建筑空間視覺感知對人體行為的影響及設計研究*

文/揚州大學建筑科學與工程學院 段旺騰 吳 雨 周秋雨 林武陽 陳 星

揚州大學電氣與能源動力工程學院 劉 義

1 空間形體分類

建筑空間因屋頂和墻體自身形式及兩者圍合方式的不同，使得建筑的空間形體各有不同，可劃分為4類：圓弧形、三角形、矩形及有機空間。

1.1 圓弧形空間

空間形體頂部呈弧形（一段圓弧或多段圓弧的組合）的建筑空間被稱為拱形空間。拱形可細分為筒形拱、交叉拱、穹拱等。圣索菲亞大教堂正廳是穹拱空間形體的代表，正廳上方覆蓋的中央大穹頂最大直徑達31.24m，高度達55.6m。

空間形體平面為圓形或橢圓形的建筑空間被稱為圓形空間。圓形空間形體的向心性強，如羅馬斗獸場，建筑平面為橢圓形，其長軸187m，短軸155m，斗獸表演區(qū)在整個斗獸場中心，環(huán)繞表演區(qū)布置層層看臺。近似圓形的空間形體使觀眾將視線與注意力完全集中于激烈的斗獸表演區(qū)，一定程度上提升了氣氛。

1.2 三角形空間

空間形體平面為三角形的建筑空間稱為三角形空間。三角形空間形體在視覺效果上具有不穩(wěn)定性。貝聿銘設計的美國華盛頓國家藝術館東館中有許多平面為等腰三角形的空間形體。當內部展廳以三角形的空間形式出現時，不穩(wěn)定的特質引導參觀者向前走，無形中提高進了展館的流動性。

某些三角形空間形體具有視線方向感，尤其當夾角趨向于銳角時，透視效果加深，加強視線縱深感與視線方向性引導。安藤忠雄的詩之禮堂將銳角指向河流，并在銳角上開口，將人的視線引向河流與遠山。

1.3 矩形空間

空間形體平面為矩形的建筑空間稱為矩形空間。矩形空間形體在視覺效果上具有穩(wěn)定性，是典型的基于笛卡爾三維坐標系幾何圖形構成的空間形式。

1.4 有機空間

有機空間形體不再是基于笛卡爾三維坐標系幾何圖形構成的線性空間形式，而是非線性的自然生長的空間形式。其主要特征是將時間和空間結合，強調流動性。隨著建筑技術的發(fā)展，建筑設計領域出現了越來越多的有機空間建筑。瑞士洛桑勞力士學習中心打破了地面“平”的傳統(tǒng)印象，妹島和世與西澤立衛(wèi)將曲面、曲線運用在樓面及墻面中，打造出自由、流通的空間。

2 空間尺度劃分

空間尺度包括2個方面：①客觀尺度，是指由實際的構造、裝潢、陳設決定的定量；②心理尺度，布萊恩·勞森在《空間的語言》中提出建筑的尺度并非指繪圖時的客觀比例關系，是人所感受到的相對尺度。體驗者置身建筑中將自身作模數，以視覺為最直接觀感感受空間的尺度，是種主觀的感受[1]。

2.1 低矮空間

低矮的空間包括屋頂低矮的空間、長和寬較大而高度相對較小的扁平空間，該類型空間易給人以壓抑感。

以石上純也設計的神奈川工科大學KAIT廣場為例，建筑師為了營造遠眺地平線的感受，將建筑的屋頂與地面以相似的弧度向下彎曲，均設為素白色，當人置身其中時，無法看到四周的墻壁邊緣，因此平面的長度與寬度得到無限放大，仿佛處在天空與大地之間又寬又薄的夾縫之中[2]。

2.2 高聳空間

與長寬尺度相比，高度尺度大得多的空間更能營造出高聳的建筑空間，易給人以莊嚴的感受。常用于營造宏偉、神秘的空間氛圍，強調人的心理感受以滿足建筑的特殊功能需求，如教堂、紀念館等建筑。

以法國早期的教堂建筑為例，為了容納大量的朝拜者，其內部空間巨大。無論是巴西利卡式矩形平面，還是希臘十字、拉丁十字等十字形平面，其平面空間布置、空間長寬于個人尺度而言已足夠寬大。但為了營造更為神圣的宗教氛圍，建筑師將教堂內部空間設計得更加高聳，并且通過高大柱廊的豎向構圖使豎向空間在建筑空間三向維度中位于主導地位。此外，法國早期的教堂還利用厚重墻體上極小面積的開窗或高側窗限制并引導視覺向上發(fā)展，增強空間的高聳感[3]。

2.3 狹窄空間

狹窄的空間在空間三個維度上只有一個方向上的尺度相對較大，即長度遠大于寬度和高度，此空間易給人帶來孤獨與壓抑的感受。

狹窄的建筑室內空間具有明確的功能性要求，一般應用于交通空間，也有少部分通過使用其空間營造特有的建筑氛圍。以柏林猶太人博物館為例，作為表現猶太人“二戰(zhàn)”前后生活劇變的紀念性建筑，其建筑空間更注重敘事性和富有沖擊力的體驗感。博物館內貫穿了1個約20m高的空間，其頂部狹窄的裂縫里透出的自然光成為內部唯一的光源，加上冰冷的混凝土墻面，帶給體驗者強烈的沖擊與難以忍受的壓抑感[4]。

2.4 寬闊空間

寬闊的空間通常在空間三個維度每個方向上尺度均遠大于人體尺度，更強調長度和寬度。而高度的尺度用于平衡與長寬尺度的比例，使空間效果在大尺度下趨于均衡，并將人的視線控制在平面寬闊的空間之中。

以烏鎮(zhèn)互聯網之光博覽中心為例，為滿足大尺度會展空間的需求，通過屋脊張弦梁與跨間懸鏈梁的結合，營造出90m×200m的大跨無柱空間。在展館室內的每處落腳點的視線均不會受到結構遮擋，能直視空間圍合的邊緣。頂界面雖高，但通過輕型結構材料營造出屋面的輕盈感，結合曲線坡度平緩的坡屋面設計，削弱了豎向的空間感，增強了平面二維方向的舒展感與開闊感[5]。

3 基于建筑空間對人體影響的設計原則

1）圓形和矩形空間 利用圓形和矩形空間的規(guī)整性，將其應用到嚴肅的使用場合中，如教學、行政、教堂等建筑。

2）三角形空間 三角形空間的尖銳所呈現的活躍性和引導性可適用于文化、餐飲與娛樂等性質的建筑。

3）有機空間 利用有機空間的親切感與流動性，將其應用于商業(yè)綜合體、展覽類與娛樂性質的建筑等。

4）低矮與高聳空間 低矮空間易給人帶來壓抑感，高聳空間易給人莊嚴、神秘感。低矮空間可應用于餐廳、自習室等建筑空間，而高聳空間可應用于紀念性建筑等。

5）狹窄與寬闊空間 處于狹窄空間會有壓抑、緊張、不自由的感覺，而在寬闊空間中能感受到寧靜、舒適、開朗。狹窄空間可應用于反戰(zhàn)主題建筑、監(jiān)獄等，而寬闊空間可應用于客廳、展覽館、療養(yǎng)院等建筑。

4 設計方法

建筑空間的尺度與形態(tài)與人的生理、心理變化有密切聯系。以第七屆兩岸新銳設計競賽“華燦獎”華東賽區(qū)獲獎作品《大河筆韻——中國大運河博物館設計》為例，該作品在空間敘事過程中，利用空間尺度對比及空間形態(tài)設計，達到讓游客感受大運河不同歷史特點的目的。

1）將有機空間應用于“大運河”主題的交通空間 中庭南北方向貫穿整個博物館，形成博物院館主要動線。用曲面網架屋頂、曲線廊橋及曲線樓梯塑造中庭有機空間形體，隱喻運河流水，并且借助該形態(tài)流動性強的特點，引導游客行進，起到空間活化作用。該空間還運用了曲直對比的手法，部分直線墻體的介入凸顯中庭有機曲線形態(tài)（見圖1）。

1 中庭有機空間

2）在“艱辛感”展館使用狹窄、低矮空間 該展館異形屋頂自北向南逐漸向下傾斜，整體空間低矮，且有向曲面墻體嵌入的動勢，屋頂出挑部分與曲面墻體之間限定出一塊狹窄空間，在狹窄的間隙上部傾瀉下一道光，給人巨大的壓迫感。通過狹窄、低矮尺度空間的運用，該展館寓意著在開鑿運河前人民生活的艱辛（見圖2）。

2 “艱辛感”展館

3）將帶曲線的類三角形空間應用于外廊空間 該外廊形態(tài)在三角形基礎上進行拓撲變形，由曲面墻體和直墻圍合而成。三角形頂角開口，指向眺望平臺。游客受開口及三角形方向性的雙重引導，走向眺望平臺，并在由寬到窄、由曲到直的過程中，感受前人在開挖大運河過程中的坎坷、曲折與希望（見圖3）。

3 類三角形外廊空間

4）將寬闊空間應用于眺望平臺 空間敘事以面向大運河三灣的眺望平臺收尾。該平臺是上述外廊狹窄出口一端的尺度放大，將開闊的大運河風光盡收眼底，給人豁然開朗的空間體驗，寓意著大運河建成后，人民生活更加幸福、安定。

5 結語

在建筑設計過程中，設計師應推敲空間尺度及其形態(tài)，科學把控建筑空間于人的生理、心理影響，從而設計不同情感導向的建筑空間。