商業建筑中庭空間單層網殼結構效果分析
——以湖南長沙中海環宇城為例

趙 曄 （中南林業科技大學，湖南 長沙 410000）

1 商業建筑中的中庭

1.1 中庭的發展歷史

建筑中的中庭主要是指由建筑圍合或者半圍合的內部空間，它不僅僅是一個建筑中空出的部分，同時也起著采光通風的作用。

追溯到西方歷史，中庭雛形可見于羅馬建筑，在羅馬建筑的中心庭院或者半公共空間都類似于如今的中庭空間，后來在十九世紀初的歐洲，在中庭加上透明的玻璃蓋，由此便將溫室和中庭相結合，形成了一個可以用園林植物來裝飾的封閉空間。而在中國的歷史中，中庭多見于傳統民居，無論是北方的北京四合院民居，還是南方的天井，都可以看到中庭空間的影子。

而商業建筑中的中庭設計來源，大多人認為是1967年波特曼提出的共享空間的思想，假如在一個空間中你從一個區域外看的時候能覺察到其它人的活動，它將給你一種精神上的自由的感覺，這正是中庭想要給人的直觀感受。

1.2 商業建筑對中庭的要求

商業建筑中的中庭便相當于商業環境中非營業的開放空間，這種室內開放空間不僅可以解決交通疏散問題，還能為人們提供休息交往的空間，同時還能隨時隨地向人們發出商業的信息與動態，對于提高人們購物活動的效率和欲望，以及開發商業價值有重要意義。

商業建筑中的中庭有講求文化品味、具有文化氣氛、要有交通樞紐特性等要求，同時在熱環境、光環境、聲環境等方面也提出了要求。熱環境方面可以通過空調系統控制冷風和風速，達到熱舒適要求；光環境方面通過調節自然采光設施和人工照明設施，使光環境處于舒適、節能的狀態；聲環境方面可以通過控制音質和噪音來形成良好的聲環境。

2 商業建筑中的單層網殼結構

網殼結構即為網狀的殼體結構，或者說是曲面狀的網架結構，其外形為殼，其形成網格狀，是格構化的殼體，也是殼形的網架，它兼具桿系結構和殼體結構的性質，與平面網架不同，它的承載力特點為沿確定的曲面薄膜傳力，屬于桿系類空間結構，是不同于一般平面結構的多次超靜定空間結構體系。

網殼結構圖

由于網殼結構可以采用各種殼體結構的曲面形式，因而在外觀上可以與薄殼結構一樣有豐富的造型，網殼結構可以給設計人員以充分的設計自由和想象空間，于是現在多被運用于大型體育場館、大型會議展覽中心等，尤其在商業建筑的中庭應用居多。

2.1 單層網殼結構的發展歷史

網殼結構由來已久，在古時的人們便能借用仿生學的原理，例如用樹枝為骨架搭建的空間來創造良好的生活場所，成為了穹頂。隨著社會的發展，建筑構建的工業化和電子科學技術的進步，都更加促進了網殼結構的應用和發展。

2.2 商業建筑的單層網殼結構實例——北京銀河SOHO橢圓形玻璃采光頂

銀河SOHO項目位于北京市東城區朝陽門，其中包括4棟建筑。該項目包括玻璃幕墻、鋁板幕墻、玻璃采光頂等多種工程。其中采光頂面層和網殼支撐系統的設計都是以設計造型為主，系統為小單元隱框結構形式，面層玻璃為LOW-E中空夾膠鋼化玻璃，主支撐體系便為單層網殼結構體系，其采光頂為空間結構體系，采用單層網殼體系，由6根鋼梁通過獨立鋼柱連接而成。

3 商業建筑中的單層網殼結構實例分析——長沙中海環宇城中庭

3.1 項目概況

長沙環宇城位于天心區芙蓉南路與環保路交匯處，占地7.6萬m2，建筑面積約13萬m2，共有180多個商鋪。長沙環宇城購物中心以兒童親子業態為主，業態線涵蓋兒童零售、兒童游樂、兒童職教體驗、巨幕影院、精品超市、人氣餐飲等，致力打造長沙兒童特色主題購物中心，也旨在為人們創造一個便捷易達而多元豐富的消費、休閑、娛樂空間，成為引領都市人群生活方式的綜合購物中心。其特色是103m的星空天幕，被譽為亞洲最大的單層網殼穹頂，全景式玻璃穹頂，讓顧客可以在購物的同時觀賞到四季的變化，能和自然親密地接觸。

3.2 中庭空間

3.2.1 環宇城中間天幕中庭

中海環宇城最主要的中庭也是其商業空間中最具有特點的空間，地面蜿蜒行進的流線與顏色變幻的穹頂相得映彰，擺放的藝術品也作為點綴鑲嵌其中，整體格局將商業與藝術有機融合。中庭的穹頂作為亞洲最大的星空天幕，同時也是亞洲最大的單層網殼穹頂，它整體跨度長達103.8m。

由圖可看出其穹頂是由許多菱形的單體組成，因為在規范中屋頂透明部分的面積不應大于建筑屋頂總面積的20%，所以它采取了適宜的遮陽措施，玻璃頂和隨機點綴的遮擋，讓建筑的穹頂更富有變換，有光影效果。白天陽光可以透過天幕直接灑滿整個中庭，晚上通過變幻的燈光也能給客戶帶來不同的體驗。同時也合理組織自然通風，阻擋了陽光直射，提高了中庭空間光環境和熱環境舒適度。減少的玻璃面積也為室內空間熱環境提供了可能，冬季在這樣空曠的空間中卻并不覺得寒冷。中間的建筑單體，其頂上的斜撐支撐著整個頂，是固定剛接支座，在其形成的巨大空間下面可以看到零星布置的商位。

3.2.2 環宇城入口和扶梯中庭

環宇城中藝術元素融入商業空間不僅僅體現在天幕中庭，其入口中庭也是吸引人進入商場的一個手段。在猶如有點點繁星點綴的星空之下，運用的藝術燈具增加了視覺沖擊力，燈具上的玻璃鋼網殼，不僅用結構提升了中庭的通高，還引入了自然采光，提高了熱環境舒適度。這樣一個小面積的穹頂，也在一定程度上也減少了周圍噪音的干擾，讓顧客進入商場后宛若進入了另一個世界。

而扶梯上的中庭，是以一個類似煙囪狀的造型出現，曲面上升，口徑由大到小，其結構是一個肋環形球面網殼，節點為剛性節點。與它下方縱橫交錯的扶梯有機結合，造型奇特美觀。當人乘坐中庭下面的扶梯時，抬頭便可看到外面的風景，讓顧客能在不同高度品味其空間韻律。

4 小結

文章主要針對商業建筑中庭空間進行了研究，同時針對單層網殼結構進行了進一步的分析。在探討了單層網殼結構的歷史并以北京銀河SOHO橢圓形玻璃采光頂舉例后，以實地調研的商業綜合體——中海環宇城項目為研究對象，介紹了對單層網殼結構在其中不同中庭空間體驗分析后，得出結構方面的理解，以及對其舒適度方面的研究結論。中海環宇城利用單層網殼結構為媒介，將藝術與商業空間相結合的方式為其它商業空間的設計提供了較好的指導作用，并且也讓顧客在其中有了豐富的體驗感。