立足于城市设计的高层建筑顶部设计研究

摘要　高层建筑顶部的设计受到多种因素的影响，但在当今的设计中城市对高层建筑的影响常常被忽略。文章通过分析高层建筑顶部与城市的关系，提出应立足于城市设计的角度进行高层建筑的顶部设计，并且对相应的设计方法进行了一些探讨，以期实现高层建筑与城市空间形象和景现的有机结合。

关键词　高层建筑；顶部；城市设计

前言

1883年在芝加哥建造起了第一幢高11层的砖石自承重和钢框架结构的保险公司大楼，标志着高层建筑的诞生。随着人口向大城市集中，城市用地的日趋紧张，以及电梯的发明和应用，结构理论的突破，新型材料的不断问世，高层建筑开始大量出现，且建筑规模越来越大，建筑高度越来越高，高层建筑迅速崛起和发展。作为一个超级的介入者，高层建筑强烈影响着城市空间的平衡，使城市空间从水平发展变为竖向的，而且有越来越高、越来越普及的趋势，而其中高层建筑顶部又有着举足轻重的作用。因此，我们很有必要理清高层建筑和城市空间之间的关系特别是高层建筑顶部与城市空间的关系，从而探索一条立足于城市设计角度的高层建筑设计之路。

一、几个相关概念

1　高层建筑

高层建筑的规定在建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范中均没有真正意义上的统一规定。各个时代的规定也不同。如在《住宅设计规范》GB 50096-1999(2003年版)第1.0.3中规定：“住宅按层数划分如下：低层住宅为一层至三层；多层住宅为四层至六层；中高层住宅为七层至九层：高层住宅为十层及以上”。在《办公建筑设计规范JGJ67-89》第1.0.3条中规定：“办公建筑按高度划分应符合以下规定：建筑高度24m以下为低层或多层办公建筑；建筑高度超过24m而未超过lOOm为高层办公建筑；建筑高度超过100m为超高层办公建筑。”在《民用建筑设计通则》JGJ37-87第1.0.5条中规定：“民用建筑高度与层数的划分：一、住宅建筑按层数划分为：1-3层为低层：4-6层为多层；7-9层为中高层；10层以上为高层。二、公共建筑及综合性建筑总高度超过24m者为高层(不包括高度超过24m的单层主体建筑)。三、建筑物高度超过lOOm时，不论住宅或公共建筑均为超高层。”在《建筑抗震设计规范》中规定3层-8层为多层；9层以上为高层。

本文中研究高层建筑的范围为一般认为的建筑总高度超过24m为高层建筑(不含单层建筑)，建筑总高度超过100m为超高层建筑。

2　高层建筑的顶部

格式塔完型心理学实验证明，顶部造型是视觉在对高层建筑形象产生认知时最受关注的区域。在今天的城市里，当人们在拥挤的街道上欣赏高层建筑物时，它的墙身和基座很容易被其他的建筑遮挡，唯有顶部造型能完整地呈现出来。高层建筑的顶部并没有严格意义上的比例划分，它一般位于高层建筑标准层之上，跟具体建筑的平面及造型设计关系很大，偶尔会与楼身同等大小。

从概念界定上来看，顶部是高层建筑在竖向构图上的结束，也是所在城市区域的空间趣味的高潮部分。从功能上来看，高层建筑顶部的用房往往具有公共性或内部的公共性，一般能够提供俯瞰城市景观的场所。从审美角度上看，顶部是建筑造型不可忽视的终端形象，是区别于城市其他建筑的个性与意义表达的重要部分，也是城市天际线的亮点所在，是反映城市形象及特色的标志性元素，成功的高层建筑顶部形象是市民对城市产生认同和归属感的心理寄托。

3　城市设计

美国著名城市设计家培根在《城市设计》(Designof Cities)中说：“城市设计主要考虑建筑周围或建筑之间的空间，包括相应的要素(如风景或地形)形成的三维空间的规划布局和设计。”由此可以看出，城市设计的主要研究对象是城市的物质环境，它由城市空间和城市实体构成，两者之间又以城市空间为精华和主角。而我们研究城市空间不可避免地要涉及城市实体——城市范围内的建筑及建筑群。它们既是城市中实体的部分，又是城市空间重要的界面。我们常说建筑设计是城市中的建筑设计，因此建筑设计也是城市设计的组成部分。

上述几个概念的阐述以及城市设计思想的兴起，为城市设计观念深入到高层建筑设计之中提供了一定的理论根据。

二、高层建筑顶部与城市空间的关系

高层建筑以其巨大而高耸的形象，在城市建筑空间环境中具有举足轻重的地位，而顶部作为其竖向构图在天空中的结束，由于其在城市天际轮廓线中的醒目位置，其处理的优劣与否，不仅关乎建筑的整体造型，而且对城市形象的影响也是巨大的。

1　高层建筑顶部在城市中的标志作用

凯文·林奇在《城市意象》中把城市意象中物质形态研究的内容，方便地归纳为五种元素——道路、边界、区域、节点和标志物。标志物是观察者的外部观察参考点，有可能是在尺度上变化多端的简单物质元素。使元素成为标志物，空间所起的作用重大。高层建筑的巨大体量、高度或独特的造型使其在许多地点都能够被看到而成为标志物。它标志的参照作用一般比较清晰，往往不会被忘记。

具有标志性的建筑物或建筑群，可以代表一个国家或地区、代表一个历史时代甚至代表一种精神，通过视觉和心理上的感受在人们心中留下不可磨灭的印象。如深圳的国贸大厦，作为1992年邓小平南巡俯瞰高楼林立欣欣向荣的深圳的地方，现已成为我们改革开放与经济特区建设取得伟大成果的象征。

高层公共建筑的顶部是建筑在竖向上的结束部分，是两种不同的物体——建筑本身和它的背景的分界空间。由于在人们视图能力中的边缘位置的重要性，高层公共建筑标志性的体现主要在其顶部的形象上。比如位于济南经七路和纬二路交叉口西南的175米高的山东省农业银行的办公楼——银河大厦，虽然不是济南的最高楼，但是凭借其楼顶巨大的皇冠设计一举打败与其相对的东方大厦，成为那个地段的地标建筑。

2　高层建筑顶部对城市天际线的影响

城市的实体形态由大量的建筑物及特定的地貌组成。当人们的视点远离被观察物时，往往更容易注意到它们的轮廓，这种以天空为背景的城市剪影被称作天际轮廓线(skyline)。在城市中尺度较大，并代表城市景观特色的天际线被称为城市天际线(city sky-line)。城市天际线对城市特征的表现起着重要的作用。它是城市总体空间的一个表现方面，是城市在竖向度的空间形态。形态完整、结构清晰的城市天际线具有很强的意象识别性，起到加强城市整体意象的作用。同时城市天际线也是潜在的城市艺术形象，反映了一个城市的特色所在。如北京市中间低、周围高的轮廓线，全面保留着历史核心建筑群的精华，鲜明地显示出历史名城的景观特色。

在构成天际轮廓线的建筑群中，高层建筑其中的重要组成部分，对轮廓线整体形象影响很大，因此我们必须认真进行高层建筑位置的选择和屋顶造型的设

计。著名建筑师鲁道夫(Paul Rudough)曾说：“现代建筑师最大的失策之一就是漠视建筑的天际线，我怀疑是否有人写过诗文来赞美夕阳西下时平屋顶建筑的轮廓美”。早期现代建筑中往往将设备、水箱或电视天线作为建筑顶部与天空的交接物，缺乏有效的过渡和处理。塔式建筑群对城市中心来说能够形成完美的现代城市轮廓线，但如果将它们分散在中心的周围则不能形成具有特色的焦点，分散的高层建筑在远看时可能会互相抵消。如济南作为一个市区人口超过200万的特大城市，经济大省的省会，区域性的中心城市，据初步统计，目前城区已经建成或者封顶的10层以上高楼有接近600栋，20层以上的有120余栋，但是因分布零星，缺少统一的规划，而显得没有气势，无法形成良好的城市轮廓线，既不能给人省会城市、经济发达的印象，又破坏了济南城原有的佛山倒影的景象。

天际轮廓线的统率建筑是经常变换的，不断有更高的高层建筑涌现出来，如原本是浦东最高建筑的金茂大厦，被2007年建成的高492米(不含天线)的上海环球金融中心所替代。

3　高层建筑使城市空间向立体化、多样化发展

高层建筑改变了惯用的在水平面上延展使用空间的方式，标准层的层层累叠反映了高层建筑空间在竖向上的积压，把许多功能集中压缩在一个有限的空间实体中，建立了立体化的多功能空间实体。同时，高层建筑顶部的使用和底部的结构尺度所营造的空间增添了新的城市空间的类型，与低层、中层建筑结合，丰富了城市空间的层次。

三、立足于城市设计的高层建筑顶部设计方法

1　尊重城市环境和秩序

高层建筑的楼顶造型与环境的关系主要表现在其在城市天际轮廓线中与城市整体景观的协调。所以在设计的时候，就应该充分考虑城市的建筑环境，尤其是与其他高层建筑的楼顶造型相协调。在高层建筑群体形成的城市天际线中，如果有一个突兀而出的极不协调的“怪物”，整个城市的景观都会被破坏。

高层建筑的位置决定城市天际线的韵律和起伏跌宕的走势，单栋建筑的造型作为群体的“活跃元”可使其内涵丰富，细节更具可读性。城市设计时，高层建筑群的布局应遵守一定的原则，在小城市塔式建筑群的集中能形成群体轮廓线；在较大的城市为了避免其互相干扰，可布置成相距1/4英里的系列塔群。这种塔群既可以由相似特征的高层组成(如芝加哥河口地区)，也可以是形式上相互对比和补充的建筑物(如塔式和板式的综合)。当高层建筑的尺度与周围小建筑的尺度相协调时，可以形成良好的层次过渡；当大体量高层建筑作为小建筑的背景或前景时，往往会产生破坏性效果。

2　尊重高层建筑顶部本身及对城市的功能

高层建筑的功能是非常复杂的，其顶部往往需要满足建筑、结构和设备等多方面的功能要求。比如，高层建筑的顶部一般需设置高位水箱、电梯机房、设备间等，有的建筑还需设置楼顶餐厅、旋转餐厅、屋顶平台与花园、太阳能集热装置、无线电接收与发射杆塔、屋顶瞭望台等。根据这些功能要求，可以采取遮蔽、顺导和利用的手法。

“遮蔽”的手法通常是设置高起的女儿墙，将楼顶隐蔽起来。由于许多复杂的高层、超高层摩天楼层面除设有通常的水箱与电梯间外，还在屋顶设有设备附加小间，各种排污管道等突出屋面，因此，这种隐蔽的手法是十分有效的。近来，为了削弱女儿墙的封闭感，在许多高层建筑的顶部处理中，经常采用架子或半透明的材料代替女儿墙，在若隐若现中使楼顶造型更加生动。此外还有许多其他“隐蔽”的方法，如许多坡屋顶、上收顶、锥顶等，实际上都是将楼顶的功能性房间和构件先行隐藏了起来。

“顺导”就是不隐藏楼顶的电梯机房、高位水箱、出层面的疏散梯等，而是顺应它们所形成的楼身上部比标准层小的凸出形态来处理顶部造形。“顺导”的手法在高层住宅的顶部处理中采用较多，常常处理成凸出的简洁形体或加上一些框架作出简单的造型。

“利用”则是有意利用楼顶上具有特殊功能要求的部分或部件，来丰富屋顶的造型。如旋转餐厅，它是为游览者提供多种物质与精神享受，并能进行其他社交聚会的高层空间。在动听的背景伴奏下与亲朋好友共进美味佳肴的同时，还能俯瞰城市景观。这种餐厅的平面大多是圆形的，亦有多边形的，其造型是比较独特的。

另外，高层建筑顶部还要为城市提供诸如增加绿化、提供信息传递平台等功能。对生态高层建筑顶部而言，还需要解决隔热、遮阳、改善室内微气候以及节约资源等功能。

3　顶部设计应注重建筑整体性

建筑的造型设计是没有教条的，高层建筑顶部造型的塑造亦是如此。手法是层出不穷的，造型也是层出不穷的。每一个优秀的高层新作品问世，都有可能创造出一种新的，甚至是意想不到的楼顶造型。

但是，在高层建筑顶部造型的塑造中，有一个原则却是不能改变的，那就是建筑的整体性。高层建筑的顶部造型，是高层建筑整体造型的有机组成部分，任何时候，都必须和整体造型相协调，不能割裂开来或盲目堆砌。20世纪90年代，再“夺回古都风貌”的口号指引下，北京出现了一些硬戴帽式的高层建筑：在国际主义的方盒子楼身上，突然加上一个精美的古典屋顶或亭子。由于顶部与楼身的不协调，这类建筑的形象很难成功。

四、结语

现代高层建筑在规模和功能上的城市化和巨型化，已经不同于一般意义的单体建筑，它的设计不再仅仅是一个建筑设计的过程，往往要有城市设计的过程穿插于其中。因此，在高层建筑的设计中需要引入城市设计的思想和意识。

城市设计是对城市体形和空间环境所作的整体构思和安排，在城市设计多种理论中，图底关系理论、联系理论、城市形象理论对于高层建筑顶部造型具有重要的指导作用。通过运用这些理论，充分考虑城市空间结构特征，评价建筑周边的外部空间质量，区域的文脉和历史状况、城市天际线的影响等，并且在设计构思、界面设计以及细部处理等方面进行合理设计，就能设计出的良好顶部空间和造型，它们可以有效地提升城市空间品质，达到与城市空间有机融合，营造出舒适宜人的空间环境，实现建筑与城市的共生。

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