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2009-07-29 17:54 【大 中 小】【打印】【我要糾錯】
高層建筑自出現(xiàn)以來已有 100 多年的歷史,而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步和人們觀念的改變,高層建筑在本世紀(jì)未,又迎來了新一輪的建設(shè)熱潮。近一、二十年高層建筑在造型形式不斷翻新,高度記錄一再被打破的同時(shí),其空間構(gòu)成模式也發(fā)生了很大的變化,并致使高層建筑的設(shè)計(jì)理念也發(fā)生了重大的變革。當(dāng)然,建筑空間構(gòu)成模式的變化并非一日之功,是需要有一個演變過程的,而且在相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi),還會多種模式共存。所以,我們在回顧總結(jié)近一個時(shí)期世界高層建筑發(fā)展?fàn)顩r的基礎(chǔ)上,僅對高層建筑空間構(gòu)成模式的發(fā)展趨勢及其作用進(jìn)行剖析,以求就教于各位讀者。
一、 內(nèi)核的形成
高層建筑與其它建筑之間的最大區(qū)別,就在于它有一個垂直交通和管道設(shè)備集中在一起的、在結(jié)構(gòu)體系中又起著重要作用的“核” ( Core )。而這個“核”也恰恰在形態(tài)構(gòu)成上舉足輕重,決定著高層建筑的空間構(gòu)成模式。
上個世紀(jì)未,在高層建筑的建設(shè)剛剛開始的時(shí)候,由于人們對結(jié)構(gòu)體系認(rèn)識的局限(當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的結(jié)構(gòu)體系是鋼框架結(jié)構(gòu)),設(shè)備設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的不足,以及建筑功能需求的單一等客觀原因,使得早期的高層建筑設(shè)計(jì)并沒有形成“核”的概念。垂直交通、設(shè)備空間和結(jié)構(gòu)體系帶有明顯的隨意性和分散性,均按各自具體的要求分別布置。
進(jìn)入本世紀(jì),隨著高層建筑建設(shè)的發(fā)展、高度的增加和技術(shù)的進(jìn)步,在高層建筑的設(shè)計(jì)過程中,逐漸演化出了中央核心筒式的“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式,這是各專業(yè)共同探索優(yōu)化設(shè)計(jì)的結(jié)果。在建筑處理上,為了爭取盡量寬敞的使用空間,希望將電梯、樓梯、設(shè)備用房及衛(wèi)生間、茶爐間等服務(wù)用房向平面的中央集中,使功能空間占據(jù)最佳的采光位置,力求視線良好、交通便捷。在結(jié)構(gòu)方面,隨著筒體結(jié)構(gòu)概念的出現(xiàn)、高度的增加,也希望能有一個剛度更強(qiáng)的筒來承受剪力和抗扭,而這些恰好與建筑師的要求不謀而合。在建筑的中央部分,有意識地利用那些功能較為固定的服務(wù)用房的圍護(hù)結(jié)構(gòu),形成中央核心筒,而筒體處于幾何位置中心,還可以使建筑的質(zhì)量重心、剛度中心和型體核心三心重合,更加有利于結(jié)構(gòu)受力和抗震。
這種“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式,經(jīng)過長期的實(shí)踐檢驗(yàn),以其結(jié)構(gòu)合理、使用方便和造價(jià)相對低廉的優(yōu)勢,很快便成為高層建筑中最為流行的空間布局形式。當(dāng)然,除了中央核心筒式的“內(nèi)核”布置方式之外,高層建筑還有其它的布局方式,如“外核式布局”和“多核式布局”等等。盡管中央核心筒式布局的筒體周圍的房間需要人工采光和機(jī)械通風(fēng),總會多少給人帶來不適感,但是直至本世紀(jì) 80 年代以前,“內(nèi)核”式的布局形式一直占據(jù)著主導(dǎo)地位。“內(nèi)核”式的布局形式及其變種不僅在數(shù)量上占有絕對優(yōu)勢,而且,大多數(shù)著名的高層建筑也都采用這種形式。如 30 年代建成的美國紐約的“帝國大廈”( Empire State Building , 1931 ), 50 年代建成的“西格拉姆大廈”( Seagram Building , 1958 ), 70 年代建成的芝加哥“漢考克大廈”( John Hancock Center , 1970 )和紐約“世界貿(mào)易中心”( World Trade Center , 1973 ),以及日本的“陽光大廈”( Sumshine 60 , 1978 )等等。就是在今天,世界上最高的幾座高層建筑,馬來西亞的“石油大廈”( Petronas Towers , 1998 )、上海的“金茂大廈”( JinMao Building , 1998 )和香港的“中環(huán)廣場大廈”( Central Plaza , 1992 )等等,也仍然采用的是這種“內(nèi)核”式的空間構(gòu)成模式。
二、核的分散與分離
然而,隨著時(shí)代的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步,人們對建筑需求的變化和設(shè)計(jì)側(cè)重點(diǎn)的不同,以中央核心筒為主流的高層建筑“內(nèi)核”空間構(gòu)成模式開始受到了挑戰(zhàn)。
第一次變革主要還是出于造型上的需要和建筑設(shè)計(jì)理念的變化,如 70 年代前后出現(xiàn)的“雙核”構(gòu)成模式。雙側(cè)外核心筒的布局,不僅有利于避難疏散,而且也使高層建筑的外觀造型產(chǎn)生了巨大的變化。貝聿銘設(shè)計(jì)的新加坡“華僑銀行中心”( Oversea Chinese Banking Center , 1976 )和日建設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)的日本“ IBM 本社大樓”( IBM Head office Building, 1972 )等等就是當(dāng)年風(fēng)行一時(shí)的雙側(cè)外核設(shè)計(jì)手法的代表。
第二次變革最先對核心筒提出革命性建議的是設(shè)備專業(yè),他們認(rèn)為隨著建筑設(shè)備的日趨增多和越來越復(fù)雜,如果把設(shè)備用房和管道井從核心筒中分離出來,可能會更有利于管理和維修。而 80 年代以后,智能化建筑的普及和電信設(shè)施的不斷增加,導(dǎo)致了在高層建筑中大量應(yīng)用計(jì)算機(jī)和電信通訊設(shè)備,甚至許多建筑在竣工之后,仍然頻繁地改造布線系統(tǒng)和增添新設(shè)備。智能化辦公樓中的光纜與電腦網(wǎng)絡(luò)管道井、配線箱以及中繼裝置等,每層都必須設(shè)置三處以上才算合理。這樣,建筑上為了滿足機(jī)電設(shè)備經(jīng)常變動的需要,便開始將“核”分散化,分置多處設(shè)備用房和管道井,以便于局部更改。
對于結(jié)構(gòu)專業(yè)來說,加強(qiáng)建筑周邊的剛度也會有效地抵抗地震對高層建筑的破壞,所以如果將垂直交通和設(shè)備用房等分散地布置在周邊,則無疑也會對結(jié)構(gòu)抗震有利。同時(shí),這種分散的多個外核的空間構(gòu)成模式,也正好適用于新興的巨型框架結(jié)構(gòu)( Super Frame ),使這種結(jié)構(gòu)體系中的巨型支撐柱具有了使用功能。其最典型的實(shí)例就是丹下健三設(shè)計(jì)的日本“東京都新都廳”( New Tokyo City Hall , 1991 )。
而從建筑設(shè)計(jì)的角度來看,核的移動、垂直交通、服務(wù)性房間和管道井分散到建筑的周邊,對于高層建筑的空間構(gòu)成模式和立面造型上的變化也是極具革命性的。它不但適應(yīng)了其它專業(yè)的需求,而且還有利于避難疏散,創(chuàng)造更大的使用空間和使高層建筑的底部獲得解放。這種空間構(gòu)成模式所具有的靈活性和先進(jìn)性,很快便被推崇技術(shù)表現(xiàn)的歐洲建筑師們所發(fā)現(xiàn),并創(chuàng)造性地應(yīng)用在他們的作品之中。羅杰斯( R. Rogers )設(shè)計(jì)的英國“倫敦勞埃德大廈”( Llogd ′ s of London , 1986 )、 88 木街辦公樓( 88 Wood Street , London EC 2 , 1999 )和福斯特( N. Foster )設(shè)計(jì)的“香港匯豐銀行”( New Headguarters for the Hongkong Bank , 1986 )等等即是分散式核心筒的杰作,它們從內(nèi)部的空間構(gòu)成到外部立面,均與中央核心筒式的高層建筑大相經(jīng)庭。
此處,在規(guī)模較小的高層建筑中,近年來還出現(xiàn)一種核與主要使用空間分離化的現(xiàn)象,垂直交通、服務(wù)性用房和設(shè)備管道井均分別獨(dú)立,與建筑主體分開。主要使用空間更加完整,四面對外,核與主要使用空間之間以連廊相接。從結(jié)構(gòu)的角度來看,核的剛度較大,而主體較柔,兩部分各自分別工作,既受力合理又相對經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然,連接部分的設(shè)計(jì)是這類高層建筑設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在,不過這種設(shè)計(jì)方式給建筑外觀帶來的變化,已引起了建筑師們的觀注,并很快在歐洲和日本流行起來。德國的漢諾威建筑博覽會管理辦公樓( Verwaltungsgebaude der Deutschen Messe AG, 2000 )、埃森 RWE 公司辦公樓( RWE AG Corporate Headguarters, 1996 ),以及日本東京的東急南大井大樓( Toku Minami01 Building, 1994 )和大阪的凱恩斯本部辦公樓( Keyence Corporation Head Office & LAB, 1994 )就是核與主體相分離的極有特色的建筑實(shí)列。
核的分散和分離還可以使樓梯間、衛(wèi)生間等直接對外自然采光通風(fēng),既節(jié)約能源,又省去消防所需的加壓送風(fēng)設(shè)備,更符合低能耗,可循環(huán)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)原則。因此,近幾年強(qiáng)調(diào)生態(tài)、節(jié)能的高層建筑多采用這種布局方式。馬來西亞建筑師楊經(jīng)文設(shè)計(jì)的高層建筑,不但樓梯、衛(wèi)生間等全部對外,而且電梯筒壁還被刻意用來遮擋日曬,可謂“分散外核空間構(gòu)成模式的生態(tài)設(shè)計(jì)方式”。“吉隆坡廣場大廈”( Plaza Atrium , 1986 )及其最新設(shè)計(jì)的“新加坡展覽大廈”( Exhibition Tower , 1999 )就都反映出這一設(shè)計(jì)特征。而另一位歐洲的建筑師赫爾佐格( T. Hetzag )設(shè)計(jì)的前述之德國漢諾威建筑博覽會管理辦公樓,也以其生態(tài)觀念贏得了眾口稱贊。
三、中庭空間的出現(xiàn)
最早將中庭引進(jìn)高層建筑的是美國建筑師波特曼( J. Portman )。出于商業(yè)上的需要,他在 70 年代前后設(shè)計(jì)建造的幾座高層旅館舊金山的“海特?cái)z政飯店”( Hyatt Regency Hotel ,1974 )等建筑中都加入了一個十分華麗、氣氛熱烈的大中庭。這種中庭既起著統(tǒng)合空間流線的作用,又是人們休閑交往的場所,中庭中還設(shè)置噴泉疊水、種植各種植物,可創(chuàng)造出一種激動人心的歡快氛圍。所以它一出現(xiàn)便深受人們的喜愛,并很快風(fēng)靡全球。
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