現(xiàn)代建筑屋頂再生設計初探

——創(chuàng)造積極、有序、活潑的建筑第五立面

吳隆強   趙琛

(西部建筑抗震勘察設計研究院)

    建筑活動發(fā)展到今天，已經(jīng)不是原始時期簡單的筑居活動，現(xiàn)代環(huán)境下的建筑物已成為一種獨特的人造環(huán)境，它幾乎和所有事物都有制約關系，因此，如今的建筑活動其實是一個大型開放的復合系統(tǒng)，這是歷史發(fā)展和建筑科學發(fā)展的結(jié)果。屋頂是一個既老又新的概念，每幢建筑均有遮風御雨的屋頂，它具有清晰邊界、整體領域、開敞空間的特征。

    現(xiàn)代城市日趨擁擠，大量的構(gòu)筑物高密度地聚集在一起，轟鳴的交通道路與建筑占據(jù)了原屬于人類活動的戶外領域，城市成了密集的車道與差鄰錯接的建筑物的湊合體，土地的緊張無法擴拓綠地密集的高樓使人難以獲得遼闊的藍天，人的基本需  要被嚴重的忽略；另一方，大量建筑物的屋頂空間多閑置一處，長年的失修，使城市第五立面顯得一片狼籍，人們不愿在屋頂上活動，并不是這里沒有  空氣和陽光，而是因為這里沒有可吸引人的東西，如果將這兩方面的問題結(jié)合起來考慮，不難發(fā)現(xiàn)屋頂空間是一處被人遺忘的有巨大潛力的外部空間。土地作為非再生性資源，人類每建成一幢建筑，就破壞了一處賴以生存的自然環(huán)境，如果能對屋頂空間進行開發(fā)和利用，不僅能緩解城市戶外空間的不足。而且能有效地改善建筑自身的環(huán)境質(zhì)量，美化城市景觀。

    再生屋頂即指對原有或新建的單一庇護功能的屋頂進行有目的多向度的開發(fā)，創(chuàng)造出積極、有序、活潑的建筑第五立面，即集社會、環(huán)境、經(jīng)濟效益為一體的適合人性的建筑頂界空間。從狹義角  度來說，再生屋頂是以建筑層頂為基底，賦予其新  的生命力，滿足人們對戶外活動的向往，它往往能  增加建成環(huán)境的空間利用率，提高土地使用強度，并有較強的靈活性與適應性，從廣義角度來說，任何建筑的屋頂均可突破單一的庇護功能，達到再生屋頂?shù)哪康模�或賦予一定的空間使用意義，或一定造型功能意義；或使其具有地域文脈意義，或具有一定的社會意義，或具有符號象征意義，或是多種意義的綜合。

一、再生屋頂?shù)墓δ芤饬x

再生屋頂所形成的戶外空間，恰如建筑與環(huán)境的媒介、協(xié)調(diào)部分，從各方面融合建筑與環(huán)境，人與自然的關系，它超越了附屬建筑存在的意義，在現(xiàn)代生活中發(fā)揮著多方面的作用。

    1.文化功能，組織愉悅的交往活動

    再生屋頂是一種近來建筑中被忽視的方面，將人們放置在再生屋頂中，促進人們戶外活動的發(fā)生、散步、小坐、停留、觀景，在空間內(nèi)享受自然和社會交往。它是對當今城市沉悶的內(nèi)部空間和擁擠的外部空間提供的一種補償。再生屋頂并沒有避開城市，而是形成能緩解城市戶外空間擁擠度的再生空間，為城市居民提供豐富活動的場所，它將使目前生硬的城市形象改觀，包括軟化城市輪廓線、城市景觀風貌、界面、城市空間，街道立面等，結(jié)合自然的屋頂再生設計將一改以前不毛之地的景象，從文化上表達一種廣受歡迎，大眾化的開放空間，將更接近于中國傳統(tǒng)的“天人合一”的思想境界。

    2.經(jīng)濟功能，節(jié)能節(jié)地的有效方式

    再生屋頂比一般屋頂?shù)慕ㄔ煲�略顯得昂貴些，但由于它具有節(jié)能節(jié)地的功效，使少量的投入能獲得長期的收益，從持續(xù)發(fā)展的眼光看是經(jīng)濟可行的，目前城市用地日趨緊張，地價昂貴，再開發(fā)屋頂是無需占用土地，相對于整個建筑用地投資僅占很小比例，另外屋頂?shù)姆N植、鋪裝處理等在很大程度上優(yōu)越于屋頂本身的保溫隔熱材料，能夠取而代之發(fā)揮作用，它們亦能改善氣候、節(jié)約能源，可達到事半功倍的效果。再生屋頂能對低質(zhì)量的建筑環(huán)境起到有益的調(diào)節(jié)和補償。一般屋頂單純地作為建筑構(gòu)造部件，起著單一防護功能，使人禁錮于非生態(tài)的物質(zhì)環(huán)境中，遠離充滿陽光的戶外環(huán)境，減少了相互交往的機會，這種低質(zhì)量的環(huán)境，使很高的內(nèi)部裝修投入并未起理想的作用，室內(nèi)與室外的強烈反差，反而會對人們的生理和心理產(chǎn)生不良影響，而再生屋頂能夠多方位地利用屋頂空間，補償居住環(huán)境的生態(tài)，提高外部環(huán)境質(zhì)量，將達到經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益的綜合提高。

    3.庇護功能，室內(nèi)室外環(huán)境的雙向調(diào)節(jié)

    再生屋頂使建筑內(nèi)部活動趨于平衡，也改善了城市成為混凝土的板結(jié)狀態(tài)，向天空敞開的再生屋頂除滿足人們游憩、交往等活動外，還使其保證自然通風、納涼、隔離于喧囂的街道噪聲與污染，組織綠化的再生屋頂還能凈化城市空氣，調(diào)節(jié)小氣候，防御火災的蔓延，強化屋頂交往的領域性與良好的視覺滲透效果，它不僅對自身形成的空間具有庇護功能，還能在保溫隔熱、減噪方面對室內(nèi)空間起作用。總而言之，屋頂?shù)脑偕�開拓為良好的自然元素引入建筑提供了條件，調(diào)節(jié)溫度、濕度、保持整個城市建筑環(huán)境的生態(tài)平衡。

    4.容身功能，創(chuàng)造人性的空間

    在屋頂基礎條件的允許下，再生屋頂?shù)娜萆矸绞娇筛鶕?jù)開發(fā)意向和公眾要求，多方位靈活和組織，它可形成交往與休閑的屋頂花園，兼作蓄水屋面的游泳池、健身鍛煉的運動場地，為緩解地面、停車位的不足，可將它作為屋面停車用地，小學幼兒園也有它作早操活動場地。許多高層建筑屋頂多為建筑設備占用，但也可根據(jù)情況開辟成為觀賞全城景觀的平臺。如美國紐約帝國大廈的觀景平臺成為旅游熱點。總之，再生屋頂給人們提供了豐富多彩、生機勃勃、安逸舒適的建筑頂界空間，高質(zhì)量的戶外環(huán)境豐富了人們的生活情趣。

    利用屋頂空間是現(xiàn)代化都市高密度聚居形態(tài)的必然，由于它處于建筑頂部，使建筑能從豎直方向得到外部環(huán)境的補償，使人們有更多的機會接觸自然，相對于地面外部環(huán)境來說，它更具有領域感，使人們愿意使用，戶外交往容易發(fā)生，屋頂外部環(huán)境還具有開敞的特點，有良好的日照空氣和視覺條件，使人們能夠充分享受自然風，眺望遠景。夜間屋頂涼風習習，人們在屋頂上納涼、露宿、交談、玩耍構(gòu)成一幅濃郁溫馨的生活畫面。因此屋頂外部空間具有很大吸引力，在其間進行綠化、設置花架、廣場、游泳池等擴展人們生活內(nèi)容被廣泛采用。  

二、對于不同高度的屋頂，宜選用不同方式加以再生利用

    1.單層、多層建筑屋頂

    單層大型建筑屋頂空間多以綠化為主，為周圍建筑俯視造景服務，如果具備樓梯設備，可及性好，組織一般活動就比較便利。

    多層建筑再生屋頂，使用和管理方便，受風力影響較小，服務范圍大。適合植物生長，改善、美化城市環(huán)境效益顯著。多層建筑屋頂有獨立式、附建式、臺階式和天臺式幾種。獨立式是整幢建筑屋頂開發(fā)形式，空間相對開敞，再生使用形式也多種多樣。附建式即高層裙樓的屋頂，其外部空間可視為室內(nèi)空間的水平延展，可及性好，面積稍大的可作利用，稍小可作綠化造景用。臺階式屋頂實際上是附建式的一種，其面積不大，但使在建筑中的人們能得到一塊易接近的外部活動空間，一般較開敞，可構(gòu)成獨立的景觀，對調(diào)節(jié)、補充居民生活起到了積極作用。層層躍落的“臺階”可構(gòu)成良好的俯瞰景觀，增加視覺層次，避免一般建筑特別是高層建筑上如臨深淵的不安全感，同時，臺階屋有利于改變建筑冷峻逼人的形象，使建筑尺度宜人，充滿生活氣息，自然地溶入城市環(huán)境秩序中。天臺式也屬附建的一種，它所構(gòu)成的外部空間設計具有廣泛的實際意義。

    2.臨地建筑屋頂

    利用地下或半地下室建筑屋頂開拓成外部環(huán)境。現(xiàn)代大型建筑通常將各種輔助用房組織在地下室或半地下室中，如停車場、倉庫、設備用房等，它們的屋頂一般臨近地面，形成稍高于地面的基地平臺，這些平臺的面積一般較大，與城市街道和建筑出入口有較方便的聯(lián)系，因而常被利用起來構(gòu)成公共空間，利用性和可安排靈活性較大，有的辟為較大的廣場，有的用作游憩、休閑散步林蔭區(qū)，有的安排成各種服務和公共交往活動內(nèi)容，有的則為游泳健身運動場地。

    3.高層建筑屋頂

    開發(fā)高層或超高層建筑的屋頂外部空間，從技術上、效益上都不如多層屋頂。首先，高層建筑每層建筑面積均較小，樓層愈高，頂層基底面積愈小，從建筑結(jié)構(gòu)上分析，樓層愈高、頂層荷載傳遞層愈多，而對抗震也愈加不利。因此高層再生屋頂投資額會增加，而且服務面積和服務對象也少。其次，高層或超高層建筑的屋頂供水和排水比多層困難得多，更為困難的是高處植物生長的問題，夏季屋頂?shù)母蔁犸L影響嚴重，甚至使植物葉冠被烤死。人的活動由于風力和干熱的影響受到局限。然而不能全面否認高層建筑屋頂空間的利用價值，在其上可選用裝配式場景設施，組織受風力影響較小的活動，如健身、景觀、游泳等。

    4.室內(nèi)屋頂與雙屋頂空間

    建在屋頂上的室內(nèi)空間是一種廣泛意義上的外部空間形式，開發(fā)目的在于全天候使用，它既不受外界氣候的影響，又具有領域性強的特點，室內(nèi)屋頂空間的頂部多為鋼架玻璃頂，在室內(nèi)模擬戶外環(huán)境，它的再生形式多以贏利為目的或炫耀財富，象征豪華高檔，其入口處多為景觀電梯，共享中庭結(jié)合，渲染出富麗堂皇的氣氛，在超高層建筑的大廳內(nèi)，以室內(nèi)大型水體為主是另一種開發(fā)形式，如深圳國貿(mào)大廈首層大廳的音樂噴泉、廣州白天鵝的“故鄉(xiāng)水”等皆屬此類。為了提高建筑物的環(huán)境等級，在高層、超高層建筑的玻璃屋頂室內(nèi)，組織休息活動，種植觀賞池，成為現(xiàn)代建筑時髦之舉。如香港中銀大廈，在第70層上建玻璃室內(nèi)空間，大廳內(nèi)散布茶座，中間置兩棵觀賞棰榕樹，成為參觀者必游之處。

    雙屋頂空間形式也是為了確保屋頂戶外空間高效使用以及強調(diào)造型效果。在其上再建一處為遮陽、擋風之用的輕質(zhì)屋頂，雙層屋頂空間向四周開放，為高層建筑屋頂再生利用提供了可行性。另一種即是高層建筑中部挖空形式，在其上形成的場所空間，棲息性、適應性、可及性及可控性均很高，有利于通風排熱，改善建筑室內(nèi)外景觀環(huán)境，如沙特阿拉伯國家商業(yè)銀行大廈。

三、再生層頂設計中應注意合理的交通空間，駐留空閫，邊緣以及靈活阻隔空間設計的同時，也應與地域特征和周團景觀作密切配合。

下面介紹五種常見的再生層頂設計作為參考

    1.小型綠化式屋頂

    因其規(guī)模較小，可在周邊設置花壇、座椅或栽植一些蔬菜、觀賞性瓜果等，留出相對寬闊的空地作為交通，駐留等復合空間，即可達到目的，如布置過多則顯擁擠，花了錢卻不討好。

    2.一般別墅式屋頂

    作為一家人使用，空間頗為寬裕，可搭設一個小型棚架、內(nèi)置坐凳、種以爬藤植物構(gòu)成一個半開敞場所，再圍一條流線型花壇，栽草坪灌木，使空自然。走道末端添置一套庭園桌椅，可作聊天、品茶、休憩之用。這樣的設計散而不亂，使人有一種自然清爽感覺。

    3.多層住宅型屋頂

圖3多層住宅式屋頂

    因其面積較大，使用頻率頗高，可設計成自然型周邊式屋頂，除留出一定的通道外全以種植坪為主。搭設一個供遮蔭的棚架，可考慮居戶內(nèi)青年人集體活動需求而設一坪中心硬地或一個野外燒烤臺；也可適當布置一處沙坑或水面供兒童游泳；四周沿邊栽植灌木，以掩飾女兒墻面，草坪區(qū)可充分利用作為戶外活動及日光浴場所，再設置天然踏石等，使成為休閑、生態(tài)兼具的屋頂。

    4.一般旅館型屋頂

    作為旅館用途的屋面面積較為寬闊，必須多元化加以改造。休憩區(qū)以花壇，原木桌椅相互搭配，適用于一般聚合閑聊之用，右側(cè)墻角以假山水池造景，從聽覺、視覺、觸覺等方面加強其可觀性，使視覺有一處停留的景點，中間游樂部分，搭建一列長條式花廊，吊上幾盆花籃進行立體綠化，地面則鋪設黃砂，放置一些健身器或兒童游樂設施，左邊交往區(qū)周圍砌筑低矮花壇，后邊種植小灌木，增加邊緣層次性，其余部分植草皮，保持平坦寬闊的感覺，再點以天然踏石等貫穿整體，并布幾處景石。這樣就使之有張有弛，立體感強。

    5.大面積平臺式屋頂

    公共占有的平臺屋頂，應以散步、休閑和觀賞為主要功能，四周完全是開放式的，其設計是以靈活阻隔為特征，以花壇和休憩桌椅組合成幾區(qū)，專門設計一個兒童游戲場，內(nèi)設蹺蹺板、滑梯、沙坑之類的設施，留出足夠的空間作為交通與駐留之用，當然也要考慮一些垃圾箱，盥洗臺照明設備，使人有悠閑安逸的感覺。

    以上從功能、形式、手法等多方面對再生屋頂?shù)脑O計進行了探討，再生屋頂是一個全新的設計觀念，有待于我們從根本上意識到這種建筑構(gòu)成元素本身的潛在價值，意識到自然與人類協(xié)調(diào)共生的重要性，雖然高科技為人類提供了舒適的室內(nèi)環(huán)境，但是人們對于自然的需求是作為一種本能而存在，感受陽光、綠化、自然氣候，社會交往是人們生活的根本需求，因而為人們提供一個合宜優(yōu)美的戶外環(huán)境是建筑師的職責。

    本文從理論與實踐相結(jié)合的角度提示了再生屋頂對人類環(huán)境的影響，謹此拋磚引玉，以期人們對再生屋頂?shù)闹匾暎�建立一處和諧、健康的屋頂再生環(huán)境。文中不成熟之處頗多。請大家指正。

(本文來源：陜西省土木建筑學會  文徑網(wǎng)絡：尚雯瀟 尹維維 編輯  文徑 審核)