058、独特地理环境下的昆明城市建筑色彩适应性研究.pdf

1 独特地理环境下的昆明独特地理环境下的昆明城市城市建筑色彩建筑色彩适应性适应性研究研究 邴国涛邴国涛 摘要 摘要 昆明虽位于北纬亚热带 但境内多数地区夏无酷暑 冬无严寒 素以 春城 之美名而享誉中外 独特的地理环境造就了昆明独特的城市个性 城市建筑色彩作为城市个性的重要体现 本应是 春城 一 张亮丽的城市名片 但是面对现代建筑材料的广泛推广与应用以及城市管理部门对建筑色彩的个人喜好性 管控 昆明也陷入 千城一面 与 杂乱无章 的尴尬境地 本研究以昆明独特的地理环境为基点 深入 研究昆明特殊日照 气候与地形地貌等因素条件下建筑色彩的最优适应度 并对相应地理环境条件下的建 筑材料应用提出合理化建议 建立与地域特性相适应的城市建筑色彩管控体系 关键词 关键词 色彩适应性 地理环境 昆明 1 国内外城市建筑色彩规划现状 目前我国制定了相关色彩规划的省会城市有 12 个 分别为北京 石家庄 济南 南京 杭州 福州 广州 长沙 重庆 贵阳 武汉 哈尔滨 另外一些城市在控规 城市设计 风貌规划等相 关规划中也涉及到色彩专项内容 如成都 西安 乌鲁木齐等城市 这些城市的色彩规划大多数是 以城市的功能定位确定色彩分区 通过对城市空间廊道 景观廊道 公共空间等城市重要区 域分级管控 形成城市色卡 城市色彩管理办法或建筑色彩导则等规划成果 但从规划的研 究过程及成果的实施效果来看 我国城市色彩规划仍普遍存在诸多问题 主要表现在对不同 地域内城市色彩的独特适应性研究不足 对建筑材料特性研究不深入 对现状建筑色彩取样 不科学 规划成果指导性不强等问题 从而导致城市色彩趋同化 国外对城市色彩问题的研究可追溯至 20 世纪 70 年代 如今国外一些发达国家如日本 法国 意大利等国家 针对城市发展中的色彩污染和色彩趋同现象 在尊重城市历史与地域 环境的基础上深入挖掘城市色彩个性并进行创造性设计 形成了一套从城市色彩现状取样 城市个性色谱推荐 三维色彩模型搭建 公共研讨到制定城市色彩指南手册的完整规划模式 图 1 国内已制定相关色彩规划城市分布情况图 2 并将城市色彩规划纳入整体城市规划 科学引导城市色彩建设创新性和有序发展 2 城市建筑色彩的属性认知 2 12 1 光与光与城市城市建筑色彩建筑色彩 从物理学的角度来看 人的周围被电磁波包裹着 光是电磁波的可见成分 人眼能感受 的光是波长在 380 780mm 之间的电磁波 色彩是光的一种表现形式 光的物理性质决定于振 幅和波长两个因素 波长的不同区别于色相的差别 振幅的差别则造成色相明暗的区别 建筑色彩属于万千城市色彩中的一种人工色彩 与自然色彩一样 建筑色彩也是光的一 种表现形式 是建筑物的表皮对光产生吸收和反射以后照射到人的眼睛 由大脑做出判断形 成的色彩感受 光是形成建筑色彩的根本 2 22 2 材料材料与与城市城市建筑色彩建筑色彩 建筑物由各种建筑材料组合而成 不同原料 构造 与组成特性的建筑材料对光的吸收 与反射程度不同 从而形成丰富多样的建筑色彩 砖石 混凝土 钢铁 木材 玻璃 陶瓷 金属 涂料以及现代形成的有机复合材料与绿色材料等逐渐拓展了建筑色彩的表现形式 另 外 由于不同材料本身特性的差异 其质感对建筑色彩呈现给人的视觉感受会产生重要影响 2 32 3 气候气候与与城市城市建筑色建筑色彩彩 维度 地形 洋流 海陆是影响气候的主要因素 由于温度 降水 风等环境元素的差 异则产生冷 暖 干 湿的不同气候特征 不同的气候条件需要有相适应的建筑色彩 灰瓦 白墙的传统民居适合烟雨连绵的江南水乡的独特气候 土红色与肉桂色的欧式建筑适合威尼 斯亚热带地中海式的气候 3 昆明市独特地理环境特征 3 13 1 充沛 高强度充沛 高强度的的日照日照 昆明市位于东经 102 10 103 40 北纬 24 23 26 22 每月晴天平均在 20 天左右 日照 230 小时左右 据统计 1985 昆明市全年日照时数为年 2480 小时 1995 年 昆明市全年日照时数为 2108 7 小时 2004 年昆明市全年日照时数为 2187 7 小时 高于国 内同纬度其他城市年均日照近 300 小时 同时 昆明位于北回归线附近 且市中心海拔约 1891m 大气层相对薄弱 导致昆明不 仅日照时间强 紫外线也比较强 高强度的日照也是昆明市区别与其他城市的重要特征 3 3 23 2 四季如春的气候四季如春的气候 昆明属北纬低纬度亚热带 高原山地季风气候 由于受印度洋西南暖湿气流的影响 日 照长 霜期短 年平均气温 15 无霜期 240 天以上 气候温和 夏无酷暑 冬无严寒 四季如春 气候宜人 年降水量 1035mm 具有典型的温带气候特点 城区温度在 0 29 之 间 年温差为全国最小 这样的气候特征在全球少有 3 33 3 高原高原湖泊湖泊型地形地貌型地形地貌 昆明市中心海拔约 1891m 市域地处云贵高原 总体地势北部高 南部低 由北向南呈 阶梯状逐渐降低 中部隆起 东西两侧较低 以湖盆岩溶高原地貌形态为主 池中心西侧滇 池形似弦月 南北长 39km 东西宽 13 5km 平均宽度约 8km 湖岸线长约 200km 湖面面积 300k 居云南省首位 湖水最大深度 8m 平均深度 5m 蓄水量 15 7 亿 素称 五百里 滇池 是中国第六大内陆淡水湖 4 昆明城市建筑色彩历史演变 1950 年前的昆明 城市的政治 军事功能远胜于经济功能 市民信奉佛教 城内及四 周寺庙众多 山水城市 的空间格局趋于完善与稳定 直到清末民初基本保持这一特征 建筑色彩以红色 黄色为主 20 世纪初至新中国成立前的昆明 滇越铁路全线开通 近代城市物质要素逐渐被引入 但是这一时期城市发展缓慢 缺乏大规模的城市建设 且工业发展主要在城市外围进行 城 市中开始出现各式西式洋楼 传统的一颗印住宅逐渐吸收西式建筑的某些特征 建筑色彩以 黄色 白色 灰色为主 新中国成立后至 20 世纪七十年代末期的昆明 这个时期的新建建筑主要以公共建筑为 表 1 昆明气候历年平均值数据 数据来源 气象局 4 图 2 昆明现状城市建筑色彩分布图 主 建筑直接呈现砖石本色和质感 厚重而大气 时代的 革命红 也很突出 居住建筑建 设量不大 多运用清水砖石 建筑色彩以红色 灰色和白色为主 近年来 随着昆明城市规摸的扩大和建筑尺度的增 大 城市建筑色调多样 城市建筑整体色调显得杂乱 城市景观趋同性明显 昆明自身特色逐渐消失 这一时 期的民用建筑发展迅速 建设量巨大 以居住建筑为主 的社区建设 以及新技术 新材料的广泛运用已经改变 和形成着大昆明城市的城市色彩景观 其中 导致当代昆明城市建筑色彩丰富多样而庞杂的 原因就是现代建筑外装材料的泛滥 表 2 昆明遗留历史建筑色彩调查表 5 图 3 人眼成像原理图 来源 百度图片 表 4 不同色彩热吸收系数表 来源 百度图片 常用建筑材料 外墙 屋面 材料类型 材料特性 花岗岩 大理岩 砂岩 直接体现材料本色 可变性不大 瓷砖 水磨石 面砖 陶瓷锦砖 彩色涂层钢板 铝合金制品 清水混凝土 彩色装饰混凝土 露骨装饰混凝土 薄质外墙涂料 复层花纹涂料 彩砂涂料 装饰材料色 可变性大 天然油漆 厚质涂料 树脂油漆 普通平板玻璃 磨砂玻璃 压花玻璃 玻璃材料 色彩丰富 钢化玻璃 彩色玻璃 夹丝玻璃 粘土瓦 小青瓦 琉璃瓦 屋面材料 石棉水泥瓦 混凝土平瓦 草毯 5 基于独特地理环境的昆明城市建筑色彩适应性研究 5 15 1 充沛 高强度日照特征下的城市建筑色彩充沛 高强度日照特征下的城市建筑色彩适应性研究适应性研究 光的强度由时间单位面积上通过的光子数决定 与光 的频率无关 所以不会影响光的颜色 但是人的眼睛对于 晴天与阴天 冷光和暖光下光的颜色感受却不相同 昆明 充沛 高强度的日照使城市多数处在晴天与暖光的照射之 下 进而对人们感受的建筑色彩产生影响 另外 色光射向人们的眼睛并通过视觉神经传到支配 大脑的视觉中枢 才使人产生色彩的感觉 由于人具有一 定的适应客观环境变化的能力 所以在视觉生理上有明暗 适应 远近适应与颜色适应等现象 同时 不同的色彩对太阳辐射的吸收不同 热吸收系 数也就不同 根据昆明的日照特点 研究选取浅色作为 外墙隔热的主要色调 如果墙面的色彩选择不当 墙面温度过高 会使外墙产生伸缩变形的 应力 有时会使外墙涂色脱落 另外 根据不同色彩对光的反射系数不同 黄色 80 以上 白色 70 80 等反射系数最高 浅蓝 浅灰 浅绿等浅色淡彩色次之 紫色 黑色反射 系数最小 因此在本研究中选取了反射系数高 适宜昆明日照特点的黄色与白色作为建筑色 彩的主色调 增加了环境的亮度 更加体现了昆明山清水秀的城市形象 表 3 昆明常用建筑材料 外墙 屋顶 统计表 6 表 4 与昆明日照特征相适应的建筑色彩统计表 图 4 与昆明气候类似的世界城市分布图 图 6 与高原湖泊型地形地貌特征 相适应的建筑色彩控制图 针对以上原理 本次研究根据昆明日照时间长短 不同时间段强度等特征 对适应性建 筑色彩进行统计 制定了与昆明日照特征相适应的建筑色彩取向 5 25 2 四季如春气候特征下的城市建筑色彩四季如春气候特征下的城市建筑色彩适应性研究适应性研究 昆明虽位于北纬亚热带 却气候温和 冬无严寒 夏无酷暑 具有典型的温带气候 特点 这样的气候特征在全球亦少见 本次 研究对与昆明气候有类似特点的世界城市 如巴塞罗那 威尼斯等城市类比研究 总结 与此气候特征相适应的建筑色彩类型 拥有此种气候城市的自然色彩必然是天空 碧蓝 树木常绿 河流清澈 是城市优美的色 彩基底 根据相关研究 网膜中有三种锥体能 分别由红 黄 蓝三种色光的刺激引起兴奋 三种锥体不同的兴奋量在大脑皮质中综合 便 有如颜料的调配一般 产生各种各样的色彩感觉 也就是合色 本次研究选取暖色系颜色如 黄色 肉桂色的建筑色彩 通过降低色彩明度 不仅能够避免阳光的强烈反射 还能够利用 人眼的色彩调和机理 形成富有层次的暖色系色彩变化 在碧绿的河水倒映蔚蓝的天空下 能够与之形成鲜明的色彩对比 塑造独有的城市个性色彩 5 35 3 高原湖泊型地形地貌特征下的城市建筑色彩高原湖泊型地形地貌特征下的城市建筑色彩适应性研究适应性研究 昆明总体地势北部高 南部低 由北向南呈阶梯状逐渐降低 中部隆起 东西两侧较低 城市中心区西南部有湖面面积近 300k 的滇池 由于常年西南向的主导风向 昆明市区在强烈的日照 条件下仍能独享滇池吹来海风的凉爽喜悦 本次研究考虑昆明历史山水格局 结合自然地形地貌 对湖 滨区 滇池东岸区域及环草海区域 历史城区及历史文化景观区 的建筑色彩分级控制 对居住建筑与公共建筑区别处理 以形成 与昆明高原湖泊型地形地貌相结合的城市建筑色彩形象展示 图 5 合色现象图 7 图 6 光吸收与反射的两种极端现象图 表 5 昆明当代民用建筑材料及其色彩调查表 5 45 4 与昆明地理环境相适应的建筑材料与昆明地理环境相适应的建筑材料引导引导 5 4 1 昆明当代民用建筑材料对建筑色彩的影响 随着科技的不断发展 建筑材料不再像以前一样仅仅展示其材料本身的色彩 人们更注 重对建筑材料生产过程的色彩干预和材料成型后的后期色彩重塑 材料本身对其颜色的影响 逐渐减弱 建筑色彩表现的更加丰富与多样 但也正因为如此 昆明一些建筑出现了色彩较 为艳丽 夸张的现象 急需整治 5 4 2 与昆明地理环境相适应的建筑材料引导 建筑材料的颜色是由它对不同波长的色光反射与吸收 的差异所决定的 根据昆明的日照特点及四季如春的独特 气候 建筑设计应选择材料本身即呈现浅黄色或白色的建筑 材料 如石材 墙砖 透明或半透明玻璃等材料 不仅可以 展示材料本身的质感 还提升了人们对建筑色彩的视觉感受 另外 对于涂料的选择应尤为 慎重 除了严格控制涂料所呈现的颜色之外 需要求建筑立面粉刷应使用有机涂料 形成颗 粒感的丰富建筑色彩的视觉体验 另外 在能源紧缺 环境污染日益严重的当代社会中 建 议体现生态环保的建筑材料选择原则 适当选用新型材料与环保 智能材料 6 研究实施效果 本次研究得到了社会各界媒体 大学学者与教授 相关城市规划专业人士和昆明市民的 广泛关注 由于本研究基于昆明市独特的地理环境特征 研究方法不同于常规的城市色彩规 划诸如现状城市色彩取样 城市色彩功能定位 色彩区划等研究模式 而是建立在自然科学 基础上 对建筑色彩与地理环境适应性进行的切实深入的研究 研究成果具有较强的科学性 8 图 7 社会各界媒体对本研究的相关报道 与区域适应性 本次研究最终形成了以建筑色彩控制导则及建筑色彩推荐色 谱为形式的城市建筑色彩管控手册 不仅便于政府部门的规划审 批 还为城市开发企业与建筑设计人员提供了较为直观的建筑色 彩认识与设计指导 得到了社会的广泛认可 7 结语 针对地域特性并且基于自然科学原理的规划研究是一种更加科学的研究模式 研究成果 也经得起社会的考验 本研究在深入分析昆明市地理特征独特性的基础上 结合自然科学原 理 分析得出与昆明地域特性相适应的城市建筑色彩 并对城市建筑色彩管控提出了有效建 议 也得到了社会的广泛认可 希望本研究能够为与城市色彩相关的规划研究提供一个较为 科学的研究模式作为参考 参考文献 1 刘学