洪小春，武紫涵，耿 浩，陳怡東

(中國(guó)礦業(yè)大學(xué) a.力學(xué)與土木工程學(xué)院； b.可持續(xù)設(shè)計(jì)研究院； c.建筑與設(shè)計(jì)學(xué)院，徐州 221116)

建筑工程項(xiàng)目是一種前期投入大、使用時(shí)間長(zhǎng)、建設(shè)和運(yùn)行維護(hù)極其復(fù)雜的工程，特別在城市配套成熟的區(qū)域，建筑及其周邊環(huán)境在長(zhǎng)期建設(shè)和使用中趨于穩(wěn)定，不適宜通過(guò)大規(guī)模開發(fā)實(shí)現(xiàn)該區(qū)域建筑改造和環(huán)境更新，因此通過(guò)既有建筑地下空間增層實(shí)現(xiàn)空間容量擴(kuò)充是實(shí)現(xiàn)建筑可持續(xù)利用的重要方式。所謂既有建筑地下空間增層，是指在不破壞或少破壞地面建筑及其周邊景觀的前提下進(jìn)行的建筑地下空間開發(fā)行為。目前既有建筑地下空間增層開發(fā)實(shí)踐較多，但其理論探索尚不多見，因此基于現(xiàn)階段的相關(guān)實(shí)踐項(xiàng)目，梳理既有建筑地下增層空間優(yōu)化策略是十分必要的。

1 地下增層空間序列

一般而言，空間序列遵循起始—過(guò)渡—高潮—結(jié)束這一營(yíng)造路徑[1-2]。地下增層空間作為地面既有建筑的補(bǔ)充，承擔(dān)的作用多種多樣，其對(duì)應(yīng)的地下空間場(chǎng)所感營(yíng)造大致可分為突出地下場(chǎng)所感和弱化地下場(chǎng)所感2個(gè)方面(表1)。

表1 地下增層空間關(guān)系分類

本研究主要探討既有建筑與其地下增層空間之間的空間關(guān)系，因此空間序列也緊緊圍繞地下增層空間場(chǎng)所感需求進(jìn)行探討。一般突出既有建筑地下增層空間地下場(chǎng)所感的應(yīng)用場(chǎng)景為需要強(qiáng)化使用者進(jìn)入地下空間舒適性、便捷性等正向暗示的位置[3]。如在寒冷地區(qū)，由于冬天惡劣氣候?qū)е氯穗y以在地面長(zhǎng)時(shí)間游憩，一旦進(jìn)入既有建筑地下增層空間，會(huì)給人帶來(lái)溫暖、安全和舒適的感受，這種利用地下空間熱穩(wěn)定性好和受自然災(zāi)害影響小等優(yōu)勢(shì)的地下增層空間可以獨(dú)立于既有建筑而存在，蒙特利爾地下城是其中著名的代表案例。地下空間存在的潮濕和陰暗等不利因素則應(yīng)在塑造地下空間序列時(shí)予以規(guī)避，一般為通過(guò)增設(shè)下沉廣場(chǎng)和庭院等開敞空間引入陽(yáng)光，實(shí)現(xiàn)地下空間地面化；室內(nèi)環(huán)境則通過(guò)在地下營(yíng)造自然景觀來(lái)弱化使用者對(duì)傳統(tǒng)地下空間的消極感受，同時(shí)也強(qiáng)化了地下增層空間與既有建筑的聯(lián)系。

2 地下增層空間序列優(yōu)化策略

在滿足地下增層空間基本使用功能的基礎(chǔ)上，對(duì)其空間序列優(yōu)化有助于提升地下增層空間的環(huán)境品質(zhì)。地下增層空間與既有建筑的空間關(guān)系大致可分為附屬于既有建筑和相對(duì)獨(dú)立于既有建筑2種情況，其地下增層空間序列塑造遵循相同的空間序列塑造方式。由于人的行為模式遵循一定的規(guī)律，地下增層空間的空間序列與地面空間序列營(yíng)造大同小異，差異性主要來(lái)源于地下環(huán)境的物理環(huán)境特征和人們對(duì)傳統(tǒng)地下空間固有觀念的影響[4]，本研究暫不討論這一差異性。因此優(yōu)化策略可分為構(gòu)建均衡中心、突出重點(diǎn)空間、塑造空間序列的起-承-轉(zhuǎn)-合和空間序列高潮與收尾。

2.1 構(gòu)建均衡中心

根據(jù)地下增層空間的形態(tài)布局、空間走勢(shì)和功能組成等要素合理規(guī)劃，構(gòu)建地下增層空間均衡中心，使各要素間關(guān)系適宜。如德國(guó)的布賴巴赫音樂(lè)廳(圖1)，通往地下的通道結(jié)合多種功能，成為游客從原建筑到達(dá)地下的主要通道，該通道具有存包處、衛(wèi)生間、酒吧、休息區(qū)等多種功能，引導(dǎo)游客從喧鬧的禮堂到達(dá)地下音樂(lè)演奏廳，構(gòu)建了一個(gè)由動(dòng)到靜逐漸過(guò)渡的步行流線，其中地下增層空間在結(jié)合原有建筑的功能的基礎(chǔ)上，讓觀影者通過(guò)具有多種功能的通道到達(dá)目的地，不僅營(yíng)造出新的休閑空間，也促使該空間成為均衡地上地下空間的中心。

圖1 德國(guó)布賴巴赫音樂(lè)廳(資料來(lái)源：https://www.archdaily.cn/cn/773219/bu-lai-ba-he-yin-le-ting-peter-haimerrchitektur)

2.2 突出重點(diǎn)空間

重點(diǎn)空間是空間序列的視覺(jué)中心，重點(diǎn)空間的營(yíng)造會(huì)使整體具有秩序感和統(tǒng)一感[5]。將入口處作為空間序列的起點(diǎn)，通過(guò)軸線串聯(lián)過(guò)渡空間、高潮空間和收尾空間，利用水平方向的變換和垂直方向的高差變化來(lái)營(yíng)造地下增層空間的整體層次感。例如上海古北一號(hào)(圖2)，通過(guò)加大樓梯寬度和空間尺度，使地下增層空間視野開闊，在行人下行時(shí)提供關(guān)于地下空間有效預(yù)期，促進(jìn)地下空間與地面空間融合，成為地面和地下空間的視覺(jué)交點(diǎn)和焦點(diǎn)，促進(jìn)地下空間場(chǎng)所感進(jìn)一步強(qiáng)化。

圖2 上海北古一號(hào)地下森林(資料來(lái)源：https://www.archdaily.cn/cn/871158/gu-bei-hao-de-di-xia-sen-lin-wutopia-lab)

2.3 起點(diǎn)營(yíng)造——地下增層空間入口

2.3.1 從既有建筑進(jìn)入

從既有建筑進(jìn)入地下增層空間時(shí)，由于既有建筑是地下增層空間的主要出入口，其使用者主要通過(guò)既有建筑進(jìn)入地下增層空間，因此地下增層空間在位置和功能上都表現(xiàn)出極強(qiáng)的相關(guān)性。在空間形態(tài)上一般表現(xiàn)為附屬于原既有建筑(圖3(a))，因此在做建筑空間序列優(yōu)化時(shí)，需要根據(jù)增層空間功能類型對(duì)入口交接處作細(xì)化處理，充分考慮高差變化及內(nèi)部環(huán)境過(guò)渡，如法國(guó)某幼兒園擴(kuò)建項(xiàng)目剖面(圖3(b))，為應(yīng)對(duì)既有建筑空間容量不足，開發(fā)地下增層功能為附屬公共空間，既有建筑與地下空間銜接常規(guī)化處理，在不遠(yuǎn)處設(shè)置采光天井，弱化增層空間的地下特征。

圖3 法國(guó)某幼兒園擴(kuò)建項(xiàng)目平面(資料來(lái)源：https://www.gooood.cn/nursery-h2o-architectes.htm)

2.3.2 從下沉空間進(jìn)入

從下沉廣場(chǎng)和庭院等下沉空間直接進(jìn)入地下增層空間時(shí)，既有建筑與地下增層空間的關(guān)聯(lián)較弱或無(wú)關(guān)聯(lián)。如圖4為臺(tái)灣省新竹市迎曦門遺址增建下沉廣場(chǎng)，與原建筑遺址豎向直接聯(lián)系較弱，進(jìn)入地下增層空間主要通過(guò)下行階梯引導(dǎo)市民。這種下沉空間一般尺度大，因此在入口處應(yīng)做好人流引導(dǎo)，在下沉廣場(chǎng)內(nèi)部應(yīng)做好導(dǎo)向設(shè)計(jì)及疏散設(shè)計(jì)。在空間上還應(yīng)根據(jù)使用功能需求做對(duì)應(yīng)的環(huán)境設(shè)計(jì)，營(yíng)造適宜的空間形態(tài)以提高下沉空間吸引力。這種地下增層空間為城市層級(jí)的公共功能擴(kuò)容，其開放性和公共性更甚，因此增層空間出入口尺度較大，進(jìn)行空間設(shè)計(jì)時(shí)需要在安全性和便捷性方面考慮細(xì)致。

圖4 臺(tái)灣省新竹市迎曦門遺址保護(hù)中地下空間的利用[6]

2.4 過(guò)渡空間營(yíng)造

2.4.1 利用高差過(guò)渡

在利用高差串聯(lián)空間的過(guò)渡空間營(yíng)造中，處理手法多樣，主要有通過(guò)樓梯、扶梯、坡體和下沉式廣場(chǎng)等方式過(guò)渡高差(表2)。

表2 典型處理類型

1) 在既有建筑與地下增層空間重疊交接處增加扶梯空間，促進(jìn)使用者快速?gòu)募扔薪ㄖ竭_(dá)地下增層空間中，增加空間的互動(dòng)性。

2) 樓梯是運(yùn)用在地下增層空間最常見的高差處理手法，常規(guī)尺度的臺(tái)階如果運(yùn)用在地下增層空間中不利于形成寬敞舒適的空間體驗(yàn)，因此通過(guò)增大樓梯間的尺度、虛化樓梯間的邊界和改變樓梯間形狀可增加空間的舒適性和趣味性[7]，淡化由于傳統(tǒng)垂直過(guò)渡從明到暗帶來(lái)的消極心理，通過(guò)踏步組織出變化大空間體產(chǎn)生豐富的形態(tài)與韻律感。

3) 坡體過(guò)渡主要是由傾斜界面銜接地面和地下增層空間，坡道在日常生活中比較常見，它作為建筑垂直銜接空間和豎向疏散設(shè)施，兼具了無(wú)障礙特性。在地下增層空間的過(guò)渡中，坡道的存在形成的多維度連續(xù)路徑，使整個(gè)地下增層空間與既有建筑在路徑上成為整體，使用者可以在坡道中行走和穿越，加強(qiáng)了不同標(biāo)高空間的聯(lián)系。

4) 利用下沉廣場(chǎng)進(jìn)行過(guò)渡的最顯著特征是將出入地下增層空間以垂直進(jìn)出的傳統(tǒng)方式改為水平進(jìn)出，這對(duì)于改善人們進(jìn)入地下增層空間的心理預(yù)期至關(guān)重要[8]。在提供水平方向空間感的同時(shí)，適當(dāng)優(yōu)化空間形態(tài)，將自然景觀與建筑小品融入其中，營(yíng)造地面化的地下空間環(huán)境。例如紐約洛克菲勒中心的下沉廣場(chǎng)，利用地下與周圍幾座辦公大樓連通，在下沉廣場(chǎng)設(shè)置自然景觀，促進(jìn)地下增層空間出入口地面化，不僅滿足地下增層空間交通導(dǎo)向功能，也為數(shù)萬(wàn)名工作人員提供了休憩與活動(dòng)場(chǎng)所。

2.4.2 利用轉(zhuǎn)折鋪墊

轉(zhuǎn)折是建筑整體空間序列的主要組成部分，在過(guò)渡空間中轉(zhuǎn)折起到拼接與延伸空間序列的作用。既有建筑地下增層空間序列中轉(zhuǎn)折是在整合破碎空間序列過(guò)程中，通過(guò)同質(zhì)并存的組織手法，完成相鄰空間平滑融合的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)地下增層空間的流動(dòng)性提升，使空間串聯(lián)在一起，完成地下增層空間從外部到內(nèi)部的過(guò)渡，從入口到節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)折，空間延續(xù)性得到進(jìn)一步提升。

2.4.3 特殊過(guò)渡空間——地下增層空間采光井

由于地下增層空間采光需求較為迫切，因此從提升采光性能角度出發(fā)，對(duì)地下增層空間采光方式進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可在提升地下空間明亮感的同時(shí)有效提升地下增層空間形態(tài)美感，使之成為調(diào)節(jié)地下增層空間體驗(yàn)的重要錨點(diǎn)。采光裝置根據(jù)尺度及功能復(fù)雜程度可分為采光井和采光中庭。

采光井作為小體量過(guò)渡空間存在于地下增層空間，是僅承擔(dān)采光功能的豎井。通過(guò)對(duì)豎井的精細(xì)化設(shè)計(jì)，構(gòu)造紋理韻律感，可以豐富地下增層空間形態(tài)美感。擁有采光中庭的地下增層空間其空間位置一般脫離于既有建筑，且空間規(guī)模和使用人數(shù)規(guī)模也較大，營(yíng)造地下增層空間形態(tài)時(shí)凸顯標(biāo)志性及特色，有利于形成特征鮮明的空間，從而有利于流線組織，為地下空間提供方向性，如上海人民廣場(chǎng)地鐵站采光中庭，在人群密集的環(huán)境中通過(guò)采光中庭實(shí)現(xiàn)人流集散和空間組織，地下增層空間的中庭成為視覺(jué)焦點(diǎn)，為方向感弱的地下空間增加導(dǎo)向性和空間感(圖5)。

圖5 上海人民廣場(chǎng)地鐵站中庭兼具采光和標(biāo)志物功能

2.5 高潮空間塑造

2.5.1 光影與韻律

地下增層空間缺乏外界可視性環(huán)境作為參照，會(huì)給人帶來(lái)心理負(fù)擔(dān)[9]。利用光線的反射、折射和散射等傳播方式對(duì)地下增層空間進(jìn)行采光設(shè)計(jì)，可以緩解人在地下增層空間中的壓抑、恐懼和缺乏安全感等消極情緒，創(chuàng)造出強(qiáng)烈且多變的空間節(jié)奏與韻律，實(shí)現(xiàn)高潮空間的塑造。如設(shè)計(jì)師貝聿銘設(shè)計(jì)的羅浮宮擴(kuò)建工程，將自然光引入室內(nèi)，在滿足自然采光需求的同時(shí)，利用空間形態(tài)的塑造弱化地下空間帶來(lái)的封閉感與約束感，其光影的變化使沉悶的地下增層空間與戶外環(huán)境產(chǎn)生互動(dòng)，形成地下增層空間節(jié)奏與韻律的多樣統(tǒng)一。同時(shí)，貝老設(shè)計(jì)倒金字塔與石質(zhì)的小金字塔懸而未接(圖6)，形成了獨(dú)特的裝飾藝術(shù)，體現(xiàn)了一種力與美的融合，對(duì)光點(diǎn)、線和面的綜合運(yùn)用產(chǎn)生明確而直接的視覺(jué)沖擊力，讓參觀者在該地下增層空間中感受到趣味生動(dòng)的光影效果，進(jìn)一步提升了美術(shù)館的空間體驗(yàn)。

圖6 玻璃金字塔(資料來(lái)源：http://image.baidu.com/search/index?tn= baiduimage&ct=201326592&lm)

2.5.2 建筑軸線

軸線是構(gòu)成建筑空間序列感的主體要素。通?？臻g體系由多種軸線構(gòu)成，軸線單一會(huì)使空間因缺少變化失去律動(dòng)的美感，軸線過(guò)多又會(huì)使空間缺乏統(tǒng)一與重點(diǎn)，因此軸線設(shè)計(jì)需要因時(shí)因地結(jié)合具體地下增層空間需求設(shè)計(jì)，它是地下增層空間內(nèi)促使空間產(chǎn)生關(guān)聯(lián)性和方向性的重要手段。在地下增層空間中，人的方向感較弱，需要重視空間形態(tài)和人在地下空間中的方向性需求，通過(guò)軸線的視線感知與心理引導(dǎo)組成地下增層空間軸線塑造方式。例如牛津大學(xué)王后學(xué)院的圖書館擴(kuò)建項(xiàng)目(圖7)，利用軸線使地下增層空間內(nèi)的不同空間緊密聯(lián)系，形成布局緊湊的地下增層空間系統(tǒng)，從而最大限度地組織人流，形成空間活力強(qiáng)和導(dǎo)向效果好的空間環(huán)境，增加空間使用頻率。

圖7 牛津大學(xué)王后學(xué)院圖書館擴(kuò)建項(xiàng)目

2.6 空間序列結(jié)束

“起承轉(zhuǎn)合”的最后一個(gè)步驟是對(duì)空間的終止邊界進(jìn)行空間設(shè)計(jì)，對(duì)這一部分空間處理主要使用“收頭”的處理方法[2]，設(shè)計(jì)時(shí)可以通過(guò)利用結(jié)尾處空間地面材質(zhì)觸感和色彩變化，或通過(guò)門窗構(gòu)建“框景”空間，實(shí)現(xiàn)空間在更廣泛區(qū)域內(nèi)延續(xù)或展開。

2.6.1 利用地面材質(zhì)觸感和色彩

色彩本身沒(méi)有絕對(duì)的美丑，它通過(guò)綜合明度、色相和飽和度在具體空間環(huán)境中的應(yīng)用體現(xiàn)出不同空間美感[10]。當(dāng)光線照射在物體上時(shí)，會(huì)將物體劃分為高光、亮部、明暗交界線、暗部、反光和投影等多個(gè)部分，因此色彩運(yùn)用本身就是一個(gè)從起點(diǎn)、過(guò)渡、高潮直至結(jié)束的序列變化過(guò)程，通過(guò)色彩的視覺(jué)感知與人心理產(chǎn)生情感上的共鳴。如里加拉脫維亞國(guó)家藝術(shù)博物館改造設(shè)計(jì)(圖8)，利用白色墻面、玻璃天窗、木色地板來(lái)增加整個(gè)空間的亮度，在四壁白墻的襯托下展廳里的藝術(shù)畫與藝術(shù)品更加突出，利用空間的地下增層特性有效隔絕了外部噪音，形成寧?kù)o脫俗的藝術(shù)觀賞氛圍。

圖8 里加拉脫維亞國(guó)家藝術(shù)博物館改造設(shè)計(jì)

2.6.2 利用門窗構(gòu)件

門窗構(gòu)件是空間豎向界面的重要組成部分。在地下增層空間設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者主要關(guān)注圍護(hù)結(jié)構(gòu)的綠色節(jié)能設(shè)計(jì)，而忽略了門窗構(gòu)件對(duì)空間體驗(yàn)的影響。如史密森尼南廣場(chǎng)園區(qū)設(shè)計(jì)項(xiàng)目(圖9)，利用天窗、落地玻璃窗等采光方式增大自然光進(jìn)入室內(nèi)的面積，調(diào)節(jié)了室內(nèi)的熱舒適度，游客在地下游覽時(shí)視野更為開闊，從而模糊了地面空間和地下空間的界限，促進(jìn)地面、地下空間一體化。在地下增層空間序列營(yíng)造中，依據(jù)人的行為需求和空間組合方式，使地下增層空間與地上建筑保持在同一個(gè)序列節(jié)奏中，有利于地下增層空間功效的充分發(fā)揮。

圖9 史密森尼南廣場(chǎng)園區(qū)設(shè)計(jì)項(xiàng)目

3 結(jié)束語(yǔ)

由增量規(guī)劃轉(zhuǎn)向存量?jī)?yōu)化已成為我國(guó)城市高質(zhì)量發(fā)展的重要方向，城市化的持續(xù)發(fā)展促使既有建成區(qū)空間需求持續(xù)增加，通過(guò)既有建筑的地下空間增層開發(fā)獲得城市空間和豐富城市形態(tài)將是未來(lái)城市開發(fā)的重要方向，城市管理者和規(guī)劃者應(yīng)當(dāng)傾注更多精力研究存量?jī)?yōu)化背景下既有建筑地下增層空間形態(tài)組成要素、規(guī)劃建設(shè)技術(shù)方法及優(yōu)化策略。由于建成環(huán)境的復(fù)雜性和既有建筑地下增層空間功能的多樣性，本研究借鑒傳統(tǒng)建筑設(shè)計(jì)方法淺析了既有建筑地下空間的類型、空間組織方式和空間形態(tài)等內(nèi)容，僅作拋磚引玉，以期引起學(xué)界更深入廣泛地探討既有建筑地下增層空間策劃、規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建造和管理全流程。