平面構成的比例在住宅建筑設計中運用

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平面構成的比例在住宅建筑設計中運用

摘要:文中對比例秩序中的幾種典型形態構成邏輯進行分析,通過多個維度探討了平面構成比例秩序在住宅建筑設計中的具體應用方法及要點,以期為當代住宅建筑設計領域提供參考。

關鍵詞:建筑設計;平面構成;比例秩序

0引言

2020年住宅工程項目累計數量超過7.4萬個,為建筑平面設計與精裝修等領域的發展提供了較大的空間。建筑設計融合建筑學、數理學、美學等多門學科,由多種不同形式要素遵循一定規律進行排列組合,以實現結構、形態關系的和諧有序的目標。比例是源于數學學科的基本概念,現應用于建筑學領域并成為影響建筑美感的主要因素之一,仍對當代建筑設計發揮著深遠影響。如何合理應用比例秩序來優化建筑設計中的平面構成效果,成為當前建筑設計領域亟待解決的問題。

1比例相關理論基礎

1.1數比關系

古典建筑設計主要遵循數學中的數比關系和幾何構型方法,如:借助整數比1:11、2:21、3:33或4:43以及無理數比例、等進行的平面構成的形態劃分,并在此基礎上衍生出借助圓形、矩形等幾何圖形進行的建筑平面分割,或基于斐波那契數列1/2、2/3、3/5、5/8等進行的建筑立面設計,由此形成建筑構圖中控制線的雛形。將比例秩序應用于現代住宅建筑的平面構成中,常采用等差數列、等比數列等比例關系,營造建筑尺度與空間的秩序感。范•德•拉恩于1960年提出塑性數列理論,即存在塑性數列1、1、1、2、2、3、4、5、7、9、12收斂于無理數x,且x為方程式x3-x=1的解求得x的近似值為1.325,則此時其增量最小,能夠實現尺度最優化。勒•柯布西耶在《走向新建筑》一書中對比例的論證更為豐富,他創造性地提出模數的概念,主張利用控制線實現構圖的統一。在現代住宅建筑設計中,運用比例的平面構成方法,常利用n條水平線條進行建筑立面的劃分,相鄰兩線條之間由若干不同比例的方格組合構成平面形態,在各方格內完成窗框規格、形態等細節的設計。其中將相鄰水平線條的間距設為H、初始高度為X,已知其符合等比數列Fn=1.3nA,分別依據X、1.3X、1.69X、2.19X的比例進行建筑設計;同時沿水平方向將各方格的寬度設為L,依據調和數列Fn=1/N的平面構成特征,分別依據1/7L、1/8L、1/9L、1/10L、1/11L的比例進行建筑設計。借此利用兩個數列分別進行建筑立面形態的組合設計,在整體維持比例秩序的同時,使細節富于變化[1]。但比例秩序在建筑設計中需要一定適用條件,受住宅建筑功能與結構設計需求的影響,通常首層、二層不參與等比數列,避免因層高過矮限制住宅出行及功能空間的正常使用。

1.2數比與幾何作圖比例

勒•柯布西耶提出將黃金分割法應用于建筑設計中,選取斜率為φ、1/φ的兩條直線進行建筑立面構圖設計,將兩條不同斜率的直線交叉后貫穿建筑立面,沿垂直方向依照4X、X、2X、X、4X的比例進行空間尺度的劃分,整體住宅立面由上至下依次由水平陽臺、水平帶窗、車庫以及大門組成,其中在與對角線垂直方向選取6條直線平行排列,組成黃金矩形中的洞口位置,與沿建筑立面垂直方向形成的5條水平帶進行交錯排列,不同方向均依照整數比進行構圖設計,實現數比與幾何作圖比例的統一。將控制線應用于建筑立面設計中,以黃金矩形為基礎進行變式設計,將長、短邊依照統一斜率進行疊合設計,同時遵循黃金分割比例進行窗框、陰影區等細節設計,在整體結構形態復雜化的基礎上保持細節部位的秩序感。在住宅平面設計中同樣需遵循一定的比例秩序,如選用6×6柱網結構進行建筑平面劃分,在建筑四周選取3個方向分別布設1個方形庭院A1和2個狹長矩形庭院A2、A3,各庭院面積比遵循以2為倍數的等比數列進行排布,其中庭院設計面積比為4:42:1、體積比為16:67:1,在保持整體柱網結構規整的同時,使局部空間尺度富于變化。

2平面構成的表現形式及應用

2.1比例秩序的形態構成邏輯

平面構成中的形態構成最初適用于二維平面,經由二維平面向二點五維、三維立體轉變,賦予建筑構成元素不同厚度,進而完成建筑表皮化的邏輯建構流程,使得最終呈現出的效果富有秩序感和藝術美感。住宅建筑的平面構成形態取決于基本形態和骨骼的相互作用。其中基本形指通過重復、關聯、尺度調整等手段完成單元體的設計,在此過程中需注意,控制同一平面或尺度空間范圍內的基本形數量,合理選用變異手法,維護整體建筑平面呈現效果的美感;骨骼由平面構成中的基本線狀元素組成,用于控制同一平面內基本形的排列與組合方式,并利用基本形完成空間的分割,使平面構成富有邏輯感和秩序感。依托基本形、骨骼間的相互作用關系進行平面構成邏輯的分解,可劃分為以下幾種類型:

(1)重復型。指將單元體依照一定次序、規律進行多次使用,凸顯出平面構成的機械感和韻律感,豐富建筑表皮機理。如住宅建筑設計中常用的百葉窗等構件即由規則圖形進行重復排列,配合其他構成手段及單元的應用,進一步改善了建筑平面形態、避免過于單調。又比如:將骨骼線與基本形應用于平面形態構成時,沿同一方向依照相同間距進行骨骼線的排布,把整體平面劃分為大小相同、數量不等的骨骼單位。通過調整骨骼線的方向及其沿不同方向的比例關系,在此基礎上,保證各骨骼線單元內的基本形保持一致,并通過調節各基本形的維度、位置使局部細節富于變化,即可塑造出不同形式的骨骼形態(如圖1所示)。

(2)近似型。指為避免重復的形態構成方法使平面過于單調,可引入近似的構形方法來改變基本形的結構、尺度、方向維度和色彩等要素,并在住宅平面設計中增添裝飾性構件,形成同一種變化的建筑美感。在應用該構型手法時需注意控制好變換的尺度,應用骨骼線將平面劃分為若干近似的單位,在各單位內部對基本形的結構、大小、關聯性進行調整,借助局部減缺、變形等手段進行改良設計,優化建筑立面展示效果[2]。

(3)漸變型。指主要遵循一定比例關系進行骨骼線、基本形的排列組合,沿某一方向或多個方向維度進行漸變處理。這是基于均質化思維進行骨骼網絡布局,遵循數理變化規律進行的由密到疏或由疏到密的網絡結構設計,并沿骨骼線將基本形狀的位置、尺度進行變化。在漸變型設計過程中,需確?;拘蔚淖兓系染嚓P系,避免產生秩序混亂的問題。

(4)特異型。指在重復型、近似型等構形方法的基礎上進行變異,選取局部骨骼線或基本形進行尺度、色彩和方向等參數的調整,以此改變原有平面形態構成方式,形成整體建筑立面中的視覺中心。在此過程中需注意,把握好視覺中心與整體畫面的比例關系,確保發生特異部分的局部視覺中心占比遠小于整體部分,保證局部細節設計的張力,使其他部位發揮背景襯托作用,完善住宅建筑內部公共空間的設計。在實際設計環節,可先依照重復的構型手法進行骨骼線的排列設計,選取局部進行合并、扭曲或按比例擴大、縮放,保證局部變異部位與整體平面背景遵循統一的形態邏輯,配合完成基本形的變異設計,起到放大局部細節、突出視覺亮點的作用[3]。

2.2平面構成方法在建筑設計中的應用

平面構成的基本元素包含點、線、面等,這些元素融入建筑設計領域構成二維平面、三維立體結構。由于住宅建筑設計的自由度有限,常通過段落劃分、平面構成等手段營造出建筑立面的組合形態。其中劃分法應用于住宅建筑立面設計時,將建筑立面劃分為屋頂、中間與基座,運用重疊、分離、組合等表現形式進行元素排列,增強建筑大面的層次感和韻律感。平面構成法關注建筑整體造型的秩序,如在建筑立面輪廓的中間依據1×5的比例增設框架結構,將不同比例的框架依照一定次序和距離進行交接處理,在整體立面上呈現出框與框相互套接的形態特征,有效增強立面的凹凸感和邏輯感。在建筑細節設計上,需兼顧功能空間的組合與立面細節效果,可將平面構成手法應用于建筑窗框設計上,利用不同比例的長方形框進行縮進、層疊設計。如以窗框左下角點位為原點,沿x軸方向進行三等分,取坐標為(2,0)的點位向上延伸出一條直線使之恰好與x軸平行的窗框相交,再沿y軸方向將其進行三等分,取坐標為(2,1)的點位向右延伸出一條直線使之恰好與y軸平行的窗框相交,由此將原本3×3的窗框劃分為2×3、1×2、1×1三部分,實現整體平面的比例分割。此外,還可通過色彩組合進行住宅立面劃分。如對建筑大墻面可選用米白色真石漆進行框架裝飾,對窗下板選用棕色人造石或咖啡色裝飾木線進行搭配,增強住宅平面構成的秩序感,塑造出極簡主義的美學風格。

2.3基于方法論維度的住宅建筑設計要點

從方法論維度出發,當代住宅建筑的形態邏輯、表現尺度、構件形態及組成元素等均發生明顯變化,因此在實際建筑設計環節,還需對傳統理論進行改良,融入藝術學科中的平面、立面構成相關理論,綜合運用比例與尺度關系來進行建筑形式美的營造。在建筑平面構成類型劃分上,可運用散點式、橫線式、豎線式、均格式、穿插式、錯動式、跳躍式、漸變式、圖案式等多種構成類型。以其中的散點式類型為例,在建筑整體立面上可運用窗戶、洞口等視覺元素作為散落點,遵循一定的均衡比例與疏密關系進行平面構型設計。在建筑材料、裝飾色彩設計上遵循統一風格,并且將同一平面內的散點尺寸控制在1~3個左右,避免整體形態過于雜亂,配合增加窗套、選用具有質感的建筑外墻裝飾材料等措施,增強整體平面構成效果的活潑感。在建筑立體構成類型劃分上,包含動態式、塊體式、折面式等不同構成類型。以其中的塊體式類型為例,考慮到住宅建筑中包含數量較多的重復性空間,易在建筑設計效果上呈現出單調、死板等缺陷。因此將立體化構成類型應用于建筑設計中,可對原有均勻的矩形塊進行內凹或外凸設計,或仿照積木堆疊狀態呈現建筑形態,保持不同體塊在同一建筑體上整體比例與尺度關系的和諧統一,在此基礎上,對細節部位可采取局部扭轉、建筑材料創新或色彩變換等方法,打造出Jurčkova住宅、馬賽白色公寓等不同住宅的外立面呈現形態,更好地豐富建筑設計效果。

3結語

綜上所述,住宅建筑設計效果取決于建筑材料、結構形式、設備工程、建筑策劃等多個方面,當前建筑設計領域的審美價值取向已經實現由理性向藝術、自由化領域的過渡。雖然社會多元文化的發展使得傳統普遍性設計法則被逐步消解,但仍需明確比例秩序在平面構成中的基礎性地位,合理應用比例這一構型手段進行建筑平面空間、立體空間的營造,并且在局部細節、設計理念上融入創新元素及現實需求功能,更好地服務于住宅建筑設計領域的發展。

作者:甘路 單位:廣州名陽建筑設計有限公司江西分公司

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