谈视知觉理论在高层塔楼设计中的应用

郭永恒

(筑博设计股份有限公司重庆分公司，重庆 401122)

0 引言

高层塔楼作为现代建筑中一个不可或缺的部分，肩负着影响城市面貌、影响城市发展方向的重任，在设计中参考越多的理性知识，越能规避建成之后出现的“与预期不符”造成的尴尬和难以收拾的局面。

1 我国高层塔楼的发展

1.1 高层塔楼的汇集过程

1.1.1 20世纪初期的沿海城市

20世纪初，高层建筑开始在我国沿海地区出现，主要集中在天津、广州、汉口等城市，早期高层建筑的形体开始出现新的形式基本都是在一些通商口岸及租界区中，因为那里积聚了财富、资金、人力资源，因此那时的银行、火车站、居住建筑等，可以说是后来商业中心的最早形态。

随着当时政治变革、外国新建筑样式的引进以及早期海外留学研究建筑的留学生相继回国，出现较多高层建筑比如1923年的上海汇丰银行、1927年上海江海关大厦、1929年公和洋行设计的沙逊大厦、汉弥尔顿大厦(今福州大楼)、都城饭店(今新城饭店)、河滨公寓、上海国际饭店等，这时期在上海出现了30座10层以上的高层建筑，在建筑规模、设计水平和施工质量上，都可以看齐当时的国际水平［1］。

1.1.2 20世纪70年代末的全国商业区

改革开放时期，我国出现大量新市区和新商业区的建设，1980年开始先后在深圳、珠海、汕头、厦门设立经济特区，1984年又开放了14个沿海城市和经济技术开发区，促使接下来在全国范围内的新兴城市与城市新区、新的商业区的产生与发展。

1985年，深圳国贸大厦运用当时的新技术与材料如玻璃幕墙旋转餐厅、玻璃屋顶的中庭、观光电梯和室外广告灯箱等都展现了新的面貌;1998年建成的上海浦东金茂大厦成为全国最高的大楼，承担着怀旧与现代交流的媒介作用，造型将中国传统的密檐塔和不锈钢装饰构件两个极端的元素结合起来［2］。

另外还有北京国贸大厦、深圳发展中心大厦、北京京广中心、广东国际大厦等诸多塔楼的例子。

1.2 塔楼高度的增加

笔者根据2004年和2006年中国建筑学会发布的《我国大陆已建成150 m以上的高层建筑统计》以及CTBUH高层建筑数据库查询的资料整理出图表(见图1)。

从图1可以看出我国高层塔楼的发展不断攀升，步伐不会停止，因此对于范围的研究具有深远意义。

图1 我国商业区塔楼发展趋势（150 m以上）

2 视知觉原理的基本分析法

2.1 视知觉原理

视觉是人的思维前端接收器，在人获取环境中所有的信息量中，通过眼睛获取的信息占87%以上，这说明视觉信息具有最高的优先性。

格式塔心理学(Gestalt Psychology)源于德国，其基本内容指出，知觉是在感觉的基础上产生的。感觉是最基础、最简单的心理过程，而知觉是对直接作用于感觉的客观事物的整体反映。

视知觉不仅仅是一种观看的活动，更多的是一种理性思维的过程，它能够主动地将对象进行简化、组合、抽象等处理［3］。

2.2 视面分析

视面其实是一个虚假的面，是人在观察对象时，由无数连续的视线构成的面，是视线的集合。通过视面分析可以发现，当所有视线指向相同目标物的时候，也就是说如果视点和对象之间的遮挡物不和这个视面产生交集，就能够完整地看到目标物(见图2)［4］。

2.3 视廊分析

跟视面一样，视廊也是虚拟视线的集合体，因为是一个相似于锥体的视觉区域，所以这种视线的假定空间区域被形象地称作视廊。视廊分析则是固定视点与固定对象之间的视线研究，产生固定的观察点和目标物之间的视觉感受，把这一系列视觉图像组合起来就形成了序列场景。

2.4 视角分析

这里包括垂直视角和水平视角两种。

垂直视角:一般有三个特别的角度:18°，27°，45°，分别是从远到近地观察建筑的三个视线仰角，这三个角度比较典型。

水平视角:根据现代技术可测定出人的双眼合同视野，可以得知最佳的水平视域一般在60°夹角左右。从建筑设计来说，如果取面阔为1，视距为1，此时所形成的视线夹角则为54°(近似于60°)(见图3)。因此，常常在建筑设计中将54°水平视角作为设计的最佳水平视角来使用［5］。

图2 不同视点的不同视面

图3 观察建筑的水平视角

3 视知觉理论在高层塔楼设计中的应用手段

3.1 协调手段

3.1.1 与天际线协调

由于塔楼所处位置的突出以及自身形体的明显，因为决定了城市天际线的整体形态和大致走势，对于有明显指向性的天际线，大多数塔楼的形体应该顺从于这种走向性，而不是背道而驰，以免造成突兀孤立或分散的视觉效果。

比如上海陆家嘴的国金中心两座塔楼(见图4)，其顶部轮廓线的走向呈现V字形，契合周围高层建筑在整个陆家嘴的天际轮廓线上起到承接联系的作用。

图4 上海陆家嘴国金中心

3.1.2 与旧建筑协调

任何建筑都不是同一时间共同发展起来的，所以周围必定有过去保留下来的旧有建筑，因此塔楼与已有建筑的过渡联系也非常重要。大多数城市环境是经过很长历史积淀而成就的，城市面貌也大多来自原有建筑，因此塔楼形体控制更需要遵守一定秩序。

所以新建的塔楼需要符合本区域固有的秩序，或服从或加强这种秩序。塔楼的轮廓线、形态、位置等因素都要使秩序化进程朝着统一、协调、和谐的方向发展，确保理想的塔楼形态实现。

3.1.3 自身协调

观察者视域中最先观察到的就是比例协调，这是视知觉的意义所在。在塔楼的形体控制上其上、中、下三部分的比例关系是影响整体的关键，通常当建筑立面展现在人眼前的时候，其构成因素是最先展示出来的，也就是水平因素和垂直因素:较低矮的横向展开的建筑形体拥有较多的水平因素，所以其开窗、檐口之类的比例都应以水平因素为主导;而塔楼因其高挺的因素更有利于综合小型和大型因素，使大中有小、小中有大，这一原则使塔楼产生强烈的统一感和协调性［6］。

3.2 凸显手段

3.2.1 从高度上凸显

如曼哈顿的天际线(见图5)，在从地面到最高点447 m的纽约帝国大厦的统帅之下向远视点的观察者展现了清晰的轮廓线，形成错落有致的节奏感，而且其本身作为视域焦点及终结点强化了建筑形象和统帅地位。

图5 曼哈顿

3.2.2 从形体上凸显

格式塔心理学及视线研究的结果表明，当观察主体处于中视距的时候，此时为观察单体建筑的最佳观测点，此时建筑形体如果呈现较为复杂、破损、扭曲的图形时，则具有更大的刺激性和吸引力，它能够引起观察者深层的好奇心及形成视觉冲击力［7］。当观察者着眼于那些由缺省而形成的残缺或由扭曲而形成的偏移图形时，就会产生视觉的紧张感，这种紧张是积极的，它使观察者的注意力高度集中，视域保持的焦点范围，观察的潜力充分发挥出来，从而产生一系列创造性的视知觉活动。

4 结语

高层塔楼的设计方式很多，但较少有通过视知觉理论来分析从而得出结论的，这往往导致建成之后的结果与在图纸上、电脑上的效果大相径庭，让城市真正的主人——居民觉得差强人意、难以理解。本文通过对视知觉理论的初步探索，得出一些新颖的设计方式，给高层塔楼提供了较为丰富的理论依据。

［1］段 进.城市空间发展论［M］.武汉:华中科技大学出版社，2011:26.

［2］穆英凯.高层建筑的进化和发展［J］.时代建筑，2005(4):67.

［3］陈 静.建筑外部形态更新［D］.天津:天津大学，2005:34.

［4］王华梅.商业区外部空间形态分析［J］.科技信息，2011(17):128-129.

［5］［日］卢原义信.外部空间设计［M］.北京:中国计划出版社，1985:102.

［6］孙 澄，梅洪元.当代高层建筑综合体的形式创作探索［J］.哈尔滨建筑大学学报，2002(4):33.

［7］张 争.高层建筑尺度的美学原则［J］.铁道标准设计，2003(9):76.