教堂內部的色彩僅體現了黑、白和楓木本色。
1.1小型建筑空間組成
對于小型建筑而言,其空間主要包括公共活動空間、交通空間、私人空間,在住宅空間中,還包括家務活動空間等。其中,公用活動空間指的是居住成員進行自由活動的公共場所,如餐廳、居室等多功能空間。而交通空間即人們自由活動、交往的通道,如走廊、過道、門檻、入口。在住宅建筑中,私人空間即為主次臥室、儲藏室;家務活動空間即為衛生間、廚房等。在小型建筑空間具體設計中,應根據不同的空間性質、功能,按照不同標準進行合理設計,滿足人們需求。例如,在主臥室設計中,在我國住宅的規范標準中,主臥室面積應不小于9平方米,以此保證在設置睡床、其他家具后,臥室內保持良好的通風性、采光性[2]。因此,在主臥室空間設計中,要以日照充足為主要選擇。同時,廚房空間設計中,由于廚房是進行烹飪的主要場所,因此,在將采光朝對食物的影響、通風性等因素考慮在設計中,保證居住的舒適性。
1.2小型建筑空間設計現狀
在目前的小型建筑空間設計中,其必須要處理的問題是空間的局限性,如采取何種方式變狹小為靈動等。但是,現有的小型建筑空間設計重點多集中在增加面積的視覺效果方面,設計缺乏創新性[3]。例如,在較為古典的小型建筑空間設計中,由于建筑占地面積小,為了吸引用戶,在設計過程中,設計師重點考慮增大視覺效果,在視覺上給人沖擊。同時,隨著房地行業的快速發展,小型建筑逐漸具有更廣闊的發展空間,小型建筑設計、建設越來越多,這樣,在空間設計中,設計模仿存在,設計缺乏創新性,空間功能單一。在此背景下,小型建筑空間創意設計成為必然,需要將新元素注入現代建筑中,尋找新的突破及視覺,充分考慮小型建筑自身特點,有機結合建筑各組成空間,融合周圍環境,體現小型建筑空間的時代感,增加環境亮點。
2小型建筑空間的創意性設計策略
2.1滿足用于心理需求,設計舒適空間
小型建筑空間設計需要充分考慮使用要求、家居尺度、人體基本活動、心理滿意度等。例如,在人體基本活動需求方面,地下室、閣樓、樓梯頂高等均需考慮人體高度,通常情況下,采取男子人體身高幅度上限1.75,并考慮20mm的自鞋子厚度,要求建筑最低空間應大于1.8m。而案板、吊柜、樓梯踏步、洗漱臺等應按照較低人體空間尺度進設計,采用女子人體平均高度1.57m,另加20mm鞋子厚度,即1.6m[4]。除了人體基本活動需求外,隨著人們對居住環境的高品質追求,在滿足國家規范標準的同時,還應滿足用戶心理需求,保障個人活動空間的舒適性、公共交往空間的舒適性等。例如,在個人活動空間中,要考慮人體心理的領域感、私密感。在人體活動中,其要求具有自己的領域、范圍,不愿被注意、打擾。因此,應根據一個人的行為尺度量化空間領域范圍。如果一個人在一個位置上獨立作業,則桌子高737mm、寬914mm、長1829mm是最強領域感。此外,在公用交往空間中,入口是聯系兩個空間的重要因素,是不同空間領域之間的轉換。當一個人從一個空間進入另一個空間后,其入口根據不同心理需求充當不同角色。根據這一特點,可在住宅建筑中設計缺口入口,將一定的遮蔽物設置在入口空間上方,緩和建筑內外對立關系,以表示對人的歡迎,如圖1所示。
2.2豐富建筑功能,實現功能復合設計
其中,利用同一個平面,復合相關的功能房間,對不同時間不同需求進行滿足即為二維平面復合,以此控制套型面積、縮減空間數量[5]。例如,在小型居住建筑空間中,功能復合主要包括廚衛盥洗空間的復合、餐廚復合、起居室與臥室的復合、陽臺與臥室的復合等。實現起居室與臥室復合、交通空間與廚房操作空間、玄關復合,從而使空間布局更為緊湊,節約空間。此外,三維空間層次上的功能復合主要包括在三維空間層次上復合功能房間和從三維的角度分層室內空間兩種形式。例如,在三維空間層次上的復合功能房間設計中,可在同一房間內復合工作空間、起居空間、就寢空間等,采用上床下鋪或雙層床家具形式,規劃兩個房間的學習、起居空間。而在空間功能復合過程中,還應合理設計回路空間,縮短交通路線,提高空間利用率。如合理布置門洞位置,避免過多門洞在同一墻面出現。同時,當兩個臥室共用一個陽臺時,應在空間設計中確保陽臺、臥室具有足夠進深,從而增設門洞。此外,還可將廚衛陽臺布置在同一直線上,以此使家務流線縮短,并在套內各功能空間沒有多余洞口設置的基礎上形成空間回路。
3結束語
土樓的院落空間集合了虛與實、個體與群體,單從外觀上看是一個單體建筑,進入里面呈現在眼前的是偉大的家和微縮的國,體現了整體與個體緊密連接、相輔相成。圓樓是一個環形空間,中心是祖堂為議事之處,外圈為居住,房間幾乎是同樣形狀、大小,整齊劃一,從動靜功能分析上來看比較合理,將公共空間與私密空間合理協調規劃。在一個空間中的中心位置相對來說是比較重要的,有著重心、集聚、領導的作用,在土樓當中,公共空間被安排在了重心位置上,因此有著不可替代的作用。這樣從空間規劃上來講對于每個房間的距離都是相等的,利于人群的集中與疏散。土樓公社打破傳統的“圓中圓”方式,采取“外圓內方”的院落布局,“e形環體”內部的方形和外部的圓形體量交錯產生的庭院空間,這一系列庭院空間形成土樓公社里最主要的公共交往空間。中心方形院落做為主要公共空間與其他的公共空間和屋頂平臺組成園區內公共空間的系統。土樓的院落布局為現代建筑空間設計提供依據,設計者在進行創作時首先要考慮到使用者是哪些人群,他們的需求有哪些,應根據他們的要求來考慮院落的布局。對于傳統土樓的布局方式在當時的特殊環境要求下得以形成,而當時的要求已經不適應于現在,因此要根據實際情況來創新保留。空間的組合方式,形體的穿插關系以及未來使用者在其中的流線都是關鍵因素。
二、建筑空間設計應用
從土樓建筑本身來看,大多數布局具備以下特點:①中軸線明確,廳堂、主樓、大門都建在線上,其他附屬建筑分布在左右兩側,整體兩邊對稱極為嚴格。圓樓也是如此。②以廳堂為核心。以廳堂為中心組織院落,以院落為中心進行群體組合。即使是圓樓,主廳的位置亦十分突出。③廊道貫通全樓,可謂四通八達。土樓中間居住的不是一戶人家,而是一個家族,所以在內部空間規劃上來講,具有其獨特性與復雜性。而圓樓的精髓所在就體現在占地少,空間大,適應山區地形。圓形土樓空間在合理性上有著不可替代的空間價值:①圓樓內部空間不存在“死角”。②圓有平等均等的特點,好壞差別不明顯,利用房間的分配和家族的和諧。③圓樓的內院空間大。④由于圓樓空間消除死角,對于木材用料更為節省。⑤圓樓具有更強的抗震能力,更加安全。土樓公社在建筑布局上首先就是打破圓形的封閉格局。設計最終采用了e字型的平面方式,開放性的入口的設計。體量上采用一個螺旋形上升的姿態,既保持傳統的圓樓形象又能有效打破其封閉平淡的缺陷,使其脫離傳統民居的局限為創造豐富多變及活躍的現代建筑風格打下基礎。住宅及旅社沿周邊均勻分布,中心作為一個公共活動空間為住戶提供一處休息交流的平臺,整個建筑由廊道貫穿其中,四通八達,傳統布局為新建筑提供了有力的支持。
三、功能空間設計應用
單從功能布局上來分析,傳統土樓的功能主要是群居性的自我防護,正因為當時的這種需求才形成了現在的經典。所有土樓集體住宅,首先是聚族大廈,其次才是單家之居。整座土樓的核心是中堂或祖祠,大門廳、中堂、天井、祖堂等這些空間都在整座建筑的中心或前面位置,而所有的房間似眾星拱月般圍繞這個中心。這種排布體現了土樓的向心性、勻稱型的關鍵,也表明了土樓的集與個、公與私的構成規律。祖堂作為土樓的精神內核載體,無論建筑規劃和形式如何變化,祖堂始終都是土樓空間主要軸線上最宏大、最富麗的空間。土樓公社在建筑功能布局上盡量做到齊全,樓內的主要公共空間就是中心方形庭院,底層用作自行車庫和消防車道,除了設備房和公共用房之外還設有公共活動空間,如乒乓球室、閱覽室和管理用房等。為了考慮親友來訪首層入口處安排部分商業零售。在其樓里設計了日常生活所需的空間,讓人們在閑暇之余有可取之處,這些全面的考慮得以借鑒與傳統土樓的“麻雀雖小五臟俱全”的功能布局,關上大門,儼然就是一個小型社會。
四、向心性與封閉性對人的交往關系影響
土樓的這種以家族為單位的居住組織,為等級制度創造了條件,它的空間分布以及獨特的內向空間形式在社會組織上具有有效的交往優勢,與此同時,強化了中心和家族全力,與封閉、等級、強權的概念聯系在一起,這些特點充分體現了中國傳統的院落式住宅。傳統土樓作為一種聚族而居的生活方式,房間沿周邊均勻分布,與現代集體宿舍的建筑類型類似,但較現代板式宿舍更具親和力,有助于社區中的鄰里感。土樓公社在內部空間布局增添了新內容,并且在每一層都會有活動空間,為住戶提供一處開放的交流空間。在當今這個冷漠的時代,人與人之間的情感疏遠了,信任減少了,向心性為現代建筑增加了人與人之間的親和力與交流。土樓的封閉性將周邊惡劣的環境予以屏蔽,內部向心性同時又創造出溫馨的集體小環境。
五、結語
1玻璃立面
玻璃立面起著圍護、支撐及通風采光的作用,也是表達建筑效果重要的元素之一。一個設計合理的建筑立面的功能不僅僅起到承上啟下、銜接建筑的屋頂和底面的作用,還要能融合于周圍的環境,具有導向及裝飾功能。玻璃材料在建筑立面中最主要的展現方式就是門和窗,在提供充足的自然光線的同時,也為建筑的立面增添了更多的質感和色澤。輕盈透明的玻璃立面可以起到分隔、承接、引導以及維系建筑空間的作用。色彩多樣、質感豐富的玻璃材料使得建筑的界面虛實變幻,透明的玻璃隔墻使建筑的室內空間分而不隔,是一種開放性的建筑界面。玻璃幕墻是以一種純粹的透明玻璃立面形式出現的建筑結構體系,它使建筑的外墻面效果有了本質的改變。玻璃界面成為建筑立面的主體,不僅可以用于圍護、采光、通風以及裝飾,還可以將建筑立面分解成為不同的光影效果圖形,消除了傳統實體材料給以建筑立面的厚重感和封閉感,使整個建筑呈現出一種輕盈明亮和豐富飽滿的效果。新加坡南洋理工大學的藝術設計及媒體學院的教學樓寬闊的屋頂鋪滿了綠油油的牧草,建筑的立面則采用了大型的透明玻璃幕墻,一方面可以降低太陽的照射,另一方面可以使太陽光和周圍的自然景觀透入室內。透明玻璃立面充分利用了自然光,減少了人工照明所需要的能源消耗,并且大量的屋頂植被凈化和冷卻了建筑周邊的空氣。綠色的屋頂與清透的玻璃立面以特別的形態組合在一起,將周圍的景致與建筑柔和成整體而融入自然中。
2玻璃底面
現在越來越多的設計師采用了透明的玻璃材料做為建筑的底界面,帶來一種煥然一新的視覺感受。玻璃底面輕透而虛幻,弱化了建筑底界面本應有具有的厚重感和安全感,這種強烈的視覺反差帶給觀賞者一種特別的體驗。玻璃底面在增加了建筑本身精致、高貴以及輕盈的效果外,還帶給了室內空間更多的表現元素,并隨著日光和燈光的不斷變化而迷離夢幻,產生了豐富的室內空間效果。另外,玻璃樓梯、玻璃橋等在一些建筑構件中也會使用到透明的玻璃底面,給游覽者帶來另一種視覺沖擊及心理刺激。一方面,在透明的玻璃樓梯或是玻璃橋上面行走必須克服心理的恐懼感;另一方面,由于外界光線的作用使得在透明的玻璃樓梯或是玻璃橋上不會出現行走者自己的影子。這種超越正常視覺感受的美學效果賦予了透明的玻璃材料做為建筑底層界面的另一種特別的藝術表現力。坐落在美國亞利桑那州大峽谷上的U形透明玻璃觀景天橋,從大峽谷南端的飛鷹峰凌空伸出,懸空于高達1220m的大峽谷底之上。整座玻璃天橋重量近500噸,長約21m,寬約3m,橋墩牢固地伸至旁邊的巖壁內。整個橋的底面及兩側均采用了透明的特種玻璃材料,其強度超過普通玻璃材料十幾倍,游客走在晶瑩剔透的玻璃橋上,凌空觀賞大峽谷的風景,如同“天行者”般在大峽谷上空飛翔,視覺及精神層面得到了極高的體驗和享受。
作者:雍鵬 單位:陜西理工學院土木工程與建筑系
城市建筑空間設計不同于城市規劃設計,但思路上與城市整體的規劃設計是相一致的,也需要考慮到城市整體的空間效果。因此城市建筑空間設計一方面要注重在視覺方面的效果,整體的空間需要做好城市的藝術空間效果,從而加強人們對城市的視覺美感。另一方面要使城市空間結構保持一種視覺上的連續性、流動性以及韻律的印象,從而保證視覺上的秩序。所以,城市建筑空間設計要素所要遵循的幾點原則可以歸納為以下幾點內容:
(1)天際線。城市建筑空間設計首先要注意的就是天際線,天際線能夠更好的處理人造物體和天然物體之間的關系,從而使整個城市空間看起來能夠更加協調和自然。
(2)地平線。建筑物的地平線要處理好人造物體與自然物體的協調關系。人造物體怎樣戰立起來,怎樣升出地面,要注意視覺的舒適性和使用的便利性。
(3)空間要點。建筑物的空間要點猶如文章中的標點符號。它要體現地方性特征,使人們有到達或者離開的感覺,如廣場、平臺、臺階的上下兩端等,都是建筑物的空間要點。
(4)后退。建筑中的后退能夠更好的為建筑的整體布置出彩畫幕布的效果。建筑物對于道路的距離和入口大門等,均屬后退設計問題。
(5)升高和降低。升高和降低在城市建筑設計中需要考慮到建筑整體的感官效果,比如城市建筑之間的過渡也要由地處向高處逐步調整。
2城市建筑空間設計與建筑管理的關系
城市規劃的目的就是為了使城市的空間看起來更加自然、協調,從而為人們提供更好的居住環境,城市建筑空間的設計需要有一定的理想化思路,最終將這種思路具體的表現出來。因此城市空間的設計要保證符合城市規劃的整體思路,同時也要依靠具體的形式來完成城市建筑空間設計的整體理念,假如城市空間的建筑設計只停留在二維的變化上,那么城市空間整體的效果就會受到一定的影響,而除去經濟因素等條件的限制,城市空間設計的整體效果要保證與人類的各項社會活動相互協調,從而在設計的過程中創造出和諧的社會環境和自然環境。同時,城市建筑空間設計也會失去其應有的作用。城市建筑規劃管理在進行的過程中如果沒有城市建筑空間設計的理念作為支持,其作用也只能單一的表現在管理上,不能做好單體設計與整個城市的空間環境之間的關系,這樣城市空間環境的發展就會受到很大程度的限制,城市也會失去應有的協調性,因此,為了更好的做好城市建筑管理就需要有效的對城市建筑空間進行科學的、合理的設計,這也是城市建筑管理最基礎的保證。
3提高城市建筑空間設計以及建筑管理水平的幾點措施
(1)提升城市建筑空間設計的內涵。通過對城市建筑空間的分析,來提高城市空間設計人員的創新理念。城市是人類活動的核心所在,城市空間能夠為人們日常生活提供必要的場所,城市空間中除了需要對建筑環境進行分析和研究外,還要對城市中人們的日常生活習慣、愛好等進行全面的掌握和了解,如果沒有對人們的日常行為進行有效的分析,那么城市空間的規劃管理也就成了一句空話。
(2)城市建筑空間設計不能夠只停留在二維空間上,要體現出三維空間的效果。城市建筑空間作為立體的表現形式,二維的空間效果無法有效的表達出城市建筑空間的全部,因此在進行設計的過程中需要采用更為先進的三維空間設計來取代以往的二維空間設計。
(3)把單一建筑物內部空間管理變為建筑物內部空間與外界環境的協調管理。建筑物內部的各種功能空間,除與建筑物協調統一外,還應考慮其與外交環境的協調一致。比如:建筑物的出入口與城市道路交通系統的關系,建筑物的附屬設施(如煙囪、空調機、電梯房、水池等)與城市空間景觀的關系。
(4)建筑風格的管理要逐漸的向空間環境藝術管理進行轉化。城市建筑空間不僅包含了城市的單體建筑,環境藝術也是非常重要的一部分。因此在對城市空間建筑管理的過程中要考慮到建筑和建筑、建筑與自然之間的協調性,這樣才能保證城市空間整體的完整。如果城市空間只剩下單一的建筑空間,那么整個城市也必然會顯得空洞。
醫院建筑公共空間的作用
承接醫療功能的載體
醫院的公共空間是將醫療工作流程連接在一起的樞紐,更是醫院的所有醫療功能性區域的組合平臺。醫院的診治流程運作,都須通過公共空間這個平臺來完成。
服務性的平臺
它是患者與醫護人員滯留、等候、休息談心的主要場所,它應包含一些商業化的服務內容,如便利店、花店、書店、網絡通訊、快遞、銀行(ATM提款機)和其他一些便民服務設施;它是為醫院內部空間提供良好的服務環境(也是醫院公共空間功能要素)的場所;醫院的掛號、收費、取藥、預檢、咨詢等一些功能設施都設置在這一開放式大空間內,同時還包括衛生間、更衣室等必備的生活輔助設施。醫院的交通樞紐公共空間是醫院診治活動的集散空間,亦是醫院人流最為集中的場所。附屬于公共空間的電梯或自動扶梯布置的合理性,直接影響醫院運作的效率、安全和環境的舒適度。
醫院安全的保障
在應急狀態下,公共空間是安全疏散和避險滯留的主要場所,引導標識、無障礙和應急設備是公共空間的必備設施。醫院的公共空間也是一個限制空間,它限制了針筒、玻璃器皿、化學毒物、腐蝕物、易燃易爆物、醫療廢棄物以及物理、化學、生物性危害物質在人員密集的公共空間流動。上述4大特點表明,公共空間是醫院不可或缺的重要組成部分,它遵循著醫院建筑空間設計的4大原則——安全、人性、實用、效率。醫院公共空間的人性化設置人性化主要體現在對患者及家屬心理需求的反應,應充分對患者及家屬、醫護人員等各類人群的需求做深入研究,基于運營成本,配置滿足甚至超越患者及家屬期望的人性化設施,以提升患者就診滿意度。由于醫院公共空間是就診患者出入最頻繁的活動場所,因此醫院的人性化設施設備等主要體現在醫院的公共空間內。
無障礙環境
醫院的無障礙環境要遠比其它類型的公共建筑復雜,因為它涉及的人數眾多,無障礙人群的類型也相當復雜,除此以外,無障礙輔助設備類型也是最多的。醫院內無障礙人群包括患者、負傷和肢體殘缺者、感官系統缺陷者、機能和感覺衰退的老人以及孕婦、兒童、過度肥胖者等特殊人群,還包括暫時行動不便的健康人群,如負重推車、攙扶患者的人員等等。這些人員所使用的輔助工具包括拐杖、輪椅、擔架和其它電動輔助工具等。因此,醫院公共空間要充分滿足這些無障礙輔助工具的通過性和無障礙人群使用設備的便利性。在當前的醫院空間設計中,空間上的一些問題經常被忽略,如醫院入口門廳深度不夠,不能滿足擔架正常通過,或門口沒有輪椅滯留平臺等等,在設施上對健康人群的無障礙需求的關注也不夠。
便捷的服務設施
在整個就診治療過程中,除了診療設施以外,一些必要的生活輔助設施也是必不可少的。它不僅解決了患者及家屬的一些后顧之憂,也在一定程度上對患者及家屬心理壓力的調節起到重大作用。醫院的便民服務設施包括一些診治過程中必備的如網絡通訊、金融服務和咨詢服務,還包括餐飲、零售、快遞托運等生活服務設施,以及調節患者心理、緩解緊張情緒的花卉、書籍、茶屋、藝術畫廊等,此外,類似打包、煎藥、市內交通、幼兒托管等便民服務項目,根據實際需要也可出現在醫院里。
舒適的公共空間環境
醫院公共空間是患者主要的滯留、等候場所,他們在此過程中極易產生急躁焦慮等不良情緒,所以公共空間的設置應充分考慮環境的舒適性、趣味性和交往性,讓枯燥煩惱的等候過程演變成一個舒適的體驗過程。在舒適性方面,要布置足夠的舒適座椅和尺度適宜的建筑空間,盡可能使用自然通風采光系統,此外,令人愉悅的環境色彩和自然景觀布置也是必要的。在趣味性方面,公共空間應擁有一定數量的娛樂性和趣味性設施,如背景音樂、游戲設施、藝術畫廊等,以此來分散患者注意力,緩解患者在等待過程中的心理壓力。在交往性方面,公共空間的布置應利于交往,可通過等候區域的座椅排布方式以及圍合空間的構成形式,來促使人們形成交往的氛圍,促進醫患、患患之間的溝通,緩和醫院的環境氣氛。在私密性方面,患者就醫或多或少會有一些難言之隱,他們希望看到公共空間內設有隔聲、遮擋視線的設施以及較為隱秘的流動路線,不希望在最為尷尬之時于眾目睽睽下在公共場合中穿行。醫院公共空間的交通設置醫院公共空間集聚了醫院的主要人流,作為關聯醫院各項醫療功能的平臺,公共空間交通設施布局的合理性至關重要。針對公共空間各區域流量和人群需求的不同,采用的垂直交通的形式也是有所差別的。
自助扶梯
具有方便快捷、零等候等特點,適合人流較大的公共區域,一般在門診大廳或醫技中心等處布置,高峰時能承擔醫院七成左右的垂直交通流量。
電梯
是醫院高層區域的主要交通工具,在醫院公共空間中,對于有無障礙要求的使用者如老幼、孕婦、使用輪椅或擔架的患者,以及醫院的貨物運輸等,電梯是最好的承擔者,值得注意的是,電梯承運擔架、貨物車輛、輪椅等大型物件較多,電梯廳的前室需要有一定的滯留空間,應盡可能地避免將前廳空間設計成可被穿越的空間,從而造成人流、物流上的干擾。
樓梯
從便捷程度上看,樓梯不及電梯,但樓梯具有全天候和零維護的特點,在危險關頭它是最為可靠的安全疏散的保障。綜合上述特點,醫院公共空間的交通布置應有針對性,要對醫院人流的密集程度和服務需求進行分析,合理布局垂直交通,做到人流、物流疏散均衡、便捷、快速、安全,交通標識識別性強,一目了然。醫院公共空間的服務功能醫院的部分功能用房,如候診藥房、收費掛號、導醫咨詢等和一些必備的生活服務用房,如廁所、更衣室、備餐室等都圍繞醫院公共空間布置,這些區域人員密集、出入頻繁,布置的優劣直接影響著醫院的整體環境和運營效率。公共空間應遵循可靠、便捷、均衡和服務多樣性的原則,在人員的密集之處,盡可能采用袋形空間,避免對醫院環境和交通造成干擾;收費、掛號、廁所等服務性設施應根據其服務半徑和容量均衡布置,在確定設置部位時,應事先對人流走向進行預判,以避免流程交叉重復。由于服務人群與服務類型的多樣性,醫院服務設施應對特殊人員作特別的關注。醫院公共空間的安全設置醫院是救死扶傷的場所,也是充滿著各種傷害的危險場所,這些危害來自于物理性、化學性、生物性的傷害,也包括了一些人為因素。醫院的公共空間內人員最為集中且流動性大,是醫院內造成危害機率最大的區域。故應在醫院重點防范區域設置禁止標志,并做好應急疏散的引導,在發生火災、地震等重大災害時,具備有效防御措施。同時,對人為的突發事故做好充分的準備工作。安全防護措施應該在建筑細節上做好充分的考量,如防護欄桿、地坪的防滑、高差處理、墻角防撞擊和懸掛物體的碰頭問題等,特別要關注兒童,避免因視角的盲點造成危害。
結語