超高層建筑雨篷設(shè)計(jì)與思考*

文/中國(guó)建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 陳 璐 李 蕾

0 引言

超高層建筑因其不斷攀升的高度、引人注目的造型、集成復(fù)合的多種功能、大型體量及在商務(wù)區(qū)中的集群布局等特殊性，已成為當(dāng)代城市中最具標(biāo)志性的建筑類(lèi)型之一。為平衡超高層建筑的巨大尺度與以人為本建筑空間設(shè)計(jì)原則之間的沖突，超高層建筑的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)尤其是宜人尺度的雨篷設(shè)計(jì)顯得至關(guān)重要，值得建筑師仔細(xì)思考與精心設(shè)計(jì)。

1 超高層雨篷設(shè)計(jì)的重要性

1.1 尺度連接

雨篷位于建筑入口，是建筑使用者進(jìn)入建筑內(nèi)部的第一空間序列，是建筑門(mén)頭的重要組成部分。作為超高層塔樓在地面層給人的最初印象，緩和了超高層超大尺度的疏離感，是人與建筑之間過(guò)渡性的尺度連接，構(gòu)建出近人尺度的建筑形象。

1.2 功能需求

雨篷限定了建筑入口的灰空間，形成領(lǐng)域感和儀式性，起到吸引、接待并疏導(dǎo)人流的作用。同時(shí)也是室內(nèi)大堂空間面向室外環(huán)境的一種延續(xù)，在功能上起到遮陽(yáng)避雨和保護(hù)外門(mén)免受雨水侵蝕的作用。

超高層建筑一般復(fù)合承載辦公、酒店、公寓等主要功能，在建筑底部需根據(jù)不同功能分別設(shè)置入口空間以避免人流相互干擾，并需根據(jù)室內(nèi)大堂空間形態(tài)和用途分別設(shè)計(jì)不同形態(tài)和尺度的入口雨篷。

超高層建筑因其高度超過(guò)百米，雨篷也是幕墻安全防護(hù)的保障手段之一，用以防止幕墻高空墜落對(duì)建筑出入口的行人造成傷害。

1.3 造型亮點(diǎn)

雨篷在超高層建筑入口空間造型設(shè)計(jì)中起主導(dǎo)作用，其造型設(shè)計(jì)往往能形成建筑造型的亮點(diǎn)：凝聚幕墻設(shè)計(jì)關(guān)鍵組成要素，呼應(yīng)塔樓整體形象，進(jìn)一步強(qiáng)化建筑設(shè)計(jì)創(chuàng)意和造型特色。

2 超高層雨篷設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 結(jié)構(gòu)形態(tài)選擇

依據(jù)雨篷與主體結(jié)構(gòu)關(guān)系，可分為依附式雨篷和獨(dú)立式雨篷。

1）依附式雨篷 指雨篷的支撐結(jié)構(gòu)受力在主體結(jié)構(gòu)柱或梁上，如懸挑式雨篷或增加吊桿的懸掛式雨篷，在設(shè)計(jì)時(shí)需特別注重考慮雨篷與主體結(jié)構(gòu)連接部位的構(gòu)造，需處理好雨篷懸挑結(jié)構(gòu)梁與門(mén)頭玻璃幕墻的關(guān)系，尤其在門(mén)頭采用特殊幕墻形式時(shí)，如拉索式點(diǎn)支玻璃幕墻、玻璃肋全玻幕墻等。

2）獨(dú)立式雨篷 指雨篷的支撐結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)相對(duì)分離，一般采用獨(dú)立的柱或墻進(jìn)行結(jié)構(gòu)支撐，以實(shí)現(xiàn)更大的出挑或更復(fù)雜的外觀造型，減小其對(duì)主體結(jié)構(gòu)的局部壓力，與入口幕墻系統(tǒng)亦可分開(kāi)設(shè)置，無(wú)需特別考慮交接處的特殊構(gòu)造。由于增加了獨(dú)立柱或墻，如不做特別的造型處理，會(huì)顯得不如懸挑式雨篷簡(jiǎn)潔有力。

2.2 功能保證

在雨篷設(shè)計(jì)時(shí)需考慮其高深比，一般雨篷所在高度與其出挑深度宜為1:1或略小于1:1，這樣的高深比既可保證較好的遮雨效果，又使雨篷本身造型的視覺(jué)尺度合宜。而雨篷所在高度一般位于塔樓的1～3層，其高度的選擇與入口空間氛圍打造、主體建筑風(fēng)格和室內(nèi)大堂凈高有關(guān)。

超高層塔樓雨篷的出挑深度還受制于是否處于塔樓的消防撲救面，處于消防撲救面時(shí)雨篷出挑深度不應(yīng)大于4m。此時(shí)可考慮采用門(mén)頭整體內(nèi)凹等方式加強(qiáng)入口氣勢(shì)。

雨篷設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮有組織排水，通常的設(shè)計(jì)方式是在雨篷根部設(shè)置不銹鋼排水槽，并將排水管道隱藏在附近結(jié)構(gòu)柱的裝修面層內(nèi)或幕墻的垂直構(gòu)件中。設(shè)計(jì)時(shí)需考慮雨篷形態(tài)與主體建筑立面造型的關(guān)系，妥善處理排水管道的設(shè)置。如中國(guó)鐵物大廈辦公樓入口雨篷利用立面鋁板裝飾豎挺隱蔽雨水管道，其構(gòu)造如圖1所示。

因雨篷截?cái)嗔顺邔恿⒚?，而超高層建筑立面垂直幕墻的排水量巨大，雨篷排水槽的深度和寬度需?jīng)水專(zhuān)業(yè)核算確定。此外，不應(yīng)一味追求雨篷的出挑深度，過(guò)大的出挑會(huì)導(dǎo)致雨篷前端與根部高差過(guò)大，使雨篷外觀存在沉重感。當(dāng)采用玻璃雨篷時(shí)，還應(yīng)注意避免玻璃低于分隔龍骨或裝飾面層，導(dǎo)致內(nèi)凹而無(wú)法排水。

圖1 中國(guó)鐵物大廈辦公入口雨篷排水構(gòu)造詳圖

2.3 材質(zhì)選擇

建筑雨篷材質(zhì)一般應(yīng)與主體建筑的幕墻材質(zhì)相呼應(yīng)，常用的有玻璃雨篷、金屬雨篷、石材雨篷或多種材料組合的綜合性雨篷等。

玻璃雨篷的玻璃應(yīng)選用夾膠安全玻璃，其造型現(xiàn)代、簡(jiǎn)潔、通透，但設(shè)計(jì)時(shí)排水坡度應(yīng)大于3%以保證其自潔性[1]，或考慮采用彩釉玻璃，以防積灰導(dǎo)致視覺(jué)效果不佳。金屬雨篷輕盈、有未來(lái)感且造型可塑性強(qiáng)，如鋁板雨篷或不銹鋼雨篷，但純金屬雨篷外觀感受較單調(diào)，因視線(xiàn)不通透而易產(chǎn)生壓抑感。選擇石材雨篷往往需要與塔樓造型契合，厚重感強(qiáng)，應(yīng)用較少，適合營(yíng)造嚴(yán)肅、經(jīng)典、強(qiáng)調(diào)儀式感的建筑氛圍。多種材料組合的綜合性雨篷包含如玻璃、鋁板、穿孔鋁板、不銹鋼板等多種材質(zhì)，一般用于打造獨(dú)立而特殊的入口造型，或可結(jié)合金屬板和玻璃的優(yōu)點(diǎn)，既保留玻璃的通透性又可利用金屬板的封閉性遮蔽結(jié)構(gòu)構(gòu)件或照明燈具等。

2.4 形態(tài)設(shè)計(jì)

雨篷形態(tài)造型可歸納為以下類(lèi)型：?jiǎn)螌雍?jiǎn)潔式、實(shí)體式、多層跌落式、網(wǎng)架式、自由曲面式及幕墻與雨篷一體式等，雨篷形態(tài)造型分類(lèi)如表1所示。

表1 雨篷形態(tài)造型分類(lèi)

1）單層簡(jiǎn)潔式 當(dāng)不需要特殊強(qiáng)調(diào)雨篷時(shí)，采用單層簡(jiǎn)潔式的雨篷可相對(duì)弱化雨篷的存在感，強(qiáng)調(diào)建筑出入口立面的完整性，雨篷風(fēng)格輕盈、精致、簡(jiǎn)潔，如北京新保利大廈辦公樓雨篷，1層高的純玻璃雨篷通透細(xì)膩，不會(huì)喧賓奪主，與其后高90m、寬70m的巨型單層雙向點(diǎn)式柔索幕墻的風(fēng)格相匹配。

2）實(shí)體式 純實(shí)體式雨篷多用于淺出挑的情況，強(qiáng)調(diào)水平流線(xiàn)感，一般用于商業(yè)裙樓首層出挑1m的防墜落挑檐。

3）多層跌落式 采用2～3層的跌落造型，整體性強(qiáng)，端莊大氣，又不失層次感和變化，超高層塔樓的辦公入口多采用此種造型雨篷，如北京中國(guó)石油大廈。

4）網(wǎng)架式 一般用于出挑非常大的雨篷，多用于裙房特殊造型部位，且入口處多會(huì)另外設(shè)置小型功能性雨篷，如北京啟皓大廈裙房頂部的大出挑雨篷。

5）自由曲面式 多采用金屬雨篷以構(gòu)成曲面造型，自由曲面式雨篷使建筑入口造型新穎流暢，與垂直的塔樓體形形成對(duì)比和反差。如南昌新力中心以橫跨超80m的三維曲面大雨篷與塔樓交相呼應(yīng)，形似緞帶，同時(shí)，雨篷由地表逐漸升起，具有與立面和景觀相呼應(yīng)的動(dòng)勢(shì)。

6）幕墻與雨篷一體式 雨篷造型為塔樓立面在建筑底部的延續(xù)，在視覺(jué)上與塔樓垂直幕墻融為一體，不再分離為傳統(tǒng)意義上的雨篷構(gòu)件。如深圳京基100大廈，入口采用雙曲拋物面單層網(wǎng)殼結(jié)構(gòu)，仿佛從地面掀開(kāi)了塔樓的幕墻表皮，入口造型動(dòng)感而極富視覺(jué)沖擊力。

2.5 燈光設(shè)計(jì)

雨篷設(shè)計(jì)時(shí)也應(yīng)考慮燈光設(shè)計(jì)，增加入口在夜景中的裝飾亮點(diǎn)，可在雨篷主龍骨上下設(shè)置彩釉玻璃夾層形成通亮的燈箱，或利用雨篷龍骨的外包金屬裝飾鑲嵌筒燈等點(diǎn)狀光源。除特殊造型需求外，原則上雨篷的燈光設(shè)計(jì)不用太亮，起到適當(dāng)點(diǎn)綴作用即可，以免超過(guò)大堂內(nèi)透光而過(guò)于突出。

3 結(jié)語(yǔ)

超高層雨篷設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)首先滿(mǎn)足其實(shí)用功能需求，如展示、停車(chē)、景觀和消防等需求，確定雨篷所處的高度與出挑深度，再結(jié)合塔樓整體設(shè)計(jì)理念、造型風(fēng)格和入口大堂的氛圍營(yíng)造，選擇適宜的材料和形態(tài)類(lèi)型，最后結(jié)合幕墻設(shè)計(jì)深化雨篷細(xì)部節(jié)點(diǎn)，處理雨篷與門(mén)頭幕墻的交接關(guān)系，最終形成室外周邊環(huán)境與超高層塔樓之間的良好過(guò)渡空間，為使用者帶來(lái)對(duì)建筑的歸屬感、信任感，打造塔樓底部具有吸引力的魅力空間。