浅析现代建筑空间中窗的形态设计

田浩男

中国核电工程有限公司 北京 100840

现代建筑的设计理念在不断更新发展，尤其是绿色理念、生态理念、人文理念，使得建筑的外观与内部空间都发生了非常大的变化。因此，窗作为建筑必备的一个构件，一个连通建筑与外界环境的桥梁、纽带，它的设计就变的十分重要。现代建筑中，窗不仅仅局限于采光、通风等常规的功能，还是建筑空间的一个良好补充与完善[1]。本文主要对窗的形态设计与建筑空间的关系进行了探索和分析。

1 窗的本体设计分析

1.1 窗的本体构成

窗户的本体形态由三部分组成，其分别为窗面、窗框、窗洞。窗洞的塑造方式比较多，有规则的平面型，即在墙体上开规则的形状，形成一个有序的序列。还有延伸型，即凸窗或者凹窗，凸出或者凹进建筑表面，可以看成是墙体的一个延伸，塑造不同的空间形态。除此之外，还有曲线型参数化的窗，以配合形态变化各异的建筑立面及空间。窗洞的不同的塑造方式与形态各异的设计手法，均会对建筑空间表达产生影响。

窗框是建筑结构与洞口相交的区域，其主要在立面中发挥着两种作用，一种是窗户的修饰作用，另一种是边缘加固的作用。考虑到窗框的两种功能，在设计时需要重点考虑窗框与窗洞之间的位置关系，窗框与墙面之间的位置关系。窗框在窗户的本体形态中的作用较大，其基本形态会对窗户玻璃的形态产生相应的影响，其大小位置也会影响到洞口的大小。

窗面构成是一般以玻璃为主，通过材料设计、色彩设计等方式，对其形状、构成、颜色等要素进行优化，透光度以及形态比例也是影响窗户表达理念的主要因素，也是窗在本体形态表达上需要重点考虑的内容[2]。

1.2 窗的立面设计分类

窗户的立面形态表达内容较为丰富，按照其基本构成可以将其分为点、线、面、体四大基本结构；按照构图形式可以将其分为比例、尺度、节奏、均衡、稳定等内容；按照语言可以将其分为色彩、形状、机理等内容；按照建筑元素可以在窗户与屋顶关系、窗户与墙关系、窗户与入口关系表达上进行设计。窗的立面设计应根据其基本的构成对窗户本体形态的各节点进行优化设计，从四大基本结构上对其构图形式以及构图表达进行深化，并将其承载的色彩、形状、机理等作为立面表达的语言。立面形态设计受建筑结构、建筑功能所影响，窗户的立面设计需要重点平衡与其他建筑构件之间的关系，将所有的相关要素纳入到统一整体上对其进行深入表达。例如，在构图上可以通过比例与尺度的划分，采用几何图形理念或者分离理念对其进行构图，在与其他建筑元素关系划分上可以通过扩大洞口或者扩大尺寸的方式对其进行整体优化。窗户组成的整体形态，在立面表达上应与建筑的功能需求相适应。

2 窗的整体设计手法与空间表达

2.1 构图式设计

该设计应用构图理念，考虑窗户的实际功能、空间体验与视觉体验，从视觉上对构图关系进行表达，通过虚实对比的方式展示窗户与结构之间的关系。构图式设计将窗户视为特定区域的特定构件，每个窗户之间的地位关系相同，设计始终维持窗户与建筑空间之间的拓扑关系，对构图关系进行优化。从立面构图对其形态设计进行分析，传统多以三段式的表现方式，将建筑结构划分为基底、身、顶等，窗户作为墙身的造型而存在。目前的设计突破了传统的设计法则，不再考虑到窗框对结构的束缚，甚至不采用框架设计方法。在立体构成上，其也不仅仅采用传统的点、线、面结合的设计方式，考虑到二维表达与三维表达的形态设计，在立面上构建三维体系的窗户，实现形态上的突破创新[3]。该设计方法最早出现在上个世纪20年代的德国，虽然当时不被普遍接受，窗户的功能效果也并不明显，但其体现了设计师的创造性思维。

2.2 功能式设计

(1) 功能附加性

功能式设计是指现代建筑的各个窗户各司其职，实现窗户的功能叠加。建筑大师勒·柯布西耶认为，窗户设计的通风、采光需要应用不同的元素加以设计，窗户的透明属性也是承担着采光的主要功能，通风则仅仅需要一个洞口即可。功能式设计将窗户的形态进行分离，对具有矛盾的属性激进行拆分，考虑窗户对建筑的功能辅助，使得窗户以多样的方式呈现在人们眼前。这种方式将窗户的元素多元化，使窗在视觉和感官体验上实现了融合。北京远洋艺术中心的窗户设计即采用了分离式的设计理念，远洋艺术中心属于工业建筑改造项目，其结构本体属于大跨度的厂房框架结构，在设计窗的过程中，较多地采用玻璃幕墙作为围护构件，并将原有的混凝土框架结构暴露出来，以此展现工业建筑的美感。功能式设计理念在现代建筑窗中的应用考虑的不仅仅是形态，而是通过比例划分、功能结构划分的方式，将窗与建筑的一部分功能相结合，实现材料及结构构件的利用率最大化。

(2) 视觉体验感

窗不仅仅是建筑外部的一个构件，承担围护、通风、采光等功能，它还是一个室内的人们看向外界的窗口，就像照相机的“取景框”，在不同的位置面对适宜的景色，会呈现出多样的视觉体验感[4]。在我国苏州园林设计中，窗的形式多种多样，配合窗外不同的景色，达到步移景异的效果。如拙政园“宜两亭”，六面设窗，窗格是梅花形状的寓意，象征着对高尚精神的追求，打开窗扇，院内的风光美景尽收眼底。又如沧浪亭“翠玲珑”，其窗户的纹路造型类似于冰裂纹，形状又好似竹叶，与窗外的竹林美景相得益彰，表现出古人洁身自好、坚忍不拔的精神追求。

2.3 窗的空间形态表达

窗户在现代建筑中属于独立的系统，有着独立的组件，但其会受到建筑所影响，需要考虑到建筑的视觉体验和功能体验。在空间形态表达上，其需要考虑到窗户与空间之间的关系、窗户材料与空间体验感，窗户的形态与空间体验感、窗户的使用功能。窗户与空间的关系应考虑到视觉空间与功能空间，视觉空间是指在整体建筑结构中的空间位置，对其厚度、尺寸、大小进行明确，功能空间是指窗户的设计是否可以满足隐私保护或者空间过渡之间的作用。窗户的材质主要集中在窗面的材质使用上，按照建筑空间内对建筑实际需求进行分析，可以窗户的材质分为半透明或者透明材质两种，同时辅助应用其他的材料对窗户进行处理，使得窗户的颜色、透光效果发生改变，以满足实际的空间使用需求。窗户的形态设计是指窗户的方向、尺度、位置以及剖面，通过形态设计确保其协调性。窗户的使用功能形态设计按照功能划分可以将其分为反应功能和不反应功能。在现代建筑窗的空间形态表达上，应着重考虑到窗户的空间形态关系，采用不同的形态表达理念，实现空间上的协调。

3 窗的形态设计在建筑空间中的运用

3.1 物理空间中的运用

随着历史与科技的不断发展与进步，建筑作为历史的载体和人类生产生活的需求，也在不断变化。建筑大师让·努维尔曾说过“建筑的将来不是建筑的”。建筑的存在已不单单是一个独立的个体，而是与周围的自然环境、城市文脉、功能区划和谐共存。

建筑设计理念在不断更新、完善，作为建筑重要元素之一，窗的设计理念也随着建筑的发展不断更迭。从建筑的外立面看，窗是最重要的装饰构件，最直观的传递了建筑形态美。同时，窗还是建筑主要的功能构件，有通风、采光、隔声、保温等多重功效。除此之外，窗与建筑空间也息息相关。

建筑空间主要分为由实体划分的物理空间和承载文化、心理功能的人文空间。窗户作为建筑外空间和内空间沟通的重要媒介，对其空间形态的设计研究也比较多，尤其是在美学领域和艺术领域中的设计应用，在满足窗户的基本功能同时，考虑空间的相关性，比较常用的设计手法可以分为设立、围合、导向三种方式。

(1) 空间的设立

某一物体在空间之中存在会对局部空间产生限定效果，形成空间场所。设立是最简单也是最常用的空间形态设计方式，该设计手法充分考虑物体在空间内的占有属性，从视觉限定角度出发增加空间的聚合力，使得物体具有意象属性。窗户在建筑结构中的存在可以起到一定的场所感作用，从心理学的角度分析，人们会存在“趋光”心理，当某一结构中存在开口时，会增加人们的方向感知。窗户在光线通过的情况下会发生聚合反应，起到限定主体对象空间体验的作用。设立设计手法的应用在窗户界面上设置“虚”点，引导人们对空间进行观看。在建筑设计中，设立窗的应用通过不规则排列的方式吸引人们的眼球。伦敦泰特现代艺术馆则是应用设立的理念对建筑进行设计，人们在艺术馆展览过程中可以通过窗洞参观室外的景色，并引导受众的心理，让受众感觉到自己与空间成为了统一的整体。

(2) 空间的围合

围合在建筑空间形态设计中的应用充分考虑了建筑空间的结构构成。现代建筑按照空间形体结构可以分为顶部的天花板、地面的地板、四周的墙壁，室内外空间界限明显，人们在空间内便会产生围合感。窗户的空间形态设计可以降低这种围合感，以半封闭或者全开放式的设计方式，实现非围合空间形态的构建[5]。围合的空间形态设计大致可以分为两种，一种是界面软化设计，另一种是界面消解设计。界面软化设计的方法是通过窗户的空间渗透，增加内部与外部之间的流动性，可通过增加窗户洞口设置的方式增加空间的流动性，开阔的视野可以减少空间的围合感。窗户界面材料也要选择一些透光性与明亮度比较强的材料，可以起到减弱空间封闭的效果。由于实体墙会导致窗户的空间形态效果减弱，对墙面的界限范围进行明确，可以在不遮挡视线的情况下降低建筑围合感。界面的消解是指应用玻璃体进行围合设计，将材质较好、透明度较高的玻璃代替原本的幕墙进行设计，使得整个空间更加开放、明亮。卢浮宫金字塔就是采用界面消解的方式进行窗户的空间形态设计。

(3) 空间的导向

引导是指通过窗户的形态设计发挥引导的作用，通过对自然光的科学运行实现对空间的导向。窗户在建筑中会发挥着明框效应，考虑到窗户的形态设计对空间光感度的影响，可以采取明暗对比的方式对其进行引导，采用形态设计的方法增加光线的亮度、或者降低光线的范围，可以起到一定的引导作用。除此之外，窗户形式的引导也是比较常用的方法，考虑到空间具有一定的流动性，线状的窗户、弧状的窗户在现代建筑中被广泛应用，其在建筑空间中发挥着相应的引导作用。除此之外，其他设计元素，如色带、装饰条板等，配合窗引导设计手法应用，产生连续性的引导效果，可以增加建筑空间的序列感与空间感。

在通常情况下，窗多为透明或半透明材质，在建筑物内部，可以使人们在视觉上透过窗看到一个或多个空间，形成了一个视觉深度的延伸。如某些商业空间或展示类空间，通过玻璃窗，再加以装饰点缀，展出自己的商品或展品，既实现了空间分隔的属性，也达到了展示的目的。

3.2 人文空间中的运用

人文空间主要是指给空间内的人创造一种符合人们使用习惯、当地文化、内心寄托的深层次空间，主要表现如下：

(1) 充分考虑使用者的感受

现代建筑窗形态设计应秉持两大原则，一是以人为本的原则，二是与环境相协调的原则。以人为本的设计原则指出，在具体的建筑窗户设计中，应以人的基本需求为目标，切实发挥为人服务的功能。按照基本的使用要求对其进行分析，窗户设计应满足空间内人们的基本的采光需求以及通风需求，采光要满足不会对肉眼造成伤害，且可以遮挡过度阳光的作用，满足空间内自然照明的基本需求。通风要可以满足建筑内部气候调节的功能，贯彻落实节能理念在窗户设计中的应用。从心理角度分析，其应满足室内与室外相互沟通交流的功能，可以充分的利用窗户景观实现放松人们心情等作用。

与环境相协调的设计原则指出，其需要符合我国传统设计理念中的“天人合一”思想，尊重自然环境，尊重自然气候，考虑到建筑坐落空间的自然形态以及社会形态，确保新建筑与老建筑之间的协调。

(2) 承载人文、历史属性

窗是建筑内外部空间的纽带，透过窗可以很好的感知室外的气候环境。光作为自然界的清洁能源，是人们生产生活中必不可少的元素，如何把自然光引入室内，并且对光进行“二次设计”，使其展现不同的样式与形态，甚至承载人文、文化属性，是窗的进一步探索与研究。

法国巴黎的阿拉伯世界文化中心的窗户就采用了这样的设计理念。该项目邻近巴黎圣母院，立面采用巨大的玻璃帷幕设计，造型古朴，与巴黎圣母院的历史感遥相呼应。同时，窗墙本身也采用了科技感的设计，窗墙由一块块大小不一的光圈窗扇组成，把玻璃与感应式集成电路组合在一起，通过感知室外的光线变化，光圈转动，为室内创造出圆形或规则多边形的阿拉伯风格光影图案，使科技感和文化艺术感实现良好的结合。

4 结语

综上所述，窗的设计不是独立存在的，而是与建筑空间密不可分。现代建筑的窗户设计以形态表达作为主要切入点进行研究，分析窗户的构成要素以及形态变化之间的关系，其受到材质、尺寸、剖面等影响，需要遵循形态设计的及基本理念，注重环境与建筑的统一，坚持以人为本的原则，采用多样化的形态设计手法，表达设计理念。