优化建筑的第五立面

冯磊

【摘要】对于一个建筑而言，屋顶的造型是最重要的元素之一。古往今来，建筑屋顶的形态大多赋予当时所在的时代特点，是一个建筑物灵魂的体现。在我国几千年历史建筑发展过程中，工匠们在满足基本功能为出发点的同时，屋顶造型的设计是美化的重要环节，也是关系到建筑作品的成败。因此，建筑屋顶被喻为“第五立面”。在当前社会发展迅速的形势下，我国的建筑行业也与时俱进，建筑师们对建筑屋顶的设计更是从多功能、多领域、多角度考虑，并在建筑行业的探讨研究中做出了新的优化方案，要求不断优化建筑的“第五立面”设计。

【关键词】建筑屋顶;结构荷载;优化方案

1、现代建筑屋顶分类探究

从古至今，屋面的形式大多是根据地域气候以及功能的需要演变而成。且不谈各种曲面等特殊材质的屋面，现代建筑屋面主要分为坡屋面和平屋面二种结构形式。

坡屋面有利于排水和除积雪。我国南方雨水多且潮湿，坡屋面可快速排雨水，不但可减少屋面漏透水问题，因为没有积水，屋面可以保持干燥，不反潮。而在我国北方，虽然干燥，且降水量小，但冬天大雪后，沉重的积雪可顺着斜坡滑落，可减小屋面的荷载。坡屋面形式灵活多样，但施工较为复杂。

现代建筑最常见的建筑屋顶大多为平屋顶。设计上简洁、灵活、造价低、施工方便、还具有空间利用价值。解决或增添了地面或室内无法实现的空间问题，但也就因为这个利用的问题，导致如今许多屋面上布局凌乱且不合理。

2、现代建筑屋顶现存隐患

无论何种屋面形式的选择，最初都是结合建筑立面和整体造型而确定的。随着现代建筑功能的要求和发展，如今的屋面不再是单一考虑排水积雪等基本功能，屋面更多的负担了各种空间利用的功能要求。在控制建筑占地率的同时，屋面的使用空间是有限的。除考虑屋顶绿化或停车场等特殊用途外，大多屋面都是摆放着各种设备外机，设备管沟、违章建筑、广告牌等，就像一个没有规划过的社区，凌乱无序。既是一种视觉污染，也是一种安全隐患。城市建筑屋面的优化与管理是一个刻不容缓的工作。

3、建筑屋顶优化解决办法

首先对已建或改建的建筑，要宣传和执行屋面整治工作。拆除各类违建的构建构筑物，消除安全隐患，并结合功能及建筑风格做好改造或刷新工作。

对新建建筑来说，应该针对屋面上的设备功能、管井等进行优化设计。做好有序摆放、合理分区、掩饰遮挡、充分利用等设计工作。

3.1有序摆放，合理分区

若是上人屋面，设备摆放区应尽量与上人使用的区域分开，如用栏杆、景观绿植、或者造型隔开，避免视觉与听觉的干扰。上海某幼儿园新建校区的设备区主要位于屋面的西侧，中间由一个凸起的玻璃盒状的天窗与东侧的绿植试验田分隔，局部连通处设有栏杆及一些遮掩绿植，因为位于市区的户外，有城市声音的干扰，幼儿园在游玩时，几乎察觉不到天窗另一边有一片庞大而又吵杂的设备在运作。

3.2结构遮挡，巧妙掩饰

现代建筑一般将室内容不下的大型设备、设备间、管井等置于屋面。若是老建筑改造，一般将平屋面改造成坡屋面，将之一切纳入坡屋顶内，通过通风百叶或老虎窗形式做到通风排热的效果。若是不上人平屋面，在规划高度允许的情况下，可增加女儿墙高度，将设备放置在室外，既可通风散热，又可以通过女儿墙遮挡设备。上海某幼儿园新建校区位于市中心，建设用地约7780平方米，建筑占地约30%，室外活动场地十分紧张。园方希望在屋面上设置一处幼儿骑行的场地。因此，我们在东北角多功能厅上方的屋面处设计了这个游艺区域。因考虑到幼儿游玩时的心理以及冲撞问题，此处的女儿墙局部抬高至成人高度，女儿墙设置成实心的墙面。幼儿在区域里，完全感受不到处在20米高的屋顶上，墙面也做了结构防撞措施。这样，从外观看，只是建筑局部女儿墙抬高了，但在内部，则是一片既安全又刺激的户外骑行场。

其实再难看的东西，经过用心处理，也会改变原来的面貌。鬼才高迪的作品“米拉公寓”，设计者将屋顶上难看的烟囱和通风管道设计成高低错落、奇形怪状的突出物，结合了建筑如波涛起伏的海面，极富动感。现代建筑屋面，除大型设备外，最零散的还是各种风井管道。这些此起彼伏的突出物，大小不一，高低无序，四侧还设有通风百叶，很难处理。其实在和设备专业沟通中发现，其实有些管井可以不用垂直出屋面，可以结合立面效果就近同层贴外墙开通风百叶。也可以统一尺寸和高度，在距离范围的允许下，集中布置。这些优化工作往往需要各专业沟通协调。还可以结合屋顶造型，隐藏在造型里，如同“米拉公寓”屋顶上的那些烟囱风管的突出物。上海某幼儿园的屋顶试验田区域下层有三个教室的卫生间的排气管和风井伸出。经过考虑，通过彩绘方式，结合试验田的主题，将竖井和排气管上画上卡通图案，或是一个小房子，或是一颗树，景观灯上画上了蘑菇等等。并在周围布置绿植以及告示牌隔离，景观步道也绕开了这些区域，幼儿只可远观，不可靠近。

3.3安全标识，充分利用

经过合理分区、结构遮挡、巧妙掩饰的设计，整个屋面变得紧然有序，但这些只是解决了静向问题。站在一个有功能要求的上人屋顶上，也等同于站在室内楼层里，也应该考虑流线及疏散等动向问题。某集团在全国15个城市打造主题乐园，所有游乐建筑均为封闭式建筑，365天风雨无阻畅游。每栋单体内部为各种大型游乐设施，外立面根据创意设计成各种奇异夸张的元素，这些元素通过GRC 、FRC、TCP材质外包在土建层外面，延伸至屋顶。业主在设计最初时提出，保证第五立面的完整性。除外包装以外，尽量保证屋面的完美性。因为很多平屋面的单体都有外包装的造型，首先我们将出屋面的楼梯间、设备间、设备外机优先布置在外包装里，通过局部风口和百叶达到通风散热效果。但屋面上还有很多随意、零乱的落地元素造型，整个屋面犹如一个迷宫。新规范要求屋顶设消防固定窗，以便火灾时消防队员击碎迅速排热气。这条2018年8月执行的新规范，我们在质疑这条规范的真正用意时，一直在考虑消防队员如何出屋面？如何找到这个窗？在这个迷宫里，有大型设备外机、有造型奇异的各种外包装构件、有上人孔、有消防窗、还有零碎的若干管井，一栋占地3000平左右的屋面上多达几十个突出物，这无非是一个流线及视线的干扰。即使不上人屋面，除设备维修人员外，还需供消防队员救援使用。因此，我们在屋顶平面图上，示意了就近路线，布置了安全疏散口、路线指示、救援窗位置标识等，这样消防队员或维修人员出屋面时，能根据示意图清楚自己所在的位置，以及快速准确找到救援窗以及设备用房的位置。

4、现代建筑屋顶美化趋势分析

4.1建筑屋顶美化趋于生态化

如今，建筑师通过绿色、环保来实现建筑屋顶的生态化。如：在建筑屋顶布置景观花园，或者试验田，在欣赏美景的同时，因有种植覆盖，起到了隔热的节能效果;合理布置太阳能光伏板，利用天然能源，蓄热发电，进一步达到绿色节能的效果。

4.2建筑屋顶美化趋于复合化

城市人口的增长，土地资源的紧张，城市发展的功能也开始逐渐增多，因此屋顶的利用率也开始日趋加强。如：屋顶设置停车场，解决停车难题;设置停机坪，供医疗紧急救援、商务运输、避难等民用直升机使用;娱乐游乐设施布置在屋顶，人们可在高空眺望城市全景，也可感受不同的娱乐感;若地面场地紧张，也可将体育设施场地设在屋面。

无论何种趋势发展，设计前都应先从安全、合理性为出发点。屋面不同于地面，受限于荷载及很多不可预见的因素。因此，根据不同功能的需求，做好全专业全方位的美化设计，充分有效的利用城市建筑的第五个立面。

结语：

建筑屋顶是整个建筑物中的一部分，也同样具有建筑表现力，同样可以成为好的建筑设计的点睛只笔。可以把屋面看成一个小的总平面，看成地面场地的微缩景观设计。不久的将来，无人机里城市的场景里，一片井然有序、生机盎然的景象。任何一个设计都有一个不断推敲的过程，建筑的“第五立面”的美化也应该不断的优化完善与发展，所以我们要进行多方面综合考虑，做好这一美化设计工作。

参考文献：

[1]齐嘉茵，裴居一.屋顶花园设计对城市生态及景观的作用探析[J].住宅与房地產，2017（26）：63.

[2]褚成斌，Michael Behm.绿色屋顶设计建议[J].工程质量，2012，30（02）：76+78.