关于建筑的第五立面的研究.docx

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关于建筑的第五立面的研究

关于建筑的第五立面的研究

摘要：

规划层面的“第五立面”是指从空中俯瞰到城市上部空间的整体意向，包括屋顶、建筑顶部、街道、开敞空间、自然风貌、地标、广告牌等要素构成的整体环境。

建筑层面的“第五立面”是指单体建筑屋顶形态及功能利用。

作为屋顶的建筑“第五立面”形态是建筑师在建筑创作中投入精力最多的一部分工作。

“第五立面”的形态设计不是孤立的创作，而是多方面因素共同促成的。

本文从宏观、中观、微观三个层面来分析建筑创作中“第五立面”设计遇到的问题。

其中，宏观分析是指从建筑所处的基地环境入手，中观分析是指从建筑形体出发，微观分析是指建筑形式本身而言。

　　　关键词：

“第五立面”；交接；空间连续；建筑形态；形体塑造

　　建筑屋顶空间是城市景观的第五立面，它是指在建筑上部由建筑外屋顶面和垂直护墙围合起来的建筑外部空间。

屋顶作为建筑整体不可分割的组成部分，它的出现、发展完全是以满足人类生活需要为出发点的，带有明确的物质功能。

同时，它又是建筑整体形象的重要组成部分，其形态设计的好坏直接影响到建筑的美丑，因此常常被人们比喻为建筑的“第五立面”。

用“城市森林、生态城市、园林城市、立体绿化”等新要领来规划城市，建设城市，改造城市，提倡城市与自然共存，与自然融合成为人们追求的目标，其核心是提高绿色覆盖率。

从原始的房屋形式到科学技术不断进步的今天，人们对建筑的探索从没有停止过，建筑“第五立面”的形式也是处在不断探索的过程中。

　　当今建筑屋顶的设计在一定程度上摆脱了结构与材料的绝对束缚，形态已由构图中心变为服从于建筑整体塑造，在设计方面也出现了新内容、新视角，这就迫使建筑师们的视野必须更加开阔，在建筑“第五立面”设计中进行多方面综合考虑。

　一、环境因素的制约

　　一幢建筑是存在于某一特定环境中的，建筑设计所要解决的问题不仅仅是单体设计，而是要创造人类生活的整体空间：

建筑顶部设计作为建筑设计中不可分割的一部分，同样也不能被孤立的思考，需要讲求与整体环境的连续性。

当我们评价一幢建筑“第五立面”设计是否成功的时候，不但要看它自身的形态是否恰当，而且要从基地的特点人手，看它是不是与周边环境的关系相协调。

（一）轮廓的交接

　　建筑的顶部轮廓线表现了它与天空的交接形式，这种交接往往具有丰富的变化形式。

轮廓线的形式一方面体现了建筑的某种姿态，另一方面则关系到其顶部形象在背景中的显现。

交错和起伏的轮廓线往往充满了上升和下降的变化，形成建筑顶部和天空的上下交织、融合的效果。

在漫长的城市发展过程中，建筑顶部的轮廓就组成一道特殊景观――城市的天际线，屋顶所处的位置、体量、高度都对天际线起着重要的作用，包括审美上对城市空间的连续性、虚实关系、协调性和层次感的影响。

　　但建筑单体轮廓线设计的丰富不代表着天际线的优美，所以应当明确建筑在基地环境中担当的角色。

位于视线焦点的建筑物，其顶部的形状、尺度、风格都需要经过仔细的推敲，以确保它在天际线上的控制地位。

作为“配角”建筑的屋顶在设计时也应当考虑到相互关系，不能够喧宾夺主。

在轮廓线的设计过程中，建筑师还应当注意视线对屋顶的影响。

特别是在城市环境为主的基地中。

（二）空间的连续

　　现代城市设计和建筑设计都以实体和空间为两个基本要素。

城市中的各种实体即建筑物、构筑物、道路、树木等构成了城市物质环境，而城市空间就是由这些实体组成的外部空间。

为了保持外部空间的连续性，应当注意周围建筑的风格、形态和气氛对建筑顶部设计的影响。

　　城市环境的情况千差万别，做设计必须具体问题具体分析。

设计之前先要判断一下，周围建筑的风格、形态等因素是否值得尊重。

如果值得尊重，可以有两种方法来处理，一种是刻板的从周围环境中将建筑要素复制下来，达到一种“和谐”，当然这种所谓的“和谐”是一种消极的处理方式：

另一种是用全新的形式来唤起，甚至提高现存建筑的视觉品位。

无论是哪一种方法，最终都要建立一种颇具说服力的视觉关系。

　　例如，当建筑滨水而建时，其顶部的设计会以水面的大小，形态、倒影、观察点的位置、距离和方向为依据的。

就设计手法而言，在临水的建筑中通常会采用拟态和退台等方法。

拟态的设计手法是采用柔和的曲线或是模仿船、帆、水鸟等人们熟知的一些形象。

从而引起联想，紧扣“水”的主题。

二、建筑整体的协同

　　屋顶是建筑实体中不可分割的一部分，它与建筑整体之间关系的问题决定着其设计的处理手法。

在建筑创作中我们的任务就是如何把建筑的诸多要素有机地结合在一起，形成有机的整体。

为了设计出有新意的建筑，必须进行整体的、全面地统筹。

（一）比例与尺度的协同

　　比例是指一个建筑形式和空间的实际尺寸之间的数学关系，而尺度则是我们如何在和其它形式相比中去看一个建筑要素或空间的大小。

　　我们观察一个建筑要素大小的时候，往往会用它同周围已知大小尺度的要素做比较。

例如现在许多地方兴建的微缩景观，尽管把一些“著名建筑”做的有模有样，却不能给人艺术上的震撼，究其原因就是尺度上出了问题。

　　建筑顶部也是建筑组成部分，它的尺度问题也十分重要。

尺度处理不同对建筑整体尺度产生的作用也是不同的。

例如城市中的公共建筑往往需要较大尺度的顶来配合它宏伟的气势，而在民居中，即使在平面上的占地规模类似，却往往采用组合的屋顶形式，使得建筑平易近人，富有生活气息。

（二）形体的统一与协调

　　在建筑形体中，顶与建筑的其他要素既有区别又有联系。

它们之间是对立统一的关系，集中表现就是“和谐”。

应当指出，和谐的本质并非是形式要素间消极的、简单的协调与统一，而是相互排斥的要素有机地结合在一起。

　　比如，对比就是屋顶与建筑形体之间保持和谐的一种方法，主要是强调顶部与其他建筑要素之间不同性质的对照。

这使建筑“第五立面”的造型产生生动的效果，富有活力。

对比的方法使人的视觉感官兴奋，容易成为视觉的焦点。

例如，郎香教堂的屋顶采用低明度的色彩，与高明度的墙面产生对比。

与对比相反，建筑顶部的形态设计还可以强调与建筑形体中其它要素的共同点，使许多不同的要素有机地联系在一起，例如伦敦市政厅，顶部与墙体从上到下渐变，不断重复的横线条，产生了统一的效果。

此外，节奏和韵律也是建筑顶部与建筑形体之间取得和谐的一种方式。

　　例如丹下健三设计的代代木体育馆，屋顶与侧墙的采光窗采用旋转形式的韵律，不但统一协调，而且产生了特殊的情趣。

（三）建筑形态的塑造

　　3．1　体量造型方面

　　传统建筑的屋顶和建筑的形体一样，通常由简单的基本几何体构成。

而现代建筑往往通过把这些基本几何体进行变异和体块组合以及综合运用，创造丰富的形体。

同时对基本几何体在建筑“第五立面”造型中的应用也有了很大的发展。

　　3．1．1　原形

　　格式塔心理学的观点认为，人的大脑知觉对于体形简单而完整，轮廓清晰的造型有强烈的识别力。

对于复杂的形体，有着简化抽象，把它理解为规则单一形的趋势，视觉具有对客观事物简化的功能。

　　在建筑顶部的设计过程中，其形态为了适应视觉简化功能的需要，力求完整与纯净。

也就是屋顶可以处理成一个完整的几何体，或是其顶部与建筑整体成为一个几何体。

如北京的国家大剧院，它是一个简洁而纯净的椭球体，给人以深刻的印象，这也许是它能从众多竞赛方案中脱颖而出的原因吧。

　　3．1．2　构成

　　在建筑设计过程中，建筑师往往通过重新排列或变异建筑形式单元，以求得多变和复杂的造型。

这是因为视知觉不但具有快速发现客观事物的功能，同时还具有不断发现新事物的功能。

建筑师在建筑顶部的设计中，经过多层次的组织，在造型和空间做到统一变化、有起有伏，这样才会使视直觉感到愉快，不平直乏味，建筑“第五立面”形象也会富有新意。

例如，上海环球金融中心整个建筑由下至上逐渐收分，在接近顶端时一个孔洞横穿楼身，不但减少了风荷载，而且成为了良好的观光场所，同时令建筑的形象与众不同。

　　有时在一个整体中，建筑师用削切其中部分体积的方法来进行变化。

根据不同的消减程度，形式可以保持它原来的本性，或者变化成为其他种类。

削切后会使建筑顶部一定的倾向性，富有动势，由于倾斜的屋顶大大偏离了它通常具有的水平方向稳定感。

在建筑设计的处理时会利用这种特性来重点处理人口等部位。

　　另外，对于一些体量关系明确的建筑，几个形体之间互相咬合或嵌入，形成交错的建筑顶部，在构图组合中相互的穿插，加强了彼此的联系。

交错的效果往往与方向有关，相似的方向（尤其是水平线）则强化了彼此延伸和渗透，互相交融，更好地组成一个整体。

　　此外，由于反复地使用同一形象或构件，会加深人们对建筑形象的认识，因此建筑师经常使用某种母题重复方法来表达建筑的思想和内涵。

建筑师往往利用视觉重复印象的这一规律和特点，从顶部造型的整体到局部，从不同的视角对设计进行推敲，力求经受的住视觉反复注视的考验，从始至终给人以良性的视觉印象。

　　例如贝聿铭设计的香港中国银行大厦，从平面到立面不断重复三角形的母题，四个不同高度但是形态一致的屋顶十分挺拔，成为了香港标志性建筑之一。

　　但是，在科技、文化高度发展的今天，许多新的形式迅速发展起来，传统的构型手段已经不能够满足一些前卫建筑师创造的需要。

所以设计者通过把标准的几何体块进行扭曲、弯曲等变形，甚至通过计算机的高科技等高科技手段来获得神奇、夸张的形象来。

屋顶作为造型的主要元素，同样也会被设计的完全抛弃几何形态，向不规则，无规律可循的自由状态发展。

如盖里的作品――毕尔巴鄂古根海姆博物馆。

除了标准几何体的变形之外，还有一种变形方式――古人留下的许多优美建筑语汇，虽然那时的材料及施工方法都与今天的差别很大。

若要使用这些符号，就必须对古代的形式加以提纯变形，重新组织，形成新的、合乎时代的语言。

例如贝聿铭在法国卢浮宫扩建工程中设计的玻璃锥顶，所用材料就再不仅局限于使用石材，突破了金字塔的封闭感，同时又解决了采光等技术问题。

　　3．1．3　附加

　　附加物通常是一些具有实际功能作用的构件，比如天窗、老虎窗、设备间、采光塔等等。

对于高层建筑物来说，电梯机房、高位水箱的设备用房是必不可少的，特别是电梯机房，根据电梯安装要求，必须置于最高楼层的电梯井上面。

对于这些非屋顶造型的本身附加物，在设计过程中不可回避，只能当作积极的屋顶造型要素来考虑。

例如许多高层住宅建筑的机房及水箱间都做了简单的修饰，既有美化的作用，又能提高建筑的可识别性。

　　如何减轻屋顶荷载是值得思考的问题。

目前所有代建项目如公交综合体、南外、中芬等一批项目都有这方面的设计。

一方面是屋顶的结构选型，减轻结构自重和自防水问题；另一方面就是减轻屋顶所需“绿化材料”的自重，包括排水层的碎石改成轻质的材料等。

例如：

选用轻型培养基质也是有必要的，每平方米的轻型基质自重相当于实土的1/3。

将大大增加了覆土厚度，使得植物选择更多样，同时新材料的运用也将更有利于植物的生长。

屋顶绿化轻型无机基质－宝绿素与草炭混合改良基质、常规土壤理化指标进行比较分析。

选用轻型栽培基质，将大大增加了覆土厚度，使得植物选择更多样，同时新材料的运用也将更有利于植物的生长

　　　大型植物的种植应重点考虑屋面荷载及加固问题。

设计微地形或种植稍大的植物，紧密结合建筑柱网关系，利用承重柱结合设计地形与种植的手法；另外由于风力作用，还要做好植物的加固,如地上支撑法，和地下加固法。

选择植物配置在屋顶花园中是非常重要的一部分，它直接影响到绿化效果。

　　这要求我们根据屋顶的不同条件选择合适植物种类。

适合选用草皮与低矮的常绿灌木，还要求植物耐阴。

屋顶则受阳光直射、风力较大影响，所以宜选用阳性、耐寒、抗风植物。

同时在种植上要考虑屋面通风井、空调机等对植物的影响，所以抗污染植物也是非常重要的。

另外根据屋面的覆土深度尽量选用浅根性植物。

　　　屋顶绿化要考虑防水、渗漏问题。

一般现在建设使用的防水处理方法主要有“刚”“柔”之分。

刚性卷材多用于日温差较小的我国南方地区屋面防水。

柔性卷材防水屋面是用防水卷材与粘接剂结合在一起，形成连续致密的结构层，从而达到防水的目的。

柔性卷材防水屋面较能适应温度剧变、振动、不均匀沉陷等因素的变化作用，整体性好，不易渗漏。

由于屋顶绿化种植较丰富我们在做柔性防水卷材的基础上，提前设防一道防水涂抹材料，是屋面防水更加可靠。

在排水问题上也非常关键，直接影响到屋面的防水，在设计中可加设阻根膜与蓄、排水板新型工艺。

　　3．2　面的形态方面

　　3．2．1　并置

　　屋顶的面有时会以双层形式出现，其中外层面常常被虚化，人们可以透过表层看到内层屋顶的形态。

外层屋面只对屋顶的外部空间起作用，不影响室内空间。

经虚化处理以后的层面体量感大大削弱，与天空的界限变得模糊而且互相渗透，图底关系十分暧昧。

这样的屋顶很类似于“两层皮”的做法，常用于与旧建筑的协调，或是对旧建筑区里传统风格进行保留。

　　3．2．2　融合

　　在人们传统的意识中，屋顶作为建筑围合体中的顶界面，它具有明确的特征，不论屋顶是平顶还是坡顶，都与四周的墙面有明显的交待，檐部自然担当了屋顶与墙面的过渡任务。

但是现在有些建筑在这个基础上有了变异，把传统意义上的屋顶与墙体融为一体，形成了新的空间围合形态，也就是说建筑的五个面模糊了。

而且有些建筑的屋顶几乎与地面融为一体，上面覆盖着植被，似乎又回到了原始状态。

这种形态看似回到了原始状态，实际上是技术与人们审美观变化的结果。

　　四、结语

　　　　建筑“第五立面”形态的设计不能被孤立地考虑，周围的环境对屋顶形态起着制约作用。

同时，它作为建筑整体中的一部分，又与建筑形体的比例尺度关系，以及风格的协调与否有着密切的关系。

建筑师在建筑“第五立面”设计中，综合多方面因素的前提下，正通过各种方式的构成演化出丰富的“第五立面”形体。