新空中四合院建筑

摘要：通过实际工程中遇到的设计重点难点，归纳总结了在新建空中四合院建

筑的设计中，各方面与传统四合院建筑的不同之处可能出现的问题及其处理方法。 关键词：空中四合院；北京；老传统新延续

北京汉威广场作为京西南丰台总部基地的标志性建筑已悄然拔地而起，拥有80万平方米的规模，现代时尚的外观，国际前沿的高配置，完善的商业娱乐配套，高效便捷的轨道接驳，无处不体现着时代的发展与建筑科技的进步。当体会到现代化带给人们愉悦的同时，在建筑的屋顶人们不经意间还能感受惊喜—空中四合院。

一、北京四合院建筑的发展及现状

自元代正式建都北京，大规模规划建设都城时起，四合院就与北京的宫殿、衙署、街区、坊巷和胡同同时出现了。据元末熊梦祥所著《析津志》载：“大街制，自南以至于北谓之经，自东至西谓之纬。大街二十四步阔，三百八十四火巷，二十九街通。”这里所谓“街通”即我们今日所称胡同，胡同与胡同之间是供臣民建造住宅的地皮。当时，元世祖忽必烈“诏旧城居民之过京城老，以赀高（有钱人）及居职（在朝廷供职）者为先，乃定制以地八亩为一分”，分给迁京之官贾营建住宅，北京传统四合院住宅大规模形成即由此开始。

随着建国后社会的发展，尤其是北京市人口的迅猛增长和城市生活水平的提高，老北京传统四合院的原有功能越来越显露其不适应现代社会生活的需要。加之，北京在建国之后中国传统建筑文化与外来建筑文化碰撞、融合，向高大精深和多功能、综合性方向发展。近几十年中对四合院民居的长年失修，致使旧城内传统四合院普遍面临房屋破旧、人口过密、居住拥挤、环境恶化等问题。 二、新四合院——“空中四合院”建筑模式的出现

北京四合院所特有的另一个无形文化价值，是体现在它是北京历史名城延续数百年历史的传统文化的载体，是一代代老北京人生活的载体。分布在旧城内连绵成片的四合院、胡同等传统建筑，就是北京城市的历史文脉，是老北京人时代生活的见证。生活在日益繁华的北京城，成日穿梭在钢筋混凝土森林中的北京人，开始愈发怀念旧时四合院傍晚蟋蟀的唏嗦和胡同里那不绝于耳的叫卖。当人们想逃脱钢筋混凝土森林回归传统四合院时，才发现可供回味的领地已少之又少。 近些年来，在当今攀升的底价面前，平房式的四合院建筑由于人口密度相对较低，便难说是经济的建筑了。为满足人们对传统四合院生活的向往，设计师们想方设法的在这寸土寸金的土地上将老北京传统的四合院重新拉进人们的视野。于是，有的“类四合院”以装修形式出现在大厦内，有的“中式建筑”出现在大厦的屋顶，有的“新式四合院”出现在京郊的某些别墅区……我们所要讨论的“空中四合院”，便是最能贴近人们日常生活，亦最有条件完整表现传统建筑形态的一种四合院建筑模式。

三、新建空中四合院设计探究

北京近年兴建的屋顶中式建筑，以银泰中心的屋顶花园和盘古大观的空中四合院相对知名。严格意义上讲，北京银泰中西的屋顶花园和盘古大观都不能以“四合院”称之，因此以“屋顶中式建筑”为主题的案例列出，一是二者均为近些年新建的以屋顶中式建筑标榜的建筑个案，一是可以比较出不同形式同为中式建筑的异曲同工之妙。

北京银泰中心裙房屋顶花园是以《营造法式》为范本，采用中心轴对称的格

局，由一座相对大跨度的“殿”以及周围若干不同形式的小“殿”通过现代的玻璃体空间链接而成。整体建筑布局隐含了两条轴线，是传统中式建筑的理念，为考虑建筑的结构稳固持久，把原宋代纯木结构的建筑，严格按照《营造法式》将所有结构杆件通过钢结构支撑体系的形式表现，表面采用木材进行围合以体现木构建筑的质感。

鸟巢西侧著名的盘古大观，在部分楼栋的顶层，共建设了12座“空中四合院”，这些四合院距离地平面的高度都超过了85米，设计上极力想沿用传统四合院的建筑特点，但由于四合院建筑主体均为两层，正房、厢房、倒座房及连廊不论形式还是使用上都没有很明显区分，只是通过室内装饰部分以及个别四合院特殊建筑构件来尽可能的向仿古建筑靠拢。每个“空中四合院”顶部设有一个可开合的透明天幕，可以形成开敞或者封闭的灵活庭院空间。

汉威广场的新建空中四合院，尽可能的从传统出发，在保留其传统韵味的基础上，利用现如今先进的技术手段使最传统的形式与现代形式得以合理的结合和完整的实现。从概念——可能性——方案设计——具体实施，我们不仅要将概念变成设计，最终要使其得以实现，这才是建筑设计所要达到的最终目的。 四、新建空中四合院设计实践

以下通过汉威广场中两种不同形式的空中四合院建筑的设计实施的实例，来对设计中的特殊部分加以详细分析：

（一）较大屋面空间条件的空中四合院 1、项目概况

大空间公共建筑单体，建筑顶层设计为屋顶围合式单层四合院建筑。主体建筑采用钢筋混凝土框架结构，外围护结构为玻璃幕墙。

2、建筑平面布局设计 ?四合院规模形式定位

建筑主体核心筒布置于建筑靠外墙部位，屋面各核心筒之间有较大的平面空间可供自由布置，因此确定取四个核心筒之间的空间布置四合院。四核心筒井字形排列，南北间距约50m，东西间距约25m，结合四合院平面布局形式，确定设计一传统三进四合院。

按照四合院传统布局形式，使用东南角核心筒为主要交通出入口，其他三核心筒均作为辅助竖向疏散及货运后勤出入。

第一进院相对较小，起到过厅的作用；第二进院为较大的方正的主要活动庭院空间；第三进院亦相对较小，而使用环境布置也较为私密。各院厢房间有小跨院作辅助连接并自然的划分各院大功能空间。 ?平面开间尺寸确定

主体建筑由8400x8400柱网构成，那么考虑建筑的经济性与施工的便捷，屋顶四合院平面柱网尺寸尽可能与主体建筑结构贴合。

根据8400的大柱网，可以拆分为3600+4200使用舒适度较高的合理小开间尺寸，根据各核心筒之间屋面空间大小，将南北房调整为对称的

3600+3600+4200+3600+3600五开间正房。正房选用8400大尺度进深加2000庭院单侧外廊组合，坡屋顶脊线居中。两侧耳房为4200+4200+3300（通廊），8400

进深。由于整体进深不同，正房与耳房的坡屋面高度自然区了二者之间的层级关系。

?合理布置使用功能

根据传统四合院布局使用模式，第一进院为相对对外开放的使用空间，第二进院为过渡的公共活动空间，第三进院为相对私密的空间。根据使用者对使用功能的需求，结合开间进深的尺寸合理布置四合院正房、厢房以及其间连接部分的空间划分；同时结合各部位屋顶的变换，局部有条件可于室内搭设阁楼（loft）空间，使内部空间更富变化。 3、建筑结构形式确定

建筑主体采用钢筋混凝土框架结构，由于四合院建筑外围护结构平面位置缩进于建筑主体外围护结构有一定距离，二者相对独立并无实际交接部位，可不必考虑此处结构横向连接问题，因此四合院建筑除核心筒外选用全钢结构形式。钢结构与主体建筑混凝土结构的竖向交接在设备夹层内完成。如此，可通过钢结构的灵活性完好的诠释四合院建筑对结构细部转折的高要求。 4、屋面、庭院组织排水

屋顶四合院排水系统主要分两部分：坡屋面、平屋面的有组织排水，以及内庭院种植屋面的有组织排水。

坡屋面部分采用自由落水方式，只须按常规方式着重处理好各不同高度平屋面的内排水系统即可。

内庭院种植屋面排水，既要处理地表水排水，又要兼顾种植土渗水的排水。采用排水沟集水，排水井排水的方式。由于屋面空间相对较大，排水井内选用虹吸式雨水口，并尽量不影响下层建筑内部空间的使用。 （二）较小屋面空间条件的空中四合院 1、项目概况

办公建筑群，建筑顶层设计为屋顶围合式单层四合院建筑，建筑主体采用钢筋混凝土框架结构，外围护结构为玻璃幕墙，玻璃幕墙高度高于屋顶四合院建筑屋面，使建筑外立面整体效果协调统一。

2、建筑平面布局设计建筑主体核心筒布置于建筑内部中心位置，根据屋面核心筒与外围护结构之间平面空间大小布置四合院。由于核心筒两侧到外墙间有约16m乘24m见方的屋面空间，可确定在核心筒东西两侧各布置一个一进四合院，核心筒南北两侧作为两院联通的辅助空间，并不再曾设局部的小跨院。

正房及厢房采用举架双坡屋面形式，各房之间选用平屋面做连接，内庭院侧各房之间由通廊连接，通廊采用平屋面与单坡屋面结合形式。根据内部使用功能要求，局部平屋面可增设采光天窗。

?平面开间尺寸确定

主体建筑由8100x8100柱网构成，那么考虑建筑的经济性与施工的便捷，屋顶四合院平面柱网尺寸尽可能与主体建筑结构贴合。

根据8100的大柱网，可以拆分为3900+4200使用舒适度较高的合理小开间尺寸，根据核心筒外空间大小，将南北房调整为对称的3900+4200+3900三开间正房。正房选用4800合理使用进深+1800庭院单侧外廊组合，坡屋顶脊线对房间居中，使室内使用空间趋于规整。 东西厢房相较于正房来说，是低一等级的房间，因此根据8100的大柱网，选择拆分为2700三等开间，配合4200的房间进深，即满足了相对正房的层级关系，同时也保证作为大空间使用的合理性。 ?合理布置使用功能

东西两院既可以分开独立使用管理，亦可整体合为一户使用。根据使用者对使用功能的

需求，结合开间进深的尺寸合理布置四合院正房、厢房以及其间连接部分的空间划分；同时结合各部位屋顶的变换，局部有条件可于室内搭设阁楼（loft）空间，使内部空间更富变化。

3、建筑结构形式确定

建筑主体采用钢筋混凝土框架结构，因此综合考虑结构细部处理以及所能达成的建筑效果，屋顶四合院部分选用钢筋混凝土框架结构与钢结构结合使用。

屋顶四合院建筑最外侧结构采用钢筋混凝土梁柱及天沟并与建筑外围护幕墙固定连接，其余部分采用钢结构，与建筑主体钢筋混凝土结构在设备夹层内完成交接。如此，既能良好的保证建筑外幕墙与建筑主体稳固的连接保障，又能使用钢结构保证四合院建筑部分对结构细部转折的良好诠释。

4、屋面、庭院组织排水

屋顶四合院排水系统主要分两部分：坡屋面、平屋面的有组织排水，以及内庭院种植屋面的有组织排水。

坡屋面、平屋面的有组织排水，屋面与外围护幕墙交接处采用天沟组织内排水系统。 内庭院种植屋面排水，既要处理地表水排水，又要兼顾种植土渗水的排水。采用排水沟集水，排水井排水的方式。排水井内排水管为不影响下层建筑内部使用，选择利用设备夹层空间侧排水的形式，尽量不影响下层建筑内部空间的使用。 五、新建空中四合院设计中存在的问题和技术实施关键 （一）平面空间布局分析与选择

屋顶四合院的整体布局设计形式，大抵上可以分为两类：一是以屋顶四合院为优先考虑，在充分四合院使用及尽可能保留完整的传统四合院建筑形式的前提下，配合设计平面上核心筒的位置，以及整体建筑的平面外形轮廓；一是以整个楼体为优先考虑，在地下地上平面、核心筒设计充分合理的情况下，再配合筒外空间对屋顶四合院进行合理的布局设计。通常实际工程中，后者较为常见，我们以下所讨论的也均是以此为基准的屋顶四合院建筑。因此，在对屋顶四合院整体建筑布局设计的时候，如何既能尽可能完整的保留传统四合院建筑原有的特色空间布局形式和不同层级使用功能的同时，也能同时良好的结合建筑竖向交通空间（核心筒）并利用好屋面的平面及竖向空间，是设计师需要考虑的首要问题。

说到多层或高层建筑，首先会想到它的核心部分——竖向交通——贯穿连接各层平面的核心交通部分。由于建筑的标准层核心筒公共功能房间较多，占平面空间较大，为了在建筑顶层尽可能更好的还原实现传统四合院的模式，那么就要在顶层的位置对核心筒平面加以处理：去掉或移动边缘一些不必要的功能房间，而一些必须出屋面的井道则可以通过夹层转换到贴临核心筒不影响四合院使用及美观的位置。这就也同时要求，在做整体建筑设计的时候，对核心筒的设计就要尽量把竖向交通及楼体上下贯通必要保留的功能部分布置在核心筒较中心的位置，而在顶层可以去掉的功能房间合理的布置在核心筒较两端的位置。

在对屋顶四合院建筑平面布局的设计中，与传统平地四合院最大的区别，就是为整体建筑的经济性、合理性、安全性综合考虑，要尽可能结合整个楼体的柱网尺寸、空间限制对四合院的平面及空间各部分尺寸进行详细展开设计。

众所周知，传统的老北京四合院有一套各个构件及空间的标准尺寸比例严格的对照公式，是经长期实践总结出的一套视觉感受最佳的黄金比例。但对于屋顶四合院而言，尤其是高层建筑上的屋顶四合院，不同于平地建筑，为配合使用需求和结合楼体结构形式，其构件间的关系不可能完全照搬标准比例尺寸制定。因此就需要设计师在结合主体结构满足实际使用功能的同时，尽量调整构件的比例尺寸，以尽量还原传统四合院的视觉审美，而不是一味只追求其各个构件及空间的完美尺寸比例。 （二）与主体建筑结合部分的处理 1、竖向空间交接

由于四合院建筑与下层建筑在使用功能和平面空间布局上通常都会有较大的不同，加之围合庭院对种植和室外环境的需求，通常会在屋顶四合院建筑层与下层建筑间加设一设备夹层，在满足庭院种植、室外空间组织排水需求外，同时也满足了设备专业根据使用功能布置管线转换及设备的需求，还可以利用设备夹层的高度，为四合院室内空间进行灵活的的空间变化创新设计提供了余地。

2、平面空间交接

主要体现在四合院建筑与竖向交通（即核心筒）部分交接处的结合及处理方式。如何通过平面布局将核心筒部分与四合院融为一体，如何在尽可能还原四合院标准形式的情况下，对本层的核心筒轮廓进行合理的调整（如是否转换风井位置、是否对出屋面疏散楼梯间进行局部处理、是否可以去掉核心筒边缘本层多余的功能房间等等）。

3、外围护结构交接

屋顶四合院与建筑主体外围护结构之间的交接，主要有两种情况：

a)四合院外围护结构系借用建筑主体外围护结构为其外侧外墙。此种情况的结合，尤其是不同高度、坡度的四合院屋面与建筑主体外围护结构结合位置对组织排水的处理，显得尤为重要。通常此处是由檐沟的形式出现，关键在于不同的交接高度间的相互关系，及其过渡区域的连接。

b)四合院外围护结构与建筑主体外围护结构相对独立，没有实质性的重叠或交叉。这种情况相对较易处理，坡屋面部分采用自由落水方式，只须按常规方式着重处理好各不同高度平屋面的排水即可。 （三）建筑结构选型 1、木结构

北京四合院属砖木结构建筑，房架子檩、柱、梁(柁)、槛、椽以及门窗、隔扇等等均为木制，木制房架子周围则以砖砌墙。梁柱门窗及檐口椽头都要油漆彩画，虽然没有宫廷苑囿那样金碧辉煌，但也是色彩缤纷。墙习惯用磨砖、碎砖垒墙，所谓“北京城有三宝……烂砖头垒墙墙不倒”。但若是建筑在多层或高层建筑顶部的四合院依旧沿用传统的砖木结构，那么其中两个最大的问题，一个是要求的建筑强度不够，一个是要求防火等级不够。而且随着建筑科技的发展，平地新建的四合院也很少采用老师的砖木结构，多用新式建筑材料和技术加以替代。

2、钢筋混凝土框架结构

通常多层、高层建筑多采用钢筋混凝土结构，因此若屋顶四合院与主体建筑采用统一的建筑结构形式，无论从结构的强度和稳定性还是施工便利和高效性来说，都是有明显的优势。但由于四合院坡屋面结构举架的模数形式需求，混凝土模板浇筑对于坡屋面的细部举折通常很难处理的很好，因此会导致混凝土屋面浇筑好后，用大量的基层材料对屋面的举折坡度进行细化修复，屋面部分增加了不少施工难度和成本。 3、钢结构

近些年新建的仿古建筑，很多都采用钢结构形式。相对混凝土结构来说，钢构件就显得轻盈许多，各种不同大小、坡度的屋面都能很好的处理，不同形式的单独体系间可以灵活的交接或拆分，同时也满足了现代设计对结构防火等各方面要求。但当钢结构与主体建筑外围护结构交接时，天沟的处理远不如混凝土天沟使用效果好。

因此，在空中四合院建筑实际工程结构形式选择上，根据实际建筑方案选择适合的结构形式尤为重要，必要时可选用两种或多种结构形式相结合的方式，对其各自取长补短，以达到空中四合院建筑结构与主体建筑结构最佳的配合效果。 六、小结

设计源于生活，用之于生活，亦可改变生活。我们所做的，不仅仅是建造一栋可以使用的结实的房子。我们尽可能使人们在快节奏的城市中不只是麻木的奔波，而是为行进中的人们提供哪怕是不经意的城市风景。我们为古老的城市建造满足多元发展的功能建筑，也同时为其扣上传统和现代的符号——属于这座城市最特殊的符号。

图片来源/

本文所有图片均来自汉威广场项目效果图、施工图以及现场实景拍摄照片。

作者/

甘彤：中国建筑标准设计研究院、副总建筑师 国家一级注册建筑师、甘彤工作室主任。 汪艾璐：中国建筑标准设计研究院、甘彤工作室、建筑师。