空间补偿原理是指补偿被高密度环境所限定和制约的建筑空间和品质。主要表现为建筑在空中拓展可利用空间后,获得大量的一般空间,却失去了与地面空间的联系和亲近,需要给予建筑以空间品质补偿,补偿缺失的具有地面环境品质和价值的空间;或因为高密度环境的拥挤补偿而释放地面空间用作城市公共、开放空间及建筑室外空间的补偿措施;此外,补偿因为城市规划和建筑规范等法规和条例,以及受制于日照、采光、通风、景观、视线和视野等环境条件所制约了的建筑空间。
空间补偿的环境因素
所谓补偿是因为损失、缺陷等原因而需要弥补因此带来的不良后果,那么城市高密度环境自身,以及对于建筑和使用来说它的缺陷、弊端和不良效果是什么?城市高密度环境就如硬币的两面,自然有它的两面性,如果集中、便利和高效,以及多样性和亲近性是它的有利的一面,那么密集拥挤则是它的不利因素的主要方面,表现在以下三个层次。
(1)缺乏城市开放和公共空间。对高密度环境自身以及其中的建筑来说,密集和拥挤主要反映在缺乏城市公共开放空间。高密度、高容积率本身就意味着建筑的高容量,理论上单纯的使用空间可以通过不断的复制与叠加,而无限获得。以社会密度、空间密度、建筑面积人口密度等指标作为判断依据,以高容积率建筑所创造和拥有的充分使用空间面积来看,其建筑面积人口密度和使用空间的空间密度和社会密度并不高,个人的使用空间并不缺少,也就意味着室内不拥挤。但是随着使用者总量的增加,因地面空间的唯一性和有限性,必然导致地面空间的社会密度和空间密度的提高,从而制造与加剧高密度环境的空间恶化和拥挤。
(2)建筑缺乏地面空间环境和品质。对建筑和使用来说,通过空间的空中拓展可以拥有充分的使用空间。高密度并不阻碍建筑获得大量的一般意义的使用空间,但是从空中获得的大量使用空间却缺乏与原始地面空间的联系,缺乏地面空间环境的占有率。使用者虽然拥有了充分的使用空间,也无室内空间的拥挤感,但是他们远离原始地面,远离室外空间,易产生对生理和心理的不良影响。
(3)建筑缺乏日照、采光、通风、景观、视线和视野等环境条件,空间拓展受到法规和条例等因素的制约。在高密度环境中建筑的密集度导致建筑之间日照、采光和通风的遮挡,并且阻碍建筑获取良好的景观、视线和视野。另外,因卫生和安全等要求而制定的规划和建筑规范等法规和条例制约建筑空间的拓展。
价值和意义
“补偿”一词在英文中是“compensate”,它的解释是给某人或某事一种好的结果以平衡或减少因损害、遗失、伤害等行为所产生的不良效果;在中文中“补偿”的含义是弥补缺陷,抵消损失;另外“补偿”还有在某一方面有所损失,而在另一方面有所获得的含义。“空间补偿”中的“补偿”引用的就是上述的含义。
空间补偿主要目的是挖掘发挥高密度的潜能,弥补高密度的缺陷、弊端和不良效果。而高密度环境的弊端大多都与拥挤有关,因此通过“空间补偿”方法可以做到:
(1)为拥挤的高密度环境释放地面空间,从而补偿被限制或丧失了的城市开放空间、公共空间或建筑的室外空间;
(2)为建筑复制创造具有地面环境特征和品质的空间——次级地面,补偿处于空中的建筑空间同样拥有相似于原始地面的空间和环境品质;
(3)同时改善建筑日照、采光、通风、景观、视线和视野等环境条件,弥补被法规和条例所制约的建筑空间,最终实现化解拥挤、提升环境品质的目的,创造符合人的生理和心理需求的舒适的建筑空间品质。
具体手段
空间补偿原理通过以下三个主要手段实现:释放地面空间、创造次级地面和运用建筑形态策略。
(1)释放地面空间
所谓释放地面空间是指建筑实体少占或不占据建筑用地上的地面层,只占用建筑结构支撑和必要的功能所需要的地面空间,将建筑实体分解、在空中或地下找到它们的位置。在城市高密度环境中,释放建筑实体占据的地面空间是提供与扩展城市开放、公共空间和建筑室外空间最基本的方法(图7-1-1)。
释放地面空间以三维立体原理实现,其中最常见的手段是底层架空、悬挑和飘浮模式。
图7-1-1 释放地面空间示意图
(2)创造次级地面
所谓“次级地面”是指针对原始地面而言,脱离原始地面处于空中的人工地面,具有或接近原始地面环境特征和空间品质的人工建筑平台或基面(图7-1-2)。而这里的原始地面并非指自然原生地面,是指建筑中常规意义的地面,只是为了区分“次级”地面而另附上“原始”定语,文中未特指的地面均为建筑中一般常规含义的地面。“次级地面”实质是处于空中人工建造的建筑平台或基面,因为它是在原始地面的基础上生成的,并且相似于原始地面的属性和功能,所以提取地面的含义强调它的地面属性。
在城市高密度环境中,对于建筑与城市环境来说,缺少的是地面空间,如果能创造次级地面以弥补地面空间的不足,那么就意味着扩展复制了地面空间。它的主要意义在于促使开放空间率的提高,为城市环境和建筑提供了更多的开放空间或室外空间,从而改善环境的拥挤状态;并且,它能够为建筑提供更多接触“地面”的机会,使处于空中的建筑同样拥有“地面”空间和环境品质;同时,多层次的次级地面也为建筑与环境的连接以及可达性提供空间条件,增加了建筑与城市两者公共空间的接驳。(www.xing528.com)
图7-1-2 次级地面示意图
次级地面拥有原始地面的基本属性和功能,作为“地面”它能够为建筑提供地上功能、空间和设施用地。对于处于高密度环境的建筑而言,次级地面的主要功能体现在为建筑提供具有原始地面空间和环境品质的室外空间,以及建筑与城市共享的具有城市性质的开放和公共空间,比如小至住宅阳台和屋顶庭院,大到广场、街道、园林绿化景观、室外娱乐休闲与体育运动设施等场地。
具有原始地面环境特征和品质的“空中平台”“空中花园”“空中街道”等是次级地面具体的基本形式。
在空间补偿原理中,“空中平台”“空中花园”和“空中街道”是次级地面的常见形式,从次级地面的属性和功能可以发现它们是城市广场(对应于空中平台)、城市绿地(对应于空中花园)和城市街道(对应于空中街道)等公共与开放空间在空中的一种模仿,目的为了补偿高密度城市环境中城市公共与开放空间或建筑室外空间的不足。
(3)运用建筑形态策略
所谓建筑形态策略是特指通过建筑形态处理补偿因城市规划和建筑规范等法规和条例以及受制于日照、采光、通风、景观、视线和视野等环境条件所制约了的建筑空间。
建筑的空间质量通常受制于日照、自然光的采光量、景观和视野等环境条件。在城市高密度环境中,极端的高容积率建筑是不可实施的,因为建筑需要“透气”——需要日照、通风、景观、视野等环境条件的支持,而规划与建筑规范和条例等则为了保证建筑能够获得必需的环境品质并确保健康、安全和私密性等要求,也对建筑的形态和布局制定相关的限制条件。因此,为了符合上述制约因素的要求,同时获得建筑空间的最大化,可运用形态方法以弥补空间和品质的不足。
在建筑形态策略中,可以通过建筑部分实体的位置移动和调整实现空间补偿。图7-1-3所示是日照角度遮挡时,通过建筑形态方法将遮挡日照的建筑部分实体移动叠加至恰当的位置,以满足被遮挡建筑的日照要求,同时确保自身获得应有的空间补偿,仍然保持空间利用的最大化。图7-1-4所示将影响建筑景观、视线和通风等环境条件的建筑部分实体移至合适的位置,以满足被遮挡建筑获得良好的视线、景观和通风,同时又不损失自身建筑空间,获得了空间补偿。
图7-1-3 日照制约的空间补偿示意图
在高密度环境中,密度会导致建筑接受较少的自然光,同时减少包含有天空的景观面,并且产生较强的约束感。因此,在建筑形态方法中,可通过调整建筑形态以增大建筑立面面积。建筑拥有越多的建筑立面面积,那么意味着建筑物的内部空间就能获得更多的与外部空间联系的机会,就能获得越多的自然光、景观面、良好的视线和视野,从而获得具备良好品质的空间补偿(图7-1-5)。
图7-1-4 景观、视线和通风制约的空间补偿示意图
图7-1-5 提高建筑立面指标示意图
图7-1-6 规划与建筑规范和条例制约的空间补偿示意图
无论在何种环境条件下,城市规划与建筑设计规范和条例都是建筑设计的制约因素,规划和建筑设计规范出于对安全、健康和卫生等基本要求的考虑,对建筑的间距、高度和体量规模提出一定的限制条件,尤其对于高密度城市环境,这种限制更加苛刻,甚至导致建筑方案无法实施,不得不牺牲建筑空间以满足规划与建筑规范的要求。但是如果合理运用建筑形体策略,非但能够弥补受制于规范和条例的建筑空间,而且还能够产生意想不到的奇特的建筑形态。图7-1-6所示将建筑基底边界和高度控制线所限制的建筑空间,移动至规划和规范允许的空间位置,既满足了规划和规范的要求,同时不损失建筑应有的空间。
空间补偿原理可以弥补因空中而失去的地面空间环境和品质,为城市地面开放与公共空间提供补偿,并弥补被城市规划和建筑规范等法规和条例所限制了的空间,以及获得日照、通风、景观等环境条件的建筑空间。
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