（设计艺术学专业论文）南方地区建筑屋顶的环境艺术设计与研究.pdf

南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 ii 摘 要 建筑是一棵大树，屋顶是树梢绽放的四季鲜花，建筑的环境就是大树和鲜花耐以生 存的条件，要使大树和鲜花绚丽夺目、永不凋零，关键是就是要把握顶尖局部与建筑整 体浑然融合的关系，达到功能与形式的统一，生活与艺术的统一。建筑顶部位干建筑最 高处，有些高层和超高层建筑甚至是整个城市的最高点，身处建筑顶部，高高在上，有 种远离城市的喧嚣之感，向下眺望可以观赏街景和城市风貌，因而建筑顶部最具有作为 观光、娱乐空间的价值。而且屋顶作为建筑的第五立面，犹如人的发型和帽冠，既是身 份的象征， 也是时代和历史的见证； 既是城市的窗口所在， 也是城市的风格和品味标志； 既要实现满足遮阳防雨等使用功能，更要注重开发形式协调的艺术功能，最大限度的发 挥屋顶环境的社会效益，环境效益和经济效益。 近年来，由于利益的趋使和导向的迷失，许多建筑片面地追求使用功能和直接回报 的最大效率，忽视了建筑形式与艺术潜能的发挥，使得大部分的建筑作品的屋顶空空如 也、一平如展，不但造成了屋顶渗漏，给人们生活带来不便与财产损失，而且它的外观 也影响了市容，还导致“热岛效应” ，影响城市的小气候，这是对城市生态环境与建筑 艺术的亵渎与破坏。设计则是连接精神文明与物质文明的桥梁，人类寄希望于通过设计 来改造世界，改善环境，提高人类生存的生活质量，这也是本论文的主要研究任务。 本论文共分五大章，第一章为绪论，主要介绍课题研究的原由，目的，意义，论文 的主要内容和研究方法；第二章首先分析屋顶环境设计的概念和效能，然后介绍了屋顶 环境设计的发展史以及国内外相关的现状。 第三章主要探讨南方建筑屋顶空间的环境设 计手法， 分别从设计要素和设计原则两大方面进行深入的分析， 并且列举了相关的实例。 第四章首先对作者本人的调研报告进行分析，分析影响南方建筑屋顶环境设计的因素， 以及对目前屋顶环境设计的问题和现状进行分析研究，提出解决的对策。第五章为对典 型的屋顶环境艺术设计的案例进行实例分析。 关键词：建筑屋顶；环境设计；南方地区 硕士学位论文 iii abstract the construction is a big tree, the roof is the fresh flowers blooming in the four seasons, the environment of construction is a condition which the big tree and the fresh flower bears survives, the key, which the apex partial and the construction should get along well with each others, achieves not only the function and the form but also the life and the artistic unification. the roof is the top space of buildings, moreover some of them are the peak space of cities. there is a feeling of far away from the city without too much noise, when you are standing on the top of a building. and when you look down from it, you can get a beautiful view of the street and the city. therefore, the top space has a value of sightseeing and amusement. whats more, as the fifth face of buildings, the roof space seems as hair style and the hat crown, which is not only a status symbol, but also the historical testimony; not only the windows of a city, but also the city style and savors the symbol; and more attention must be paid on not only the function, but also on how to maximize the social, environment and economic efficiency of roof environment. recently, by reason of the benefit motivation which leads to orientation losing, many buildings unilaterally pursued the use function of a building and the maximum of repayment, and have neglected the construction form and the exertion of a buildings artistic potential. consequently, it causes the roof of many constructions completely empty. and it not only has created the roof leakage, which brings people inconveniences and the property damage, but also its outlook has affected the citys appearance, even causing the hot island effect, which changes the citys microclimate. all of this can be seen as a profanity and destruction of the city ecological environment and construction art. the design is the bridge connecting the spiritual civilization and the material civilization. therefore, the top mission of this thesis is on how to improve the environment and enhance the quality of human lives via the logic design. there are five chapters in the thesis. the first chapter is introduction, which introduces that the thesiss main content and research method, in addition to ,the cause , purpose , significance of the thesis . the second chapter , analyses the concept and efficiency of the roof environment designs firstly, and then introduces the phylogeny and pertinent current situation of home and abroad about that the roof environment designs. the third chapter discusses that the environment design method of southward constructions roof space , respectively from two big aspects designing the key element and design philosophy carries out thorough analysis, and has listed the pertinent example. the forth chapter firstly analyses 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 iv myself surveying report ,which including the factor that the environment affecting the south building roof designs, the roof environment designs s questions and situation. the fifth chapter analyses the cases of the typical the roof environment designs. key word: the roof of construction; environment design; south area i 湖 南 大 学 学位论文原创性声明 湖 南 大 学 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的 研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或 集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借 阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行 检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 1、保密，在_年解密后适用本授权书。 2、不保密。 （请在以上相应方框内打“” ） 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 硕士学位论文 1 第 1 章 绪 论 1.1 研究的原由 我的童年时光大部分是在外婆家的屋顶上度过，外婆家住在顶楼上，上面有一块 20 几平米的楼顶平台，上面种了很多花草树木，养了很多鱼和鸽子，小的时候我经常 在这里嬉戏玩耍，于是外婆家的屋顶环境伴随了我的成长，也影响了我的性格，长大 以后，每次当我路过每一个城市或者每一处大街小巷，看到道路两旁的繁茂的树木， 绿色怡人，鳞次栉比的高楼大厦，我就会想到它们的外面是这样的金碧辉煌，里面也 是流光异彩，那他们的“头顶”会是什么样子。建筑的“头顶”即屋顶，屋顶的 环境艺术设计是城市环境设计的一个很重要的内容，在城市中屋顶的环境设计直接影 响到城市的整体环境设计。 人类社会的进步，经济的高度发展,我们已经更加重视城市的生活环境质量和居住 的环境质量，中国的城市环境建设已经进入了一个高度的发展时期，以人为本的思想 全面反映在城市的空间形态、自然景观以及城市功能当中。近年来，全国各地的城市 都在大规模的进行城市建设，由于现代人们生活水平的提高，自然而然的对生活环境 的质量的要求也随之提高，人与自然的和谐已经开始成为现代人强调的主题，在现代 城市中已经可以随处可见城市公园、中心广场、丰富的街道立面、大面积的绿化草坪、 景观小品、雕塑、灯光等，处处给城市 人们以美的享受， 为城市居民提供了休憩、 娱乐的公共空间，由此可以看到由于景观 意识的加强在现代城市建设中，在城市水 平方向上已经进行了充分的拓展，这是可 以值得肯定的一面，但同时问题也开始日 益突现，当有一天在城市建设中我们不能 在水平方向上进行任何拓展的时候我们又 该何去何从呢？除地面景观形式以外，我 们可以在立体方向上寻找蹊径， 比如棚架、 墙体、阳台等都在城市环境系统构成中发 挥着各自的作用。棚架绿化的作用往往局 限于一点， 墙体绿化的作用是在一个面上， 只有屋顶绿化则是在城市的立体平面上发 挥作用。所以“屋顶”这个长期被忽视的 图 1.1 上海市南京西路沿线屋顶鸟瞰 图片来源：作者自拍 图 1.1 上海市南京西路沿线屋顶鸟瞰 图片来源：作者自拍 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 2 角落现在已经开始被城市设计者关注，伴随城市容积率的提高，高层建筑的增多，高 架桥的兴起，使得人们俯视城市的机会也增多，很自然建筑屋顶成为俯视的主要立面， 但我国的屋顶现状在大众的惯性思维中一直都是简单的由一个个屋面防水材料保护层 组成的漆黑的方盒子，上面不时有通气孔、楼梯间、机房等突出物组成，平平的、黑 黑的、简陋无比是它们的代名词，它们与多样性的地面景观根本无法相比，但屋顶空 间开始被关注已经成为趋势（见图 1.1） 。正是在这种特殊情形下，作为一名环境艺术 设计者，有必要也有义务通过自己撰写的论文来重申屋顶空间环境的艺术设计的重要 性，为屋顶空间的环境状态在人们心目中地位的悄然改变做点努力。 1.2 研究目的 文章从屋顶空间环境设计出发，希望通过研究，明确建筑屋顶环境设计的原则与 手法，解析设计要素、设计方法并对相关理论进行阐述，对建筑屋顶空间环境设计理论 形成系统的认识，探索在建筑屋顶的空间中绿化景观设计，建立一套理性的设计思维模 式和设计手法，并且提出现在对于屋顶环境艺术设计中所普遍存在的问题进行讨论，从 而为屋顶空间的环境艺术设计与塑造提供一个有益的参考和借鉴。 1.3 研究方法 1.3.1 文献检索与收集 在广泛收集整理资料和文献的基础上，对收集的相关文献资料进行整理，从中获取 一些基本资料。 1.3.2 现场调研 收集资料，本人在 2006 年下半年到今年上半年对南方部分城市的屋顶环境设计进 行实地调研，对建筑屋顶空间环境艺术设计进行考察和研究，把收集的资料进行分析和 归纳，把论文中需要资料的进行收藏。 调查问卷，把社会中人们对与屋顶的环境建设的看法，想法以及存在的问题，以问 卷的形式，在社会群体中实际调查，得出结果，进行分析。 1.3.3 数据统计和结果分析 对在主要现场收集的资料，调查问卷，以及现有的资料进行综合的比较和分析，这 种分析将严格基于实际数据，不带任何人为倾向，力求公正客观地将各种数据和取得的 结果分别通过图表以直观的方式表达出来，研究问题的内在。 1.4 研究意义 俗话说:“人人头上都有屋顶” ， 说明屋顶在我们的生活中起着十分重要的作用。 硕士学位论文 3 图 1.2 图底理论 城市环境与建筑的图底关系 图片来源：作者自绘 图片来源：作者自绘 图 1.2 图底理论 城市环境与建筑的图底关系 图片来源：作者自绘 图片来源：作者自绘 屋顶是建筑房屋最上层起覆盖作用的外围护构件，借以抵抗雨雪，避免日晒等自然界 的影响。建筑的四面恒定，所以它的顶部通常又被人们称之为”第五立面” 。屋顶作为 建筑整体不可分割的“第五立面”不仅保护人类免受自然环境种种不利因素的侵扰， 形成遮风避雨的底部空间，而且还具有特殊的内涵，给人类提供了物质和精神需求。 1.4.1 屋顶环境景观是城市环境景观的天际线 城市环境景观艺术设计的营造手法和组成要素是多种多样的，其中城市的天际线 是表达城市形象的第一要素，而城市屋顶是城市天际线的主要组成部分，人们在感受一 座城市时，首要的视觉冲击力就是建筑的屋顶。在城市建筑设计中设计师们注重高层、 多层、低层的组合，使之高低错落有致，形成具有韵律感与节奏感的城市天际线。按照 图一底理论的观点（见图 1.2） ，人们对事物形态的视觉认识，不只与事物本身的形式有 关，而且与它所处的背景有关。没有背景的衬托，形式的特征将显现不出来；背景不好 也会干扰形式的完整把握，图形和背景之间有着密不可分的联系 1。建筑屋顶是城市景 观环境设计构图中的底景，是表达城市景观形象的重要组成要素。 并且随着城市人口密度的增加，城市交通和用地越来越紧张，城市高架道路及高层 建筑越来越多，人们的工作、生活空间向立体化方向发展，许多建筑的屋顶落在人们的 正常视域范围内，屋顶与居民的距离变得亲近，不再是高高在上，已成为了名副其实的 建筑第五立面，因此屋顶设计除了满足基本功能要求外，还必须进行景观设计，创造良 好的视觉形象，改善城市居民的视觉环境，营造富有特色的城市风貌。 1.4.2 屋顶环境设计是建筑设计不可缺少的景观塑造元素 建筑是城市的主体， 其使用价值主要由内部功能来体现， 而它的审美价值则更多的 取决于建筑的造型， 建筑群相互之间的关系， 以及建筑室内室外的环境艺术氛围的塑造， 也由此构成了建筑整体形象轮廓， 直接影响着人们的视觉感受和精神感受。 其中建筑的 造型， 建筑群体之间的关系与建筑室内环境设计是建筑设计中首要考虑的问题， 但同时 作为建筑的顶部界面的外部环境景观屋顶空间的环境设计， 也直接影响到建筑物的 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 4 整体形象及其空间的形态， 对建筑性格的塑造起很大的作用。 视觉上屋顶处于建筑的最 高位置， 背景单纯、 形象明晰完整， 同时也对建筑单体形象和群体轮廓线产生重要影响。 屋顶空间的环境设计可以改变建筑设计形式单一的的空间环境的现状， 增加建筑形 式的多元化。屋顶空间的环境设计，为点缀和确立建筑的群体个性，起到画龙点睛的作 用，赋予建筑物以全新的空间环境形象外，也增加了整幢建筑艺术形象的表现力，更增 加建筑顶部的可识别性，丰富了现有城市的环境。 1.4.3 屋顶环境设计是解决城市生态环境的主要方法 现代人的经济条件大为改善， 所以很长一段时期内建筑都呈上升趋势， 伴随着这样 日新月异的城市建设与突飞猛进房地产建设，与此同时公用绿地剧减，空气污染，水资 源危机，能源紧缺，生态失衡，环境破坏，土地使用出现了紧张局面，使现代城市发展 面临着严峻的挑战。 城市与建筑就是人类在自然生态系统中营造出来的人工环境， 每一个新建项目都会 对已有的生态循环过程产生一些影响，随着人类活动的迅速发展，这种影响日益增大。 一方面，我国人口多，建筑，交通，能源等的需求量激增，而城市建筑密度的增 大，使人类居住区越来越多的绿地被密集建筑面积所占据，城市的生态环境日趋恶化； 其次随着交通量的增加，使城市出现多条快速路高架路立交桥，以次来缓解交通压力； 然后各种能源消耗所释放的气体与汽车排放尾气的增加，使城市空气环境质量变差。 因此首先必须从自然与环境的角度重新考虑人类生存问题，将人类营造活动对自然生 态系统的不利影响减少到最小。尽可能的在人工环境中增加自然要素花草、树木 等绿化设施，发挥和挖掘每一处人工环境中可以利用的空间，在密集的城市建筑群中， 美化屋顶空间可以为城市赢得一块城市绿地。 另一方面，城市建筑需求量的增加使城市内部空间密度增大，人均绿化的土地面 积减少，而城市的发展空间又相对有限，这就迫使我们不得不认真地思考如何合理地 充分利用有限的土地资源。据分析，城市建筑的屋顶面积约占城市土地面积的 1/4， ， 所以目前在城市中，可供开发利用的最具潜力和前景的空间，就是屋顶空间。屋顶绿 化几乎能够以等面积的绿化来偿还支撑建筑物所占的土地地面。 因此我们把屋顶空间环境设计纳入设计的范围，对屋顶空间进行多方位多层次多 功能的综合开发利用，不仅增加了绿化面积，而且防止紫外线照射，减少屋面长波辐 射热和屋面温度波动，加强屋顶保温隔热效果，提高建筑节能效果，同时可以开拓城 市绿化空间，美化城市，调节小气候，改善居住环境。从而提高城市环境质量，创造 适合人类生存的环境、为人类提供娱乐和社交场所，在人们口中常常可以听到:“这个 城市是不是不适合人类居住” ，而在对城市建筑屋顶进行环境设计，就能够改善城市居 住环境。 硕士学位论文 5 1.5 研究核心与框架 本文研究的核心内容是南方建筑屋顶环境设计的艺术手法和设计原则， 在了解屋顶 环境艺术设计的相关理论、设计方法，对设计实例进行分析与研究，加深对其更高层次 的内涵的认识， 把握当代城市建筑环境设计的发展趋势与屋顶环境艺术设计的动向， 对 所认识的问题进行整理，并加入一定的理论分析。其次，从历史发展、设计手法以及现 有存在的问题分析的角度， 来论述建筑屋顶空间环境设计的相关内容。 本文中运用了纵 向的历史发展分析方法，通过比较，总结建筑屋顶空间环境艺术设计的原理和特征。此 外，运用横向的罗列手法，对屋顶环境艺术设计的手法和原则，以及屋顶环境艺术设计 中潜在普遍的现象进行分析，挖掘其设计的正确方法和社会内涵，总结出背后的规律。 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 6 第 1 章 绪论 第 1 章 绪论 第 2 章 屋 顶 环 境 设计概述 第 2 章 屋 顶 环 境 设计概述 屋顶环境景观是城市 环境景观的天际线 屋顶环境景观是城市 环境景观的天际线 屋顶环境设计是解决 城市生态的主要方法 屋顶环境设计是解决 城市生态的主要方法 研究原由研究原由 研究方法研究方法 第 3 章 南 方 屋 顶 环 境 艺 术 设计手法 第 3 章 南 方 屋 顶 环 境 艺 术 设计手法 概念解释概念解释 历史发展历史发展 效能分析效能分析 环境效能环境效能 经济效能经济效能 社会社会效能效能 设 计 要 素 设 计 要 素 设 计 原 则 设 计 原 则 尊重生态原则尊重生态原则 遵循艺术法则遵循艺术法则 体现地方文化体现地方文化 符合功能要求符合功能要求 扩大使用空间扩大使用空间 景观要素景观要素 技术要素技术要素 第 4 章 南 方 地 区 屋 顶 环 境 设 计 的 问 题研究 第 4 章 南 方 地 区 屋 顶 环 境 设 计 的 问 题研究 问问 题题 分分 析析 影响我国屋顶环境设 计发展的原因 影响我国屋顶环境设 计发展的原因 破坏界面，影响视觉破坏界面，影响视觉 任意加任意加载载、不顾、不顾安安全全 影响空间，阻碍功能影响空间，阻碍功能 忽忽视视整整体体，孤立造景，孤立造景 照搬模仿照搬模仿、语、语言言混混杂杂 缺乏对屋顶环境重视 缺乏对屋顶环境重视 建筑数建筑数量的量的激增激增，导，导 致质量的降低致质量的降低 缺乏政府相关的法律缺乏政府相关的法律 发挥声光效果发挥声光效果 研研 究究 意意 义义 屋顶环境设计是建筑 设计的景观塑造元素 屋顶环境设计是建筑 设计的景观塑造元素 研究目的研究目的 第 5 章 南方地区建筑典型屋顶环境艺术设计实例分析 第 5 章 南方地区建筑典型屋顶环境艺术设计实例分析 硕士学位论文 7 图 2.1 南方区域示意图 图片来源：作者自绘 图 2.1 南方区域示意图 图片来源：作者自绘 第 2 章 屋顶环境设计的概述 2.1 概念解释 2.1.1 南方地区的建筑环境 建筑的形式和环境的建设是与地理环境、自然气候分不开的,地理环境与自然条件 是直接影响一个城市的建筑形态和环境景观的要素 2。 从地理位置上来说（见图 2.1） ，南方地 区是指我国东部秦岭-淮河以南的地区，巫 山、武陵山、雪峰山以东的地区，包括华东沿 海地区，华南沿海地区，长江中游地区。包括 的省份有上海，浙江，江苏，福建，两广，湖 南，湖北，江西，安徽，海南和港澳台地区 3。 南方地区多数是山地， 丘陵和水乡， 这种地貌 特征使得城市建筑地理位置的分布状况呈现 多样化，丰富了人们观察城市建筑的视角。 南方气候湿润， 夏天空气中充满水气， 冬 天较冷，但时间较北方短。无霜期长、湿润、 多雨、土壤湿度高，这些客观的自然条件使得 建筑形式呈现多元化，建筑结构较之北方轻盈 而通透。从而决定了建筑屋顶形态的多元化。建筑是可以建筑在很多环境之中的，而建 筑空间则包括了建筑的内空间和外空间，既平时我们所说的盒子内和盒子外，建筑的屋 顶空间属于建筑的露天空间,露天空间则存在于一个极端封闭的盒子和另一个极端开放 的空间之间,由于不同的自然条件,在这两种极端情况之间也存在着多种选择 4。在我国 北方,由于寒冷的天气条件使得这些选择性大大的减弱了,人们会陷入一种两极化的状 态,我们只有两种可能的状态,盒子外或者盒子内,而这条坚固而清晰的界限就是门和 窗，但是在南方温带的气候条件下,在封闭的内空间和开放空间之间存在着各种露天空 间，比如走廊、阳台、屋顶花园、遮阳棚架等,他们的存在为我们的活动提供了最舒适 惬意的环境。 同时南方的地理环境和气候特征给植物提供了良好的的生长环境，所以南方一年四 季花红柳绿，环境颜色丰富多彩。南方水资源较为丰富，水又成为中国南方建筑环境特 有的景致。 因此，由建筑形式的多元化与植物生长环境的宽容性，构成了本文写作的环境背景 南方地区建筑的屋顶空间 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 8 2.1.1 屋顶环境 现代建筑屋顶的形态主要有平 屋顶与坡屋顶，本文研究与限定的 南方建筑屋顶环境是指限定了南方 地区的区域特点建筑的可上人屋 顶，其顶部受屋顶形态限定和影响 的屋顶上部空间的环境，能满足一 定功能性的环境场所。在一切建筑 物、构筑物的顶部、天台、露台之 上所进行的绿化装饰及造园活动的 总称。它包括各类型建筑物最顶层 的屋面，建筑裙楼的屋顶平台，以 及退台式建筑的各层屋顶天台。（见 图 2.2，图 2.3，图 2.4，图 2.5） 2.1.2 环境艺术设计 对于环境艺术设计的定义 5，大，它能涉及整个人居环境的系统规划，小，它可关 注人们生活和工作的不同场所的环境营造。 所以环境艺术设计活动有不同的分工， 但是， 分工却不是分家，所有的对环境的设计都离不开一个整体的人居环境质量的思考。我们 可以对其定义为是指围绕建筑所进行的设计和艺术装饰活动，它不仅指相关、专业的技 能和知识，更加注重深厚的文化与艺术修养，因为任何一种健康的审美情趣都是建立在 比较完整的文化结构之上的。 本文研究的建筑屋顶空间环境设计就是指建筑屋顶环境的 景观绿化以及环境艺术的处理手法。 图 2.4 合肥徽园的安庆馆大弧度屋顶 图片来源：e 库素材 图 2.5 上海火车南站退台式屋顶 图片来源：友人提供 图 2.2 大学活动中心屋顶 图片来源：作者自拍 图 2.3 湖南大学校舍屋顶 图片来源：作者自拍 图 2.4 合肥徽园的安庆馆大弧度屋顶 图片来源：e 库素材 图 2.5 上海火车南站退台式屋顶 图片来源：友人提供 图 2.2 大学活动中心屋顶 图片来源：作者自拍 图 2.3 湖南大学校舍屋顶 图片来源：作者自拍 硕士学位论文 9 图2.6 亚述古庙塔复原想象图 图片来源：作者自绘 图2.6 亚述古庙塔复原想象图 图片来源：作者自绘 图 2.7 古巴比伦空中花园复原想象图 图片来源：作者自绘 图 2.7 古巴比伦空中花园复原想象图 图片来源：作者自绘 2.2 屋顶的环境艺术设计的历史发展 2.2.1 屋顶环境艺术设计的起源 屋顶的环境艺术设计是现代人对于 屋顶空间处理与环境的意境营造提出的 一种新的理念与方法。历史上，任何一种 事物都有其自身的起源，那么，对于人类 居住的屋顶上空的环境的处理与设计，我 们也可以从古代的文献记载以及考古发 现中来推测它的概况。 关于屋顶环境艺术的起源 6，现在存 在两种说法，其中一种是追朔到公元前 2000 年左右的亚述古庙塔（见图 2.6） ， 早在那个时期，在古代幼发拉底河下游地 区(即现在的伊拉克)的古代苏美尔人最 古老的名城之一的乌尔城，曾经造了雄伟 的亚述古庙塔，它是一座金字塔式的人工 台阶式建筑，考古学家在发掘这个建筑物 遗址时，发现该塔 3 层台面上都有种植过 大树的痕迹。而且这些金字塔式的人工山 也正是古代两河流域城市的典型特征。因 此有人就把它称为屋顶花园的发源地。但 是也有人认为亚述古庙塔主要是一个大 型的宗教建筑，其次才是用于美化的“花 园”，因为虽然它有层层叠进并种有植物 的花台、台阶， 但是它的顶部最主要的 是一些庙宇，因为塔身上仅有的一些植物 并不是栽植在“顶上。所以花园式的亚述 古庙塔并不是真正的屋顶花园。 被人们称为真正的屋顶环境设计和 屋顶花园的是古代世界七奇迹之一的巴 比伦的“空中花园”（见图 2.7） 。建于公 元前 6 世纪，遗址在今天伊拉克巴格达城 的郊区，根据历史的复原想象，这座“空 中花园”呈金字塔型多层露台造型，它总 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 10 高 50m 左右，在多层屋顶上用石板、砖块、铅饼等垒成阶梯状的平台，在台子建造宫 室，遍种花草树木。层层宫室,处处种花木，形成了一个自然山林野趣的环境，花木常 年郁郁葱葱，远望犹如花园悬于空中。同时，用人力将河水引上屋顶园，除供花木浇 灌之外，还可形成屋顶溪流和人工瀑布。因此空中花园实际上就是铸造在人造土石林 纸上，具有居住、游乐功能的园林式建筑体。从“空中花园”上鸟瞰，城市、河流和 充满东西方商旅的街景尽收眼底。它之所以被称为古代世界七大奇迹之一其意义决非 仅在于造园艺术上的成就，而是古代文明的佳作，因为当时的巴比伦国王的妻子出生 于伊朗，习惯于山林生活，故此建造的。他是一个奇幻的屋顶花园的实例，它把美丽 壮观的伊朗山区景色搬到单调沉闷的美索不达米亚平原上，是古代爱情文明的象征。 随着建筑工程技术的不断进步、发展，越来越多的新型建筑材料的开发与应用， 使得屋顶花园的建造变得更加轻而易举。1959 年美国一位风景建筑师在加利福尼亚州 奥克兰市的凯泽中心 6 层高的顶部建造了一个景色秀丽的空中花园 （见图 2.8， 图 2.9） ， 也是当时世界上最大的空中花园，占地 1.2 公顷。他按照一般造园手法进行规划设计 和建造。将屋顶作了防水处理后，上铺薄层土壤，配置乔木、花草，有曲折的通道穿 行其间，并设靠椅和小凳供人休憩。他花了近十多年时间研究屋顶农作物的种植，从 废物中加工出泡沫状的多孔聚苯乙烯，作为培养基来代替土壤，并设计了以价廉的钢 管和塑料薄膜制作的简易的温室，以及给植物灌溉和施肥的系统。这座屋顶的设计， 既考虑到了屋顶结构负荷、土层深度和植物选择、园林用水等技术问题，也考虑到高 空强风，以及毗邻高层建筑的俯视景观等技术和艺术要求，在造园技术上取得重大突 破，置景虽称不上奇特，但毕竟为楼房屋顶的空间利用开了先例，开创了建筑与环境 艺术设计结合的先河，也被认为是现代屋顶花园发展史上的一个里程碑。此后，屋顶 绿化开始呈现出勃勃生机。 图 2.9 凯泽中心屋顶花园 图片来源：作者自绘 图 2.9 凯泽中心屋顶花园 图片来源：作者自绘 图 2.8 凯泽中心屋顶花园平面图 图片来源： 屋顶花园设计与营造 图 2.8 凯泽中心屋顶花园平面图 图片来源： 屋顶花园设计与营造 硕士学位论文 11 2.2.2.屋顶环境艺术设计的发展状况 .国外屋顶环境艺术设计的发展状况 美国继的凯泽中心花园以后， 陆续在各类 型建筑屋顶上建造花园和进行环境的改造， 许 多城市己经有了成形的鼓励机制。 对于一些老 建筑， 进行屋顶环境的改造处理， 例如芝加哥 市政厅是一座重现古典主义风格的建筑， 是市 中心拉萨尔大街的标志， 但是它的灰色石屋顶 已有 90 年历史，它于前几年加盖了一个绿色 屋顶（见图 2.10） ，面积达 1900 平方米，作 为一个示范性的屋顶花园，让人们认识到其在 缓解城市热岛效应、美化景观中的作用，从而 推动屋顶环境的发展。 在新建建筑群中，从设计楼房图纸时就考虑到了屋顶花园项目，除显著加大阳台 面积外，还把高层屋顶设计为“开放式” ，以便为环境设计提供方便条件。而且许多城 市摩天大楼的建造者别出心裁，他们将中国苏州的园艺原封不动的搬上摩天大楼，从 苏州聘请园艺设计师，从太湖运来假山石，又从洛阳引进牡丹花。而且屋顶绿化的技 术和建植工艺己较为成熟。造园水平越来越高。除考虑增加待绿化屋面的荷载量外， 建筑物的外观结构也向适于绿化美化的方向发展。而且大多数美国居民都愿意居住顶 楼，以便拥有打造精美庭院花园的权利。 法国巴黎幢幢高楼大厦的平顶上栽种着各种树木及花卉， “空中花园”热几乎遍及 所有商业区、行政区和居住区，巴黎是一个浪漫的城市，在他们所建造的屋顶当中， 可以直接体会到绿茵茵的草坪、圆型拱顶小屋，他们希望变巴黎灰色屋顶为一片绿色， 在袅袅炊烟中建造起“人间天堂” ，吸引无数游客穿越梦幻之地、绿色之林，在屋顶上 避暑、游乐。 德国是拥有世界上第一流环保意识的 国家， 在德国超过 1300 万平方米的屋顶拥 有绿色屋顶系统。他们将楼房建成阶梯式 或金字塔式的住宅群，一座座楼房或楼群 便变成了一面面绿色的斜坡或山包，远看 如半壁花山，近看又似斑澜峡吞，俯视如 同一条五彩缤纷的巨型地毯，令人心旷神 怡，美不胜收。人们可以在屋顶花园中散 步、休憩、游乐（见图 2.11） 。 图 2.10 美国芝加哥市政厅的屋顶 图片来源： 图 2.10 美国芝加哥市政厅的屋顶 图片来源： 图 2.11 德国莱比西市某建筑屋顶 图片来源： 图 2.11 德国莱比西市某建筑屋顶 图片来源：www.fancy-www.fancy- 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 12 英国伦敦，很多新建楼房的屋顶都 种有林荫道，人们步行其中，鸟语花香 泉鸣，别具感觉，仿佛置身森林中一般。 屋顶上绿草如茵，同广场上的花坛、喷 泉相映成辉。 加拿大的建筑师更是别出心裁，棋高 一着。他们在一座 18 层高的办公大厦施 工中，采用轻型多孔材料，建成了一座集 假山、瀑布、水池、草坪、花坛等多种景 致的“盆景式”空中花园（见图 2.12） 。 这种改革建筑材料以师法自然的新工艺， 使方兴未艾的屋顶绿化更上一层楼。那瑰丽动人的魅力，使前往观光的外国游人，无 不流连忘返。 日本东京是全世界人门最密集的城市之一，想要提高它的植被覆盖率相当困难。 东京市政厅在 2003 年下达命令，要求面积超过 1000 平方米的屋顶必须种植不少于其 屋顶面积 20%的绿色屋顶植物。在公共建筑、工厂厂房、学校、车站、酒店、码头、地 下停车场等的屋顶上，几乎都有植物绿化。而且日本在建筑屋顶花园上也达到了相当 高的水平 7。 近年来，东京人打起了绿化钢铁和”绿化混凝土”的主意，出现了一阵兴建屋顶花 园的热潮，位于东京赤坂的大型综合设施“阿可海姿”建筑群就是一个典范，它的屋 顶上建起了一座数千平方米的屋顶花园，花香袭人，绿树成荫，乔木灌木错落有致， 假山流水别有风情，走近其间，仿佛置身于南国园林。只要登上东京的摩天大楼，你 就会发现不仅街道两旁、房前屋后种满绿树红花，而且周围的许多建筑物“头顶花园， 身披绿装” 。 图 2.13 日本福冈市中心区的“acros 福冈” 图片来源：中国景观网 图 2.12 加拿大“盆景式”屋顶花园 图片来源： 园林景观 图 2.13 日本福冈市中心区的“acros 福冈” 图片来源：中国景观网 图 2.12 加拿大“盆景式”屋顶花园 图片来源： 园林景观 硕士学位论文 13 位于日本福冈市中心区的“acros 福冈”被设计成退台式 8（见图 2.13） ，每一层 平台状屋顶上都建植屋顶花园，把建筑 acros 福冈的台阶状屋顶当成一座山体处理， 以花鸟风月为主题，表现“春之山、夏之荫、秋之林、冬之森”植物季相变化的空间， 使南侧公园的绿化植被与台阶状屋顶的混植植被融为一体。每一层植被由台阶屋顶植 被与栽植于下一层墙体上容器内的植被组成，整体上仿佛山脊植被与山谷相连。竣工 数年后植被已经郁郁葱葱，在城市中央形成了一座绿色的“人工山林” ，成为福冈市民 娱乐休憩的理想空间。 在经济较发达的东南亚，屋顶和阳台绿化也随处可见。泰国的著名旅游城市芭堤 雅的皇家购物中心，大楼的屋顶和每层阳台全用三角梅绿化，垂枝摇曳的植物将整个 大楼包裹其中，在花朵盛开时，整个大楼灿若云霞。 在一些经济落后的非洲国家，也可以见到屋顶绿化的例子。在埃塞俄比亚，有一个 著名的温泉旅游胜地 soderi ，里面最大的一家酒店是退台式建筑，每一层平台既是下 一层的屋顶，又是上一层的阳台，平台屋顶上建有小花园，小花园中放置桌椅，游人 可以坐在花园中一边尝热带水果，品纯正咖啡，一边欣赏对面树荫外蜿蜒而去的河流， 及周围迷人的热带高原风光。可见，屋顶绿化、屋顶花园已是全人类的审美需要，也 是一种生态环保需要。 除此之外，俄罗斯、意大利、荷兰、瑞士等国的大城市中，也都有着千姿百态、 风格各异、景色绮丽的屋项花园（见图 2.14，图 2.15） 。 .我国屋顶环境艺术设计的发展 我国有着悠久的建筑史和精美的古代建筑，但在屋顶上大面积种植花木营造花园 并不多见，这也与我国的建筑多是木结构体系，屋顶多是坡屋顶形式有关，所以几乎 没有房屋顶面的环境绿化，相传我们春秋时代吴王在太湖边建造姑苏台高三百丈，横 跨五里，其上不仅栽植美丽的花木，而且还修了人工湖以供划船之用，这被认为是我 国最早的屋顶环境的建造（见图 2.16） 9。除此之外，在河北承德普宁寺大乘阁外， 图 2.14 荷兰斜屋顶绿化 图片来源： 图 2.14 荷兰斜屋顶绿化 图片来源：www.fancy-www.fancy- 图 2.15 瑞士银行屋顶环境 图片来源： 图 2.15 瑞士银行屋顶环境 图片来源：www.fancy-www.fancy- 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 14 用砖石砌体修筑的平台上种有各种树木，以及山海关长城上均可称为我国早期的对建 筑的顶部的一些绿化的处理（见图 2.17） 。 我国建国初期，各城市为恢复经济建设， 适应经济发展需要，满足人民的基本居住要 求，各类型的建筑物的需求量急增。而当时 受资金、建材、技术和施工等诸多条件的限 制，新建房屋基本上是砖木低层建筑（见图 2.18） 10。屋顶基本上是采用木檩条、木屋 面板、平瓦坡顶形式，住宅立面的造型延续 了传统的坡屋顶，所以对于屋顶的环境更加 无从谈起，或者说那时还根本不存在住宅建 筑的第五立面设计，而只是屋顶排水、保温、 隔热等技术设计。 20 世纪 60 年代，四川成都、重庆等一些城市的工厂车间、办公楼、仓库等建筑， 开始研究利用平屋顶的空地开展农副生产，种植瓜果、蔬菜，这种形式的屋顶空间的 开发利用虽然没有涉及到环境设计的内容，但是改善了南方地区炎热季节屋顶的隔热 问题，同时农副生产也取得了经济收入。 20 世纪 70 年代，我国第一个屋顶花园在广州东方宾馆屋顶建成。它是我国建造最 早，并按统一规划设计，与建筑物同步建成的屋顶花园。1983 年，北京修建了五星级 宾馆长城饭店。在饭店主楼西侧低层屋顶上，建起我国北方第一座大型露天屋顶 花园。 综合上述几个时期屋顶的发展建设可以看出我国屋顶的环境设计建设经历了一个 由无到有，由单调到多样，由简单到复杂的多元化发展的过程。 图 2.17 山海关长城的顶部绿化 图片来源：e 库素材 图 2.18 建国初期坡屋顶平房 图片来源：友人提供 图 2.16 战国时期的太湖边姑苏台 图片来源： 图 2.17 山海关长城的顶部绿化 图片来源：e 库素材 图 2.18 建国初期坡屋顶平房 图片来源：友人提供 图 2.16 战国时期的太湖边姑苏台 图片来源： 硕士学位论文 15 2.3 屋顶环境艺术设计的效能和作用 屋顶环境设计满足了人们对自然、对绿色的向往和追求，缓解了城市生态环境恶 化的局面；在经济发达的城市，土地昂贵，能开辟为绿地的地面空间极其有限，屋顶 的环境的建设，为建筑的使用者提供了绿色的空中花园；身处蓝天白云之下，花草树 木之中的屋顶为人们提供休息、交流的另一块户外活动场所。因此从屋顶主观的特殊 的自然地理环境，和客观的人为需求出发，屋顶环境具有环境效能，经济效能和社会 效能。 通过对长沙市 100 个不同年龄段居民的抽样调查，采取调查问卷方式对居民对于 屋顶空间的环境作用期望值进行统计（见图 2.19） ，由得出的数据分析环境效能，经济 效能和社会效能所包含的具体内容以及对于人类生存的作用。 结论： 1、花园 30+菜园或果园 2252环境效能。 2、屋面晒场 8+蓄水池养殖 8+停车场、停机坪 5+菜园或果园 2243经济效 能 3、花园 30+ +运动场或娱乐场 15+休息场所 12菜园或果园 2279社会效能 2.3.1 环境效能 人类自古以来一直习惯与植物相伴而居，特别是我们的先人，既要采菊东篱下， 又要听雨打芭蕉，更不可无竹而居。但是今天，随着城市化的迅速推进，钢材和混凝 上将居住在城市的人们和自然分隔开来，居住在高楼的人们视线中充斥着层层堆砌的 各种建筑材料。植物，生态，环境已经失去了立足的空间，大面积的自然环境景观已 很难存在于城市中，当我们抬头，看到的那片广阔的蓝天早已被林立的高楼大厦分割 成不规则的碎片（见图 2.20） 。身居都市的我们，每天都穿行在这样的灰色的钢筋水泥 丛中,吸纳着被污染的空气，听闻着喧嚣的车声、人声，以致我们常常感慨，为什么生 活好了，但是生存环境和生活节奏却比过去紧张好几十倍，生活空间越来越狭小，内 图 2.19 人对于屋顶空间的环境作用的期望值 图表来源：作者自绘 图 2.19 人对于屋顶空间的环境作用的期望值 图表来源：作者自绘 南方地区建筑屋顶空间的环境艺术设计与研究 16 心也越