第9章 建筑外部空间环境

3) 建筑物的高度不应影响相邻建筑物的最低日照要求。
4) 建筑物的台阶、平台不得突出于城市道路红线之外;其上部的突出 物也应在规定的高度以下和范围内,不允许突出于城市道路建筑红 线。
5) 紧接基地红线的建筑物不得朝向相邻地界开设门窗洞口,不得设阳台、 挑檐,不得向相邻地界排泄雨水或废气。相邻地界为城市规划规定的永 久性空地除外。
(4)日照范围 不同气候区域接受阳光直接照射的区域不同,如图9-10b所 示。在寒带及温带地区,阳光主要来自南向,在干燥带和热带则来自东西 向,所以这些地方应采取有效的遮阳措施。在各气候区域对大部分建筑 来说南向均为主要房间的最佳朝向,但寒带及温带气候区选择南向是为 了纳阳,而在干燥带和热带选择南向则是为了避免过多日照。
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(2) 平面布局 当建筑物形成围合空间时,视线外泄越少,围合感就越 强。减少视线外泄的办法是使围绕空间的各式建筑物尽量重叠,或利 用绿化、地形、建筑小品(图9-7)和其他屏障等阻挡视线。如果建筑 呈一直线排列或位置安排十分零散,使建筑物之间无法体现任何内在 关系时,那么这个外部空间就几乎毫无界限,当然也无围合感可言(图98)。
(2) 具有物质与精神方面的双重功能 建筑空间及其外部环境,既要满足 人们生产和日常生活的需要,又要满足人们精神生活的需要。生产工艺 和设备固然是决定生产效益的主要因素,但人的素质和精神力量更是不 容忽视的决定因素。人的智慧和精神力量是任何物质不能代替的。生产 企业的总体规划和建筑设计不能只见机器不见人,只有工艺,没有人情。
建筑的外部空间环境,过去在生产企业设计中考虑甚少, 近些年来,生产企 业在自身发展的同时,开始注意生产企业建筑的美学效果和艺术表现力, 强调生产企业基地的规划与环境质量,并着力于建筑外部空间环境的美化 ,创造出千姿百态、绚丽多彩的工业景观。
由于公共设备工程师往往要参与确定重要工业构筑物位置和工业管道、 线路走向及敷设方式的设计(详见本书第10章),而这些工程又是生产企业 建筑外部空间环境的重要组成元素,其与生产企业建筑与环境的和谐决定 着整个厂区建筑与外部空间环境的和谐程度。因此,公共设备工程师应该 具有一定建筑与外部空间环境设计的知识。
为此,本章以生产企业建筑与外部空间环境关系为例,主要通过对生产企业 建筑外部空间环境构成要素(如空间尺度、垂直界面、地面、绿化、建筑 小品)的综合协调统一方法的概要性介绍,简单地讲述有关建筑与外部空间 环境综合协调处理的基本知识。
9.1 建筑外部空间环境设计概念
9.1.1 建筑外部空间的构成及其基本类型
日照间距L的计算公式为 L=Hcotαcosβ
我国大部分地区日照间距L为(1.0~1.8)H,越向 南其间距越小。对于有特殊规定的建筑类型, 设计时必须求得标准所规定的有效时间段内 建筑物是否满足日照标准的要求。
9.2.2 建筑的体积与朝向
不同气候区域的建筑宽厚比、最佳朝向和建筑实体部分的理想位置不同, 不同气候区域的建筑体积与朝向如图9-12所示。纬度较低地区的建筑需要 较为扁平的平面,以减少东西向面积,如热带地区建筑东西向面宽与南北向 的比例以1∶3为宜,而纬度越高,这一比例就越小,寒带地区就以1∶1左右 为佳,如使用圆柱体形可以最大限度地获取日照,如图9-12a所示。
9.1.4 建筑外部空间环境设计的意义
建筑外部空间环境设计与美化已成为当今建筑师严肃对待的重要课 题,它同功能、技术、经济等问题一样,已成为规划和建筑总体设计 中的一个重要内容,其重要意义主要体现在以下三个方面:
(1) 体现环境设计的独立性和完整的设计思想 建筑外部空间环境 设计,摆脱了“工艺决定一切”设计思想的束缚,改变了听其自然、无 所作为的观念。它是在满足生产工艺要求的前提下,规划、总图运 输、建筑、工艺、环境、公用设备工程等各专业在自己的范围内, 积极、主动、充分地考虑环境问题,并通过相互配合、协调得到综 合性设计研究成果。建筑外部空间环境设计不再是工程建设后期的 “边角处理”或“修修补补”,更不是随意附加一些假山喷泉、花坛盆景、 花墙景门、亭阁游廊;而是在规划和建筑设计的蓝图上,就应该体现 美化建筑外部空间环境的完整设计思想。只有这样,才能创造出一 个统一、协调、优美的整体形象。
建筑获得的日照状况和有效的日照时间是评价建筑物光环境质量优劣 的基本指标。我国有关规范对各种建筑指定了设计标准,如住宅建筑 每套必须有一间居室获得日照,日照时间为在大寒日2h或冬至日1h连 续满窗日照。对于像托儿所、幼儿园、疗养院等卫生要求高的建筑, 设计标准高。
除了平面设计中考虑有关房间的朝向、开窗面积以及在形体上考虑避 免日照的遮挡外,在总平面布置时要注意基地方位、建筑物朝向以及 建筑物之间的日照间距。通常是以当地大寒或冬至日正午12时太阳角 α作为确定建筑物日照间距L的依据(图9-11)。
大部分工业企业分散布置在城市的各个区域,或单独构成一个或几个工业 园区,位于城市的一侧或近郊,成为城市的有机组成部分。一个较大的生 产企业的基地大体上由厂前区、生产区与职工生活居住小区构成,在对基 地进行总体规划总平面布置时,一定要注意这些区域的建筑群体与交通运 输设施、工程管线、道路、地面、绿化、建筑小品等周围空间环境的关 系,从而创造有特色的、和谐的外部空间环境,并以它们自己独立、完整 的工业群体建筑形象,雄伟壮观的独特工业景观装扮着城市面貌,勾勒出 别有韵味的天际轮廓(图9-1~图9-4)。
9.2 建筑与自然条件
9.2.1 不同气候地区的空间组织
地球上的气候区域可分为寒带、温带、干燥地带和热带,建筑的体型、朝向 以及空间的布置应密切结合其特定的气候区域。
(1) 建筑物的交通空间 在干燥带和热带,交通空间往往可起到降温隔热作用 ,因此常设置在建筑南侧或北侧或中部。在南方可以阻止强烈的阳光进入主 要空间;而在寒带及温带地区,则可获得宝贵的日照,如图9-10a所示。
从环境组成的诸多因素的角度来讲,建筑物受基地环境的影响,是组成环境 的主要因素,也构成了建筑所在环境的主体形象和面貌特征;相应地,建筑物 的建造改变了基地原来的环境,如空间形状、道路走向、生态等。建筑设 计也可看成是总体环境设计的重点;另一方面,环境也反作用于建筑,建筑受 到很多环境因素的制约和影响,建筑如果脱离了环境,对其本身也就无从评 价。由于建筑和其所在的环境之间存在相互依存、相互影响和相互作用的 关系,所以必须强调建筑和环境设计的总体效果和连续性。因此,要充分考 虑建筑与周边环境和谐共存的关系。
(2)建筑物的中庭位置 寒带地区中庭的设置是为了采光;而干燥带地区的 中庭可用于遮阳降温;热带地区的中庭则是为了加强通风,如图9-10c所 示。
(3)室外空间的利用 干燥带和热带室外空间的可利用程度较高,寒带及温 带地区则较低,后者可用“过渡空间”的方式将自然空间纳入人工控制范 围,如图9-10d所示。
建筑概论 第二版
机械工业出版社
王新泉 主编
第九章 建筑外部的空间结构
1981年国际建筑学会第14届世界大会发表的《华沙宣言》明确指出:“建筑 学是为人类建立生活环境的综合艺术和科学”,要人们“认识到人类-建筑-环 境三者之间有密切的相关性”,对建筑及其外部空间设计的着眼点也由过去 的“功能论”扩大为“人·建筑·环境”,开始注重建筑与空间和环境之间的和谐, 赋予建筑空间以更广泛的内涵和外延。
(1) 视距与建筑物高度之比 人与周围建筑物的视距与墙高之比若构成 1∶1的比例 (或视角为45°), 则该空间将达到全封闭状态;若比例为2∶1, 则该空间处于半封闭状态;若比例为3∶1,则封闭感最小;若比例为4∶1,则 封闭感完全消失。实际上,当一建筑物高度超过人的视线圆锥体时,空间 围合感最强烈(图9-6)。
9.2.3 建筑与风向
建筑物的通风状况是建筑设计要考虑的重要指标。除了建筑物室内通过 门窗设计、合理组织穿堂风和自然通风等形成良好的通风外,整个基地 上的建筑物布置都应该有利于形成良好的气流,并且不要对周边环境造 成不良影响(见第2章2.10)。从室内日照和通风等要求考虑,一般希望建 筑的朝向是朝南或朝南稍带偏角(根据地区纬度和主导风向作适当调整)。 图9-13所示是建筑设计中常用的风玫瑰图,是根据气象资料总结的当地 常年及夏季的主导风向及其出现的频率。
不同气候区域建筑的理想朝向有助于建筑获得所需日照或避免过度的 日照, 如图9-12b所示。
热带、干燥带围合或封闭起来的建筑实体及核心部分应置于建筑东西 向,前者应采取良好的遮阳设施以避免低角度的日照,后者的遮阳设施主 要用于防止夏季日照。在温带地区,建筑核心最好置于北侧,主要空间位 于南侧(能够获得足够的阳光)。寒带地区建筑应采用开放型的轮廓以最 大限度地接受阳光与热量,而核心部分应置于中心用以获取日照和蓄热, 如图9-12c所示。
直线型空间和组合型空间等。一般来说,围合空间的建筑必须有两 幢(面)以上,如果只有一幢(面)建筑,封闭性就会消失,转化为空间包 围建筑了(图9-5)。
9.1.2 影响建筑外部空间环境的因素
由上可知,建筑物的外部空间一般是由建筑物(或构筑物)围合而成的,它们 的外墙构成垂直界面,限定人们的视野范围,使人产生一种空间围合感,其 限定程度与下列因素有关。
根据风玫瑰图,在设计中可以确定建筑物之间的高低错落关系,建筑物相 互位置的远近,自然风通过时的风向、风速对局部的影响等。有的建筑 物在总平面布置时要进行模拟计算,甚至做风洞试验。
9.3 生产场区总平面功能布局
在企业的性质和规模确定之后,其功能布局,对生产企业环境美学上产生 直接影响的因素主要有工艺流程、人流关系、区划方式、建筑项目、建 筑的造型及其室内外空间的组织等。这里仅就工艺流程、人流关系和区 划方式做一概念性介绍。
9.1.3 基地红线
基地红线是在规划部门下发的基地蓝图上所圈定的工程项目建筑用地范 围,是基地与相邻的其他基地的分界线。当基地与城市道路接壤时,其相 邻处的建筑红线为城市道路红线。建筑物与基地红线之间的关系要注意 以下五个方面:
1) 根据城市规划要求,建筑物基底范围包括基础和埋地管线(除去与城市 管线相连接的部分)都应控制在红线的范围之内。如果城市规划主管部门 对建筑物边界距离还有其他要求,也必须遵守。 2) 建筑物与相邻基地之间,应在边界红线范围以内留出防火通道或空地。 如果建筑物前后都留有空地或道路且符合消防规范要求,也可以与相邻基 地的建筑毗邻建造。
一个空间的两面或三面都竖立着墙壁时(超过视线高H>1.5m),就会 有极强的围合感;如果四面都有墙,就会达到完全封闭。不过,即使是完 全封闭的空间,也会由于平面的不同布置方法而产生不同的封闭效果。
(3) 空间的水平宽度 研究指出,水平距离相距24m的建筑物围成的空 间称为亲密空间,在此空间中,可以辨清建筑的细部和人的面目。亲密 空间的最大距离不应大于137m,因为在这个距离内可以看清行人的动 作(图9-9)。
外部空间是由人创造的有一定功能的外部环境(积极空间),它由建筑与地 面(即垂直界面和底界面)两个要素构成。与建筑空间相比较,它是“没有屋 顶的建筑”。显然,外部空间与建筑之间是相互依存、互补互逆的关系,好 像模子与铸件一样。
外部空间具有两种基本类型。其一, 由空间包围建筑, 称为开敞的外部空 间; 其二, 由建筑围合而成的空间,有明确的形状和范围,称为封闭或半封闭 式的外部空间。实际上,由于建筑的围合程度不同,空间形状不同, 又会产 生各种不同的空间形式,如中心开敞空间、
人创造环境,同样,环境也“创造”人。两者是互相影响,互相作用的。在生 产活动中,生产效率的高低,人们的生产积极性和技术水平的发挥,取决于 人的素质和技术水平,同时,生产和生活的环境条件对劳动者生理和心理 方面的影响也是十分明显的㊀。良好的建筑和环境设计,为职工提供安全、 健康、舒适的作业环境,不仅改善劳动条件,提高劳动生产效率,而且易于 消除职工作业疲劳,振奋职工工作精神,促进劳动者身心健康,减少各类事 故的发生。一些从事高空、井下、高温等作业的企业,工作环境差,劳动 条件艰苦,所以,更应该多为职工着想,在工程建设的规划设计阶段就应该 注意建筑空间及其内外部环境的设计,创造一个安全、舒适、文明的生 产和生活环境。