山地环境中建筑屋顶形态设计概述

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1、山地环境中建筑屋顶形态设计概述1绪论1.1研究缘起我国城镇化进程带来了城市生活空间的紧缩和恶化，人们开始向往亲近自然的生活方式，建设范围逐渐拓展到了山地环境中去。由此导致了山地环境中建设量的猛增，给山地区域的生态平衡带来了诸多不良影响。众所周知，我国陆地的面积约为960万km2，占世界陆地总面积的6.4%，其中山地环境的面积约为662万km2，占全国陆地总面积的69%，约占世界山地环境总面积的6%。山地地形地貌和地质条件的构成复杂，自然和人文资源丰富，气候环境多变，同时山地也是生态敏感脆弱、极易受到破坏的区域。作为自

2、然的一份子，人类不能凌驾于自然之上，在人们热切渴望向山地拓展生存空间的同时，由于在开发过程中缺乏对自然山地的尊重，过度开发和杂乱无章的建设，造成了山地生态环境不可逆的破坏。特别是建筑顶部形态的生硬处理，让人工构筑物和自然的山体形态显得格格不入。所以，山地环境问题引起了人们的高度重视，建筑设计逐步回归到生态优先、环境至上的意识上来，人们逐渐认识到了原生态自然环境的重要性，开始追求可持续发展的山地建筑营造方法。由于山地环境中生活方式的特殊性，人们对山地产生了独特的审美思维，开始关注建筑与周边的山体等自然要素的形态关系。在

3、经历了从古代天人合一、顺应自然的风水学说，到近代人定胜天、改造自然的唯物思想，再到现代有机融合、协调于自然的生态观的发展之后，山地环境中建筑形态审美的本质被重新审视，对真实形态美的认识也得到了理性的回归，整体式的审美思维逐渐成为建筑形态设计的新视角。同时，人们意识到长期被忽略的屋顶形态是山地建筑形态审美中关键的部分，人们希望通过对屋顶形态审美的重新审视与定位，探索出山地环境中建筑屋顶形态创作的新途径。1.2研究的理论背景和现状《山地建筑设计》一书从建筑学角度把山地重新定义：山地是一种具有特殊场所感的建筑基地，它既包括

4、地理学上的含义，是山、山丘、高原的综合，又包括非地理学上的含义，即指地形起伏变化但不一定在山区的建筑用地。因为对山地建筑而言，起到影响作用的是一个整体的地域系统，是不可能把建筑与其周边的环境隔绝开来，从局部的角度研究。山地环境包括了山地的自然环境、人文环境和人工环境，即地理环境和自然气候环境；当地的经济、社会、技术、文化等构成的环境；山地己有的人居环境形成的场所。《中国大百科全书》中对屋顶的解释为：房屋最上层起覆盖作用的围护结构，又称屋盖。屋顶由屋面和支撑结构等组成，屋面是屋顶的上层覆盖物，屋顶的支撑结构可采用屋架、

5、钢架、梁板等平面结构系统。梁思成在《清式营造则例》的绪论中写道：历来被视为极特异极神秘之中国屋顶曲线，其实只是结构上直率自然的结果，并没有超出力学原则以外和矫揉造作之处，同时在实用及美观上皆异常的成功。这种屋顶全部的曲线及轮廓，上部巍然高耸，檐部如翼轻展，使本来极无趣，极笨拙的实际部分，成为整个建筑物美丽的冠冕，是别系建筑所没有的特征。综上作述，屋顶泛指建筑物覆盖于墙、柱等支撑体系之上的部位，用以承受各种屋面作用的屋面板、檩条以及支撑系统组成的部件，或以拱、桁架、网架、薄壳和索结构等大跨度构件与支撑边缘构件所组成部件

6、的总成。作为建筑的第五立面，屋顶是建筑主要的组成元素之一，处在视觉构图的制高点，成为了建筑形象中最有表现力和个性特征的部分。..2建筑屋顶的发展与构成2.1建筑屋顶的发展历程原始人走出山洞后，寻找到了遮风避雨、躲避猛兽和自然灾害的生存方式巢居和穴居。巢居就是以树为支撑框架，打造简易的屋顶形成的遮蔽所，巢居的搭建模式后来演化成干栏式建筑。穴居则是向下挖掘竖坑，掘地以为墙，其上覆盖遮蔽物，以此围合而成的生活空间。随着时间的演变，穴居的形态逐渐露出地面，演变成了半穴居，有了四周低矮墙体支撑起的屋顶，这就是建筑的雏形。正如亚

7、里士多德所描述：房屋的本质就是一件可以抵抗风雨和热所引起的毁坏的遮蔽物。营建一个封闭的空间，最有效的方法就是在山洞或山坳处有覆盖物的遮挡，伴随着人类由穴居生活走向地面生活，世界各地的原始人就地取材的搭建了最早的屋顶，由此衍生出了沿用至今的帐篷型棚屋。如印第安式帐篷，外形是受力合理，支撑稳定的圆锥形，陡峭的屋顶可以防止积水和有利于减轻自重，形成了最简单有效的围护空间（图2.1），帐篷顶端开口利于通风换气。新石器时代的西安半坡文化大房子遗址是六千年前黄河流域仰韶文化母系氏族聚落点，建筑如同一个个冒出地面的草垛，其实是由四

8、周低矮的围护结构和屋顶构建的住屋，利用内部撑起的六根柱子架住屋顶，墙体和室内地坪用草泥涂抹，顶端两侧开孔用于通风和采光（图2.2）。那时的屋顶就是建筑的全部，仅为庇护之用，没有其他的精神象征，而最实用的庇护体就是屋顶下的生活空间形态。克里斯多弗亚历山大（ChristopherAlexander）①认为：原始的建筑只有一个屋顶而已。2.2建筑屋顶