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城市湖泊周边建筑高度控制研究—以沙湖为例


2017/8/4  来源:ghy
城市湖泊周边建筑高度控制研究—以沙湖为例
 
 
摘要: 经过三十年的经济高速发展,武汉市的城市建设在近十年也呈现迅猛发展的势头,城市形象日新月异。城市的快速发展和大量的开发建设为城市景观带来不和谐因素,对重要湖泊天际线重要景观造成不同程度的影响,有些甚至是破坏。高层建筑群呆板突兀、滨水天际线平淡单调、建筑群体色彩不协调等城市综合形象方面的问题屡屡出现,在武汉市迈向国际化大都市的进程中,在建设“美丽武汉”的行动中,亟需提出全面强制性的建筑高度控制要求,为树立经典的武汉市城市形象作出明确的管控指引。本文基于美学原则,将定性与定量的研究方法综合,从湖泊形态、观赏视角、天际轮廓线等方面对湖泊周边的建筑景观进行评价。结合上位规划的空间结构和现状情况,重新规划高度控制空间结构,并将规划高度控制落实到最小控规单元地块,为规划的实施提供了依据,也为其他主城区湖泊周边建筑高度控制提供借鉴。
关键词:湖泊 空间塑造 美学原则 天际轮廓线
 
 

1. 城市湖泊周边建筑高度规划控制的背景和必要性  

1.1是国家宏观发展和武汉市规划管理的需求

武汉是全世界水资源最丰富的特大城市之一,武汉全境水域面积2217.6平方公里,覆盖率26.10%,水域面积占全市面积的近1/4,构成了极具特色的滨江、滨湖水生态环境。武汉市人均占有地表水11.4万平方米,人均占有地表水量居世界大城市之首,是全世界水资源最丰富的特大城市及中国最大的淡水中心。境内5公里以上河流165条,水面面积471.31平方公里。武汉现有大小湖泊166个,被称为“百湖之市” 。汤逊湖是亚洲最大的城中湖(面积达47.6平方公里),面积33.9平方公里的东湖在中心城区退居第二,梁子湖是全国生态保护最好的两个内陆湖泊之一。
因此,大江、大湖是武汉市最珍贵、最独特的自然景观,是展现武汉市自然资源特色最重要的地区,此次本文研究的重点是对滨湖地区的建筑高度规划控制。

1.2是城市主干体系规划的重要组成部分

1.2.1建筑高度规划是总体规划的重要组成部分

依据 《城市规划编制办法》第三十一条第(七)款:“确定建设用地的空间布局,提出土地使用强度管制区划和相应的控制指标(建筑密度、建筑高度、容积率、人口容量等)”,建筑高度是城市总体规划中心城区规划应确定的内容之一;根据第三十二条“城市总体规划的强制性内容”,建设用地面积、容积率、人口容量等是总体规划阶段的强制性指标,建筑高度属于非强制性指标。

1.2.2建筑高度规划是控制详细规划的强制性控制内容

依据 《城市规划编制办法》第四十二条指明建筑高度作为控制性详细规划的强制性内容,具体规定如下:控制性详细规划确定的各地块的主要用途、建筑密度、建筑高度、容积率、绿地率、基础设施和公共服务设施配套规定应当作为强制性内容。

2.主城区现状高度总结及主要存在问题

2.1美学标准难以把控

丰富的滨江滨湖岸线创造了更多角度观察城市,而美的衡量因人而异、因时而异、因地而异,因此涉及城市空间美学的基本原则在实际项目的管理审查过程中摇摆不定,难以执行。

2.2建筑高度规划的法定化程度不高

建筑高度是《城市规划编制办法》中明确的控制性详细规划应该确定的七项强制性内容之一。近年来武汉市在完善控规的强制性内容方面做了大量工作,但建筑高度控制要求一直没有纳入控规导则中,在建设项目管理中主要根据项目咨询方案确定单体建筑高度。

2.3用地功能先行局限了滨湖、廊道建筑高度和形式的多样化

根据现行的城市规划编制办法和规划惯例,总体规划、分区规划和控制性详细规划均优先限定了用地性质,缺乏对建筑高度的宏观把控。局部地区由于相邻地块出让时间相近、出让地块面积过大,同一开发商和设计单位的审美思维在同一项目中一般均保持一致,以及建筑高度经济性的限定等因素,导致建筑高度基本在100米左右,形成呆板灰暗的城市形象。
综上所述,建筑高度这项关乎城市软实力的指标往往由于工作浩瀚无边、难以短期见成效等因素被放在最后参考或不能参考。因此,本次主城区建筑高度规划必须因地制宜的处理建筑高度与其他建设指标(容积率、建筑密度、绿地率)的主次关系,既保护城市经典的景观和视线通廊,同时又不阻碍创新的设计和城市经济的发展。

3沙湖周边空间景观现状评价

3.1湖泊景观的评价方法

武汉湖泊众多,三镇湖泊各有特色,相较于汉口的湖泊,位于汉阳和武昌的沙湖、东湖、南湖、墨水湖、龙阳湖等水域面积规模较大,人文景观丰富,是构成武汉市生态水网,百湖之市灵魂的重要部分,也是观察武汉市城市天际线的重要场所。为了综合、全面的评价评价湖泊景观,按照景观观赏的一般美学要素,从湖泊形态、视域、视角、建筑组合四个方面对湖泊周边景观进行分析。

图 1湖泊景观研究的必要性

 
 
          
                           
 
 
 
 
 

3.1.1湖泊形态定量

湖泊形态即湖泊水面形状,是湖泊常水位状态的反映,直接导致湖泊水体岸线的迥异特征。为了更好地研究湖泊形状的空间形态,必须先将形状定量化,以不同的数值来反映各种形状特征。 《城市风景湖泊空间视觉景观规划研究-以宁波东钱湖水域空间视觉景观规划为例》就拟定出下表6项对湖泊形状的评价指标,各种指标所选用的形状计算参数即A—面积;P—周长;L—最长轴长度;R0—最大外接圆半径;R1—最小内切圆半径。湖泊近圆率越小,水面岸线曲率就越大,形状周长相应就长,空间渗透性强。湖泊形状率与圆接近度越大,水面形状就更为接近一个标准圆,空间内聚紧凑,但水面空间包含陆地面积就小,空间渗透性差,空间分隔效果弱。由于湖泊岸线的形状和曲折度直接影响湖泊的景观层次,因此分析湖泊近圆率和形状率,可以判断湖泊的空间渗透性的好坏。

3.1.2湖泊视域

在湖泊周边区域晴朗时人的视距在2000米可以看清建筑的材质、在2500米能识别建筑的颜色、5000米可看到清晰轮廓。因此从湖边眺望城市天际线可分为三个层次:以湖对岸岸线为起点2000米的范围内设定为天际线评价第一层次,2500米的范围内设定为第二层次,其他为第三层次。由于2000米范围内的建筑高度对城市天际线景观影响最大,因此作为本次规划对湖泊周边建筑高度评价的重点区域。

3.1.3垂直视角

表 1垂直视角与滨湖城市界面的关系
不同高度的天际线还是会对人的心理产生不同的影响。下表列出了从4度到45度的垂直视角带给人的视觉感受描述分类。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

通过调研对现状湖泊的分析,也得出与上表一致的结论:当从视点望向周边建筑仰角为14°时,空间知觉感受为开放感适合观赏湖泊周边的中心视点建筑;当仰角为7°时,视角变化就很小,空间感受也比较稳定适合于观赏群体建筑组合。当仰角为4°时,称为最佳远视角度,适合于远眺。
  综上,为体现武汉市“大江大湖”自然景观特征,湖泊周边城市界面的垂直视角应为7°左右,标志性建筑的垂直视角应在14-18°之间。

3.1.4天际线

首先,本次规划对湖泊天际线的评价明确建筑层次,即滨江滨湖建筑和背景建筑,主要根据视域范围内2000米、2500米及5000米视距的观察特点,在建筑色彩、材质、形式上形成层次,营造远近分明的滨湖界面。其次,突出标志性建筑,突出城市建筑群的整体韵律。在普高线以下的肌理建筑层(即形成背景作用的、有色彩和质感的建筑群)要相对完整,对标志性建筑起到烘托的作用,滨水标志高层区应注重引导肌理建筑层逐渐形成。第三,增加高度极差,形成具有统领性标志意义的制高点,结合超高层标志性建筑着力打造首位差(标志建筑和一般建筑的高度比)1.5-2倍的超高层建筑,以形成大气恢弘的视觉中心点。最后,形成结构清晰、高度变化组团型超高层区域,注重整体空间形态的协调,形成疏密有致,高低错落的明晰结构。
 
 
 
 
 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.1.5建筑组合和标志性建筑

标志性建筑物是天际线的视觉中心,在城市天际线中起着统领作用,并给天际线以识别性和可读性,具有符号价值。在天际线评价体系中地标建筑和周围建筑往往会形成一定的建筑组合从而成为整个天际线的视觉中心,根据美学原理中关于比例关系的理论和类比世界上最优美的地标建筑与周边建筑群的比例关系发现:最优美和谐的建筑群比例关系都约为黄金分割比,即0.618。

图 2建筑组合的高度比例关系
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

3.2沙湖沿岸天际线、景观尺度研究

3.2.1研究范围

综合考虑人的视距(2000米时可以看清建筑的材质,在视距为2500米之间能识别景建筑的颜色)以及沙湖周边建设现状、滨湖景观的构成层次需要,以规划道路为界,对沙湖周边2000米的滨水腹地为第一层次轮廓,周边2000-2500米的滨水腹地为第二层次轮廓进行高度规划规划控制。规划控制范围东至才林东路和杨园南路沿线,南至民主路和洪山路,西至临江大道,北至秦园路。总的规划控制用地面积约21.72平方公里(不含水域)。
表 2沙湖周边建筑高度控制规划范围的周长和面积
周长(KM)
面积(KM2
第一层次轮廓
2.3
21.72
第二层次轮廓
1.8
11.42
 
 
 
 
 
                                 
 
 
 
 
 
 

图 3沙湖周边建筑高度控制规划范围

 

3.2.2湖泊形态评估

 
表 3武汉市六大城中湖形状指标特征值
湖名
沙湖
东湖
南湖
月湖
墨水湖
龙阳湖
湖泊形状
面积(km2)
3.08
33
7.67
0.72
3.64
1.68
周长(km)
9.76
11.5
22.97
6.50
23.74
14.28
近圆率4Aπ/P2
0.41
0.069
0.18
0.23
0.08
0.10
圆接近度A/(0.5L2)π
0.18
0.468
0.16
0.13
0.16
0.13
半径率(R1/R0)
0.21
0.295
0.15
0.08
0.08
0.10
形状率(A/L2)
0.28
0.367
0.26
0.20
0.26
0.20
从表中可以看出,沙湖的空间形状,相对于一个圆来说,比其他五个湖更加规则,它的近圆率和圆接近度分别为0.41和0.18,更为接近一个标准圆;而对于墨水湖和龙阳湖来说,空间形状十分狭长,偏离一个标准圆甚远,各指标值更接近于0;月湖的圆接近度和近圆率,与南湖相近,与东湖相比,东湖的圆接近度为0.468是南湖和月湖的4倍,而东湖的近圆率仅为0.069,约为南湖和月湖的1/3,说明她的A/P比值较小,湖泊形状的曲率变化较大,湖泊形状周长较大。
湖泊形状率与圆接近度大,水面形状就越接近一个标准圆,空间内聚紧张,空间渗透性差,沙湖近圆率较大,说明其水面岸线曲率度弱,空间分隔效果差。在这种情况下,需要通过景观园林的手段来改善沙湖形态上的不足,通过现场调研发现,前景的树木植栽对形成良好的空间层次有非常大的作用。

3.2.3天际线和景观尺度分析

从真实视角还原的现状照片可以看出,沙湖周边建筑给人的视觉整体以大气和开阔为主,局部岸线的高层居住建筑的围合让天际线有很强的封闭感。本次规划通过固定视点,从视角、天际线等方面分析沙湖周边天际线和景观尺度。
 
表 4本次选择的视点列表
   
视点编号
北岸视点
1、2、3、4
南岸视点
5、6、7、8
沙湖大桥视点
9、10
3.2.3.1视点的选择
依据《沙湖周边地区城市设计》选出的五个观景视点,根据场地的开敞性和可达性共选出10个沙湖周边的观景点进行此次研究分析。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

图 4本次规划选择的视点
 
①垂直视角
表 5 各个视点垂直视角总结
制高点仰角范围
第一层次轮廓平均高度仰角
北岸视点(1-4)
7°-14°
≈4°
南岸视点(5-6)
4°-7°
≈4°
沙湖大桥桥面视点(9、10)
≈7°
4°-7°
通过对以上10个视点的仰角分析我们发现从各视点看沙湖周围制高点建筑的仰角数值均小于14°,符合观赏湖泊周边的中心视点建筑的视角。整体看沙湖的第一层次平均轮廓高度仰角值在4°,符合最佳远视角度。但由于沙湖北岸以居住建筑居多,南岸以公服建筑居多,建筑高度北岸高于南岸,所以北岸视点仰角平均值小于南岸视点,视觉上会更为开阔。
②天际线和制高点
北岸视点:第一街坊内的建筑天际线轮廓变化丰富,高低错落有致。但第一层次轮廓线内建筑高度分布均质,高层居住建筑如万达御湖世家形成板状界面,超高层公建普提金大厦、德成中心等为其主要波峰视觉中心,均为建筑单体,显得较为单薄,作为视觉中心区应该增加高层建筑群形成波峰区,可以以街坊为单位进行高度限低控制。
南岸视点:第一街坊内的建筑天际线轮廓局部有大量连续界面的建筑群,形成较强的视觉阻隔感。第一层次轮廓线内建筑高度沙湖大桥以东分布过于均质,缺少丰富的天际线变化。西侧稍优。其波峰视觉中心点水岸星城、澜桥公馆及沙湖大桥西侧新建项目的超高层建筑稍改善了其轮廓天际线的单调之感。
沙湖大桥桥面视点:第一街坊内的建筑天际线轮廓变化较为丰富。但第一层次轮廓线内建筑高度分布较为丰富,现状三处开敞空间视线通廊分别为湖北大学方向、华中金融城方向及内沙湖方向。

3.2.4视廊

根据现场调研结果和实际测量发现,目前沙湖远眺可见武汉重要的标志性建筑有:民生银行大厦、龟山电视塔、蛇山山脊、黄鹤楼。现存4条观景视廊,其中1条为武汉市总体规划确定要控制的望湖的景观视廊,其他3条视廊为沙湖公园景观增添了亮点。
沙湖公园—民生银行大厦视廊,视距约为7000米,水平视角为7°,垂直视角为3°;眺望龟山电视塔视廊视距约为5000米,水平视角为4°,垂直视角为3°;眺望蛇山山脊视廊视距约为3000米,水平视角为4°,垂直视角为2°;黄鹤楼视廊,视距约为3000米,水平视角为4°,垂直视角为2°。
图 5视廊示意图

4沙湖周边建筑高度控制规划               

图 6沙湖特质总结
4.1规划目标

占地6000余亩浩瀚沙湖,是武汉市武昌内环线内、城市核心最大的自然湖。她风光秀美、环境清新,仿佛繁华都市中心的一颗纯美明珠。做为一环线内的城中湖其景观将不同于其他生态型湖泊,可以形成一定的城市景观建筑带。
以人眼观景为视角,以沙湖水、绿为载体,以管控建设为目标,结合上位规划统筹考虑沿线建筑高度、环湖建筑界面、景观视线通廊等要素,将未来的沙湖建设成一个具有大气、宽广湖面效果的城市公共区。
1、控制临湖街坊的建筑高度,建立垂湖建筑高度逐级上升、多层次的天际轮廓线。 
2、保护现有的视线通廊和景观廊道,尽可能的优化空间开敞度
3、结合标志性建筑现状和规划的空间布局,突出其标志性建筑形象,完善建筑群体组合和天际线韵律。 
4、结合上位规划和相关研究,落实沙湖周边地块的建筑限高和限低控制要求。

4.2上位规划对沙湖的要求

《武汉城市总体规划》中,提出观汉口中心区—武昌中心区—沙湖公园—水果湖—东湖的观景视廊。《沙湖周边地区城市设计》中对沙湖的高度控制提出了以下相关要求。
结合通沙湖绿楔和沙湖主要景点,控制:7条主要视廊。Ⅰ号(连通沙湖—长江的通廊)、Ⅱ号(连通沙湖—友谊大道—内沙湖的通廊)Ⅲ号(连通沙湖—公正路的通廊)、Ⅳ号(连通沙湖—中北路—东湖的通廊)、Ⅴ号(连通沙湖—中北路—老武重的通廊、Ⅵ 、Ⅶ号(连通沙湖—秦园路—徐东路的通廊)。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                                                
 

图 7《沙湖周边地区城市设计》的高度分区控制

高度分区控制要求:临湖一线多控制绿地,增强开敞性,临绿地布置35米以下的多层和小高层建筑,其后临城市干道布置高层和超高层建筑。并在沙湖桥北岸桥头节点地区设置200米左右的超高层控制区,中北路设置150米以上的超高层控制区,形成环沙湖至高点,丰富滨水天际线。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

图 8《沙湖周边地区城市设计》的廊道控制

4.3沙湖的建筑高度控制规划

4.3.1规划层次

                                                                              
 
 
 
 
                                               
 
 
 

图 9沙湖周边建筑高度控制规划层次

打开三条开敞空间通廊,改善沙湖周边围合封闭感的城市界面。
b) 临湖街坊高度控制
结合现状城市界面的天际线,对临湖第一街坊内可控的地块建筑进行控高,丰富空间渗透感,增加城市界面层次。
c) 标志建筑区高度限低控制
综合现状城市界面的天际线分析,对普提金和德成中心周边的地块进行建筑高度控低,以形成视觉中心建筑群。
d) 景观视廊高度控制
控制四条沙湖景观视廊

4.3.2开敞空间通廊高度控制

根据现有开敞空间地块,综合考虑其土块出让情况,现状和开敞空间通廊的位置,找出可控的地块,给出对第一轮廓内可控地块的高度控制建议。
 
 
 

图 10沙湖周边开敞空间地块批租情况盘整

 
                                             

1
                                                       

 

2
 


3
              

 
 

1
图 11沙湖周边建筑控制的开敞空间通廊结构图

 
 
 
 

图 12通廊1的现状建筑轮廓线分析
     

 
沙湖北岸现状湖边开敞地块可与第一街坊外的湖北大学片区形成连续的开敞空间。且结合现状20米以下高度建筑的良好视野确定其开敞空间限高为20米。

2

 
 
 

图 13通廊2的现状建筑轮廓线分析

    

31
沙湖南岸湖万达电影乐园西侧现状为较为开敞的视觉空间,结合新建的湖北省图书管及现状20米以下高度建筑的觉感受,建议将其开敞空间地块限高至20米。

 
 
 

图 14通廊3的现状建筑轮廓线分析

 
沙湖西岸现状湖边开敞地块与和内沙湖公园地块开敞区域可连城成片开敞空间。结合现状20米以下建筑高度情况对除内沙湖公园外的地块进行20米建筑限高。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                               
 
 
 
 
 
 
 
 
 

图 15沙湖周边建筑控制的开敞空间通廊高度控制图

4.3.3临湖街坊高度控制

    考虑到临湖第一街坊的建筑高度对湖面景观的影响程度最直观,我们对其土块出让情况和现状进行盘整,找出可控的地块,除去前面在开敞空间通廊部分已经控制的地块,再结合现状建筑轮廓天际线,对地块进行高度控制建议。
 
 
 
 
 

图 16沙湖周边临湖街坊地块批租情况盘整及控制

 
    结合高层现状分析发现,如这两个地块建100M的高层建筑则会让南岸天际线变得呆板,压抑和缺少变化。
    我们将美学原理中关于比例关系的黄金分割理论:黄金分割比(即0.618)应用在此处。因此建议在沙湖污水处理厂地块处配合周边100M的高层,将建筑高度控制在60M以下,将金沙豪庭和爱尚东亭之间的地块高度维持在现状高度20M的范围内,以形成一个局部空间渗透的开敞区。
 
 
 
 
 
 
 
 

图 17对新增建筑的高度规划意向

4.3.4标志建筑区高度限低控制

根据之前对沙湖天际线的分析的结论,需要对德成中心和普提金大厦周边的建筑进行限低控制,以形成波峰视觉中心建筑群。故结合现状和土块出让情况,找出可控的地块,再结合现状建筑轮廓天际线,对部分地块进行限低控制,最终给出对第一轮廓内可控地块的标志建筑区限低控制建议。
 
 
 
 
 

图 18沙湖周边地块批租情况盘整

                                                     
 
 
 

图7- 83对标志建筑区天际线的改造意向
 


 
 
 
 
                                             
 
 
 
 
 

图 19沙湖周边建筑控制的标志建筑区高度控制图

 

4.3.5视廊高度控制

对视廊涉及到的地块进行盘整,确定已批用地,对未批的用地进行高度控制。再根据视点绝对高度的控制方法分别进行控高的高度控制,以保证民生银行大厦望向沙湖的视觉通达性。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
                                                             
 
 

图 20视廊A内可控制的地块图

 
通过对视廊影响地块进行核实,其中一块用地未来将形成数栋沿江方向的超高层建筑,且超过本次规划提出的限高要求,将对视廊通透性产生不良影响,故视廊A在未来将不在成立。
 

图 21视廊A 建筑最大高度控制示意图
              

 
 
 
 
 
 
 
 

图 22影响视廊A存在的地块批租情况

 
b)视廊2:沙湖大桥—龟山电视塔
 
对视廊涉及到的地块进行盘整,确定已批用地,对未批的用地进行高度控制。再根据视点绝对高度的控制方法分别进行控高的高度控制,以保证龟山电视塔望向沙湖的视觉通达性。

图 23 视廊B内可控制的地块图

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

图 24视廊B建筑最大高度控制示意图

 
                                                         
 
 
 
 
 
 
 

图 25视廊B建筑高度控制图

 
c)视廊3:沙湖大桥—蛇山
对视廊涉及到的地块进行盘整,确定已批用地,对未批的用地进行高度控制。再根据视点绝对高度的控制方法分别进行控高的高度控制,以保证蛇山望向沙湖的视觉通达性。
                                                            
 
 
 
 
 
 
 
 

图 26视廊C内可控制的地块图

 

图 27视廊C建筑最大高度控制示意图

                         
 
 
                                                    
 
 
 
 
 

图 28视廊C建筑高度控制图
                    

 
d)视廊4:沙湖大桥—黄鹤楼
对视廊涉及到的地块进行盘整,确定已批用地,对未批的用地进行高度控制。再根据视点绝对高度的控制方法分别进行控高的高度控制,以保证黄鹤楼望向沙湖的视觉通达性。
 
 
 
 
 
 
                                                            
 

图 29视廊D内可控制的地块图

 

图 30视廊D建筑最大高度控制示意图

 
 
 
 
 
 
 
 

图 31视廊D建筑高度控制图

 

4.3.6高度控制总图

综上,从湖泊形态、视域、视角、建筑组合等方面对开敞空间通廊、临湖街坊、标志建筑区和景观视廊高度控制的具体分析,并将高度控制落实到具体的控规地块,得出沙湖周边建筑高度的控制总图。
 
 
 
 
 
                                                                 
 
 
 
 
 

图 32沙湖周边建筑高度控制总图

5 结语

本文的高度控制方法是基于美学原则的考虑,制定的控制规则。首先从湖泊形状、视角、天际线和视廊等方面对湖泊现状景观尺度进行评价。再依据这些现状,提出沙湖周边建筑高度控制规划层次,分为四个方面:开敞空间、临湖街坊、标志性建筑区高度和视廊高度控制,最终形成一个由临湖至周边建筑高度依次递增、建筑组合高矮有序、标志性区域明显、背景区和前景区通透的建筑轮廓线。但此方法如用于其他湖泊时,由于不同湖泊的尺度不尽相同,需要依据具体湖泊的情况来制定观赏视角的取值范围,最终确定建筑高度控制的数值。
 
 
 
 
参考文献
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