3.4 建筑与环境设计的一般方法
3.4.1 场地设计要点
1)任务与内容
场地总体设计是在场地分析的基础上,合理确定各组成内容的空间位置关系及各自的基本形态,并做出具体的平面布置,从而确定场地的整体宏观形态(图3.24)。目的是合理有序地组织场地内各种活动,使各要素形成一个有机整体,与环境相协调。场地布局除满足功能性外,还应满足安全、经济、美观等要求,具体包括以下方面:
图3.24 场地总体布局的任务与内容
①分析项目的性质、特点和内容要求,明确场地的各项使用功能。
②分析场地本身及四周的设计条件,研究环境制约条件及可利用因素。
③研究确定场地组成内容之间的基本关系,进行场地分区。
④分析各项组成内容的布置要求,确定基本形态及组织关系,进行建筑布局、交通组织和绿地配置。
2)场地分区
①分区的依据:对场地的内容进行分区需要针对不同情况采取不同的思路,可以从以下方面着手。
首先,功能性质。功能特性是对内容进行划分的最基本依据,将性质相同、功能相近、联系紧密、对环境要求相似和相互间干扰不大的内容进行归纳,形成若干个功能区。如中小学(图3.25)可以根据教学、行政办公、生活服务和运动场地等内容进行场地分区。
图3.25 中小学场地功能关系示意
其次,空间特性。可从功能所需空间的特性分析入手,将性质相同或相近的整合在一起,将性质相异或相斥的做妥善的隔离,分区又可沿多条线索进行。
按照使用者活动的性质或状态来划分动区与静区,动静区之间有时候又有中性空间形成联系与过渡。如文化馆(图3.26)场地中阅览、展览属静区,游艺、交谊部分属于动区,室外展场、绿化庭院等作为过渡空间。
图3.26 文化馆场地功能结构示意
按照使用人数的多少或活动的私密性程度来划分公共性空间、私密性空间和半公共(半私密)空间。
按照场地中功能关系的主次来划分主要空间、次要空间和辅助空间,以便分别组织,避免相互干扰。例如,博物馆建筑中,陈列室和展场是主要功能空间,库藏和研究部分是为实现主要功能提供服务与支持的次要空间,停车场、设备用房等为辅助空间。
按照服务对象的属性划分对外空间与对内空间,以便分别组织各自的流线及与外部的交通联系方式。例如,食堂的就餐部分即是对外空间,其操作、库房部分为对内空间。
再次,自然条件。由于用地现状的限制(如形状不规则或高差较大),需要将内容分散布置,从而形成不同的分区。如果基地内地质状况有差异,地质条件较好的地段宜作为建筑用地,地质条件差的地段可作绿地;若场地中有一定的污染源,则需要分洁净区和污染区,其布置要依据风向确定,例如,医院的传染病区、幼儿园的厨房部分应布置在场地的下风向。
②用地划分:在实际设计中,根据用地规模、形态等的不同,应采用不同的用地划分方式来安排内容。集中的方式是将性质相同或类似的用地集中在一起布置,形成分区明确的完整地块,适于地块较小、内容较为单一、功能及流线关系较简单的场地。均衡的方式是将内容均衡分布,使每部分用地都有相应的内容,适用于内容多样复杂的场地。处理原则仍旧是满足功能需要,根据各块功能,该大则大,该小则小,虚实穿插,使场地大而不空。
③各分区之间的联系:各分区之间的联系体现在两个方面,联结关系和位置关系。联结关系是指它们在交通、空间和视觉等方面是如何关联的,其中交通联系是最主要的。一般使用“功能流线关系分析图”来表达各分区之间的联结关系与位置关系。例如,在展览馆的场地分区(图3.27)中,可以通过功能关系图分析各部分的划分状态和相互关系。
图3.27 展览建筑功能流线关系示意
3)建筑布局
①影响建筑布局的主要因素是用地条件和功能要求。
用地条件方面,进行建筑布局之前应对基地的形状大小、地形地貌、现状建筑物分布及周围环境等有深入的认识,才能设计出优秀的设计方案。例如,贝聿铭设计的华盛顿国家美术馆东馆,基地位于国会大厦与白宫之间,呈一个斜角的楔形,设计上把握住了这一地形特点,建筑平面采用三角形构图,使得新建筑与周边环境非常融洽。
功能要求方面,不同性质的建筑的功能要求不同、人流活动情况不同,其内部的功能关系也不相同。在总体布局中应表现出不同的建筑平面及空间的组合形式,如单元式、辐射式、院落式等(图3.28)。
图3.28 常见建筑空间组合形式示意
②建筑布局的基本要求:建筑布局要保证合理的建筑朝向和建筑间距。建筑物的朝向通常由日照、风向、地形景观等因素综合决定。建筑间距是指两栋建筑相对的建筑外墙面之间的水平距离。总体布局要考虑场地内单体建筑之间的间距以及与场地周边建筑之间的间距。建筑间距主要由日照间距、防火间距以及建筑通风要求等共同限定。
③单体建筑在场地中的布局方式:首先,建筑布置在场地中部。建筑安排在场地中央,四周留出空间布置其他内容(如庭院绿化、交通集散地等),形成以空间包围建筑的图底关系。其特点是整体秩序简明,主体建筑突出,各部分用地区域大体相当、关系均衡,且相对独立、互不干扰,节省了土地。但应注意避免建筑形象单一,缺乏层次变化,与周围关系较单调等不利因素。如路易斯·康设计的金贝尔美术馆(图3.29),建筑物位于场地中央,将基地剩余部分划分成了四个区域,场地的整体布局形成了既朴素、实用又富于深刻的内在结构秩序的良好效果。其次,建筑布置在场地边侧或一角。有时为节约用地,主体建筑物会选择比较规整的集中形式,并尽量靠近场地边侧布置;有时建筑占地较小,与场地规模比例悬殊,为使该场地合理而将建筑物安排在场地一侧或一角;有时为增加建筑的雄伟之感,而使建筑远离场地入口,布置在后部的边侧位置,留出前面大部分用地作广场,形成纪念性的空间秩序和氛围,又提供了人流集散场地。
图3.29 金贝尔美术馆总平图
④建筑群体在场地中的布置方式:场地总体布局时,若需要布置一栋以上的建筑,则需要协调各建筑单体或不同单体之间以及建筑与空间环境之间的关系,保证场地中建筑群体空间的整体统一。主要有以下三种布局方式:
第一,建筑群体布局方式。以空间为核心,建筑围合空间。特点是建筑群各部分之间的交通联系可通过中央核心空间来组织,建筑与空间形成更紧密的联系,秩序结构清晰简明,形成向心的组织形式,增强整体性和空间围合感。
第二,建筑与空间相互穿插。将建筑与其他内容分散布置,形成建筑与空间相互穿插的均衡关系(图3.30)。特点在于灵活性和变化性,建筑与其他内容结合更紧密,易于与周围环境融合,场地的空间构成更有层次。缺点是,分散的形式可能会造成各部分联系较弱,流线较长,另外需要避免过多的变化而削弱统一性。
图3.30 建筑与空间相互穿插示意
第三,建筑群体的组合方式。不同性质的建筑群组合方式各异,居住建筑群体常用的组合方式有行列式、周边式、点群式等,公共建筑群体组合常常有对称式、自由式、庭院式等方式。具体设计中也常用多种形式综合的组合方式。群体组合的重要原则是整体性,为保证场地整合空间有和谐统一的建筑组合,往往需要运用构图基本原理,灵活运用轴线、向心、序列、对比等空间构成手法,使平面布局具有良好的条理性和秩序感。
⑤外部空间的处理方法:场地中的建筑物与其外部空间呈现着一种相互依存、虚实互补的关系。建筑物的平面形式和体量决定着外部空间的形状、比例与尺度、参差和序列等,并由此而产生不同的空间品质,对使用者的心理和行为产生不同影响。因此,在场地总体布局阶段,建筑空间组织过程中,有必要同时考虑外部空间的构成。
首先,建筑对外部空间的限定。建筑的不同布局形态,会对空间产生强弱不同的限定度,从而使空间具有封闭性或开敞性的不同倾向,形成不同的空间氛围。其影响主要来自两个方面:一是建筑各部分的垂直界面对空间的限定方式,二是外部空间的尺度。
限定方式上,不同的建筑布置形成不同的空间限定方式,从而产生不同的空间氛围。图3.31中,a图所示仅有建筑的一面限定空间,限定性较弱;b图所示建筑相对布置,形成具有流动感的空间,缺乏停留感;c图所示界面构成L形转角空间,具有一定封闭性,有领域感;d图所示界面形成三面围合的空间,可创造较内向的私密空间,仍可与相邻空间保持视觉上和空间上的连续性;e图所示四面围合的空间,具有强烈的封闭感,形成内向性庭院。
图3.31 建筑空间限定的几种方式
空间尺度上,相距越近、高度越大的建筑所围合的空间封闭性越强,反之越弱。例如,庭院式组合的建筑或建筑群尤其要推敲庭院的尺度与建筑高度之间的关系,避免因空间狭小而形成“井底之蛙”的闭塞感,或因尺度过大而达不到预期的亲切感。
其次,外部空间的组织方法。常用的手法有空间的引导(图3.32)、空间的渗透(图3.33)、空间的序列组织(图3.34)、空间的层次划分(图3.35)等。
图3.32 空间的引导
图3.33 空间的渗透
图3.34 空间的序列组织
图3.35 空间的层次划分
4)交通组织
①交通组织的基本内容:分析各交通流的流向与流量,选择适当的交通方式,建立完善的交通系统;依据城市规划要求,确定场地出入口位置,处理好城市道路与场地的交通衔接;组织各种人、车流与客、货交通,合理布置道路、停车场和广场的设置,将各分区有机联系起来,形成统一整体。
②场地的出入口设置:场地出入口及集散空间的设置,应在分析场地周围环境(尤其是相邻的城市道路)及场地交通流线特点的基础上,结合场地分区,从出入口的数量、位置和交通组织等方面综合考虑。
场地出入口的数量上,应根据场地的大小、功能的复杂程度、人流的多少来确定场地出口数量。在可能的情况下,场地宜分成主次出入口,主入口解决主要人流出入并与主体建筑联系方便,次出入口作为后勤服务出入口,与辅助用房相联系。
场地出入口的位置上,在城市的一般地段,场地出入口位置主要根据用地分区及相邻城市的道路情况而定,应尽量减少对城市主干道交通的干扰。场地或建筑物的主要出入口,应避免正对城市主要干道的交叉口。对于车流量较多的基地(包括出租汽车站、车场等),其通路的出入口连接城市道路的位置应符合《民用建筑设计通则》(GB 50352—2005)的规定。
场地出入口的交通组织上,场地的出入口应有序组织场地内各种流线的聚合与离散,使场地内外交通顺利衔接,同时减小对城市道路交通的干扰(图3.36)。建筑主要出入口前应有集散场地,其空间尺度应根据使用性质和人数确定。当场地与城市道路毗邻时,要求入口处适当地后退用地界限(或道路红线),以满足使用和安全的要求。对于人、车流量大而且人流集中、交通组织复杂的场地(如影剧院、展览馆和体育馆等),在建筑与场地出入口之间需要较大的集散空间。入口集散场地还需要注重景观处理,创造场地景观的良好开端。
图3.36 入口集散场地交通组织示意
③交通流线组织:交通流线组织应符合使用规律和活动特点,有合理的结构和明确的秩序,使场地内各个部分的交通流线关系清晰,易于识别,并且便捷顺畅。应处理好不同区域、不同类型流线之间的相互关系,避免差异较大的流线相互交叉干扰。主要任务有以下两个方面:
第一,确定流线体系的基本结构形式。根据流线进出场地的不同方式,可将场地的整个流线体系分为尽端式和通过式两种(图3.37),可根据场地周围条件及场地分区状况选择,也可将两种组织方式结合形成结构。
图3.37 场地交通流线结构示意图
第二,不同类型流线的组织(图3.38),考虑流量规模及重要程度,综合起来看,场地总体布局中需主要分析人流、车流和服务流线,有合流式和分流式两种基本组织形式。
图3.38 不同类型的流线组织示意图
④道路系统组织:道路系统组织应与场地分区、建筑布置、环境景观等结合考虑,可有人车分流、人车混行、人车部分分流三种基本形式。人车分流,即场地内机动车道路系统和步行(含自行车)道路系统相对独立,一般适用于人流、车流都较大的场地;人车混行,即场地内仅设置一套人行、车行共享的道路系统,较经济、方便,布置方式灵活;人车部分分流,即以人车混行的道路系统为基础,只在场地内个别地段设置步行专用道,联系部分建筑或休息、活动场地,这种系统综合采用了前两种形式,解决交通问题时具有更灵活的适应性。
⑤停车系统组织:场地总体布局中对停车系统的组织包括选择停车方式和确定停车场的布置方式,应满足流线清晰、使用便利的要求,并尽量减少对环境的干扰。
首先,停车场的基本形式。根据停车场与场地的关系,可将停车场在场地中的存在形式大致分为三种类型,总体布局时需结合场地具体情况而确定。一是地面停车场。其优点是与场地内交通流线的联系最为直接,车流与人流进出方便,造价较低。缺点是占地较大,有噪声干扰,并且影响景观。如果结合地形,将停车场局部下沉或结合绿化布置车位,可改善空间景观效果。二是地下停车场。其优点在于可节约用地,并可有效地实现地面的人车分离,同时减少噪声和废气污染,优化景观效果,建立健康、安宁、舒适的场地环境。三是独立式车库。这是一种较为特殊的停车方式,为场地中独立的建筑物,其中多层车库最突出的特点是停车数量更大,占地较小,节约用地,造价相对高。
其次,停车场的位置确定。原则上停车场应靠近主体建筑,以方便使用并减少车流往返。通常停车场会布置在接近场地入口的边缘处,路线短捷,避免对场地内部的干扰。条件允许时,停车场还可以单独设计对外出入口,直接通向外部道路。用地规模较大时,停车场也可与其所服务的内容相邻布置,以方便联系。
再次,停车场出入口的选择。停车场的出入口不宜设在城市主干道上,并应远离交叉口。为减少对城市交通的不利影响,直接对外的停车场应位于城市次要道路一侧,其出入口应与城市道路交叉口、人行横道等保持一定距离,并且宜右侧驶入、驶出停车场。《城市道路工程设计规范》(CJJ 37—2012)中对停车场出入口的数量和位置都做了相应的规定。
此外,还要注意自行车停车场的规模和布置要求。自行车停车场的规模应根据服务对象、平均停放时间、场地日周转次数等确定。位置的选择应结合道路、广场及建筑布置,以中、小型分散就近设置为主。车辆停放点至出行目的地的步行距离要适当,以50~100m为限。根据自行车的停放方式,其停车场可分为地面式、半地下式、地下式(独立式或附建式)。
3.4.2 建筑与周边道路的常用处理手法
1)基地面临交叉路口
要求建筑具有一定的标志性,并有一定面积的绿化、休息和集散空间(图3.39)。
图3.39 快速设计中基地面临交叉口案例一
2)基地面临主要道路
立面处理最为重要,在城市主干道上不宜开车行进入口和停车场。(图3.39)
图3.39 快速设计中基地面临交叉口案例二
3)基地面临次要道路
立面处理可稍简化,适合入口停车并宜退让红线,设置次要入口(图3.40)。
图3.40 快速设计中基地面临交叉口案例三
4)基地面位于丁字路口
建筑适宜有一定的层次感,利用建筑的主入口营造适当的缓冲空间(图3.41)。
图3.41 快速设计中基地位于丁字路口案例
5)基地面临锐角相交的道路
视线不便时,需考虑使一部分基地作为舒缓道路的过渡部分,有适当面积的铺地及不遮挡视线的绿化,以满足人行交通(图3.42)。
图3.42 基地面临锐角相交的道路案例
3.4.3 建筑与内部环境的常用处理方法
1)场地内不同地形地貌的处理
①平整地形建筑布局可根据图形构成关系适当变化,如图3.43所示。
图3.43 场地内不同地形地貌的处理
②复杂地形建筑布局宜完整简洁,如图3.44、图3.45所示。
图3.44 复杂地形建筑布局设计案例一
图3.45 复杂地形建筑设计案例二
③十字路口或不规则地形中建筑处理宜为锯齿形或弧形,如图3.46所示。
图3.46 不规则地形中建筑设计案例
④城市边角料地形中实际功能不宜多,如图3.47、图3.48所示。
图3.47 城市边角料地形设计案例一
图3.48 城市边角料地形设计案例二
⑤坡地地貌依据其起坡角度的大小,可采取全埋、半埋、架空等不同的处理方式,建筑与等高线一般有平行和垂直两种关系;根据落差的大小可选择跌落半层、一层;落差应结合停车场等功能进行有效利用(图3.49)。
图3.49 常见坡地处理方式一
⑥临水地貌一般应注意建筑平面舒展,立面轻盈;建筑可适当延伸至水面并与水面产生关系,如图3.50所示。
图3.50 常见坡地处理方式二