建筑雨棚精細化設計探討

姚慧娟

雨棚是設在建筑出入口頂部用來遮風避雨、防高空墜落的建筑構件，是建筑設計中不可或缺的實用元素。造型優美、設計精致的雨棚對提升入口空間品質、賦予建筑外觀獨特的美感發揮著重要作用。因此，對雨棚進行精細化設計是尤為關鍵的步驟。

1 雨棚空間形態及尺度

廣義的雨篷為遮風避雨、防墜落的空間或構件。按照與建筑外輪廓的關系，可以分為獨立突出于建筑之外、首層內凹形成的檐廊空間，以及兩者的結合—半凹半凸的雨篷空間。

雨棚的進深取決于其所處的位置、功能需求及形象考慮，一般分為主入口、次入口及疏散出口雨棚。主入口雨棚出挑較深遠，對于有落客需求的建筑而言（例如酒店等），通常雨篷的進深不小于5.5 m，覆蓋門前等候及落客區。設計實踐中，主入口雨棚往往尺寸更為宏大，造型也較鮮明，可以是獨立于建筑主體語匯之外的設計，也可以是建筑造型和表皮的延續，如徐家匯中心塔樓的雨棚。次入口雨棚的尺寸較為靈活，進深約2 ～4 m最常見。疏散出口雨棚通常較小，出挑在2 m 以內。

雨棚的出挑深度也受到《建筑防火通用規范》（GB 55037—2022）的限制，規范要求“消防車登高操作場地與建筑之間不應有進深大于4 m 的裙房及其他妨礙消防車操作的障礙物”[1]。近年來出現的一種用于消防登高面的可伸縮雨棚，也是一種創造性解決思路[2]。雨棚的距地高度與出挑深度相關。通常小型雨棚的高度距地約4.5 m，中型雨棚距地4 ～6 m，大型雨棚距地6 m 以上。

2 雨棚精細化設計要點

雨棚的精細化設計，既有造型、材料、泛光結合等美學層面的思考，也包含結構形式、排水方式、材料劃分、相關規范要求等技術層面的分析。美觀而實用的雨棚是這些要素的統籌規劃與合理創新。

2.1 結構設計

結構方案是實現造型最重要的要素，雨棚的結構可以由幕墻龍骨提供支撐，也可以生根于土建結構之上或直接由主體提供支撐。以下為一些常見的雨棚結構方式。

2.1.1 梁式懸挑雨棚

梁式懸挑雨棚可細分為：第1，雨棚結構直接從幕墻立柱上出挑，無須與主體梁柱連接，因此雨棚的寬度及高度相對靈活。一些地標幕墻規范對這類雨棚的出挑深度有所限制，例如，在上海市工程建設規范《建筑幕墻工程技術標準》（DG/TJ08-56-2019）（J12028—2019）規定從幕墻鋼結構梁、柱上出挑的雨棚不宜大于2 m[3]。這類雨棚較為輕巧，可采取變截面雨棚梁或轉折梁使其端部更纖薄。第2，雨棚結構從主體結構上出挑，深度約達4 m。

2.1.2 鋼板或不銹鋼薄板雨棚

板厚與地區風壓有關，具體厚度由計算決定。在上海中交濱江廣場項目中，采用了20 mm 的不銹鋼板雨棚。這類適用于出挑1.2 m 以內的雨棚。

2.1.3 梁式雨棚帶拉桿或壓桿

多地幕墻規范要求出挑深度達到4 ～4.2 m 的雨棚，宜設置拉桿或壓桿。各地規范數值略有不同[3-5]，應查詢相應的規范。

2.1.4 獨立柱式雨棚

獨立柱式雨棚通常用于尺度較大的雨棚，或用來強調主入口空間，如上海震旦博物館。

2.1.5 特殊結構

特殊結構如薄殼、網殼、桁架、網架等，適用于超大尺寸或有特殊造型設計的雨棚。著名的案例有阿爾瓦羅·西扎設計的里斯本世博會葡萄牙館入口天棚，采用懸拉鋼索外包混凝土的結構方式[6]，創造了一個令人贊嘆的優美雨棚。

建筑師需與結構及幕墻工程師密切配合，方可確定合理美觀，甚至極具創造力的方案。當雨棚結構做了細致的考量，也可外露成為造型的一部分。例如，RSHP 設計的上海中興路一號興CLUB 的雨棚，主結構方案采用4 根直徑300 mm 的纖細立柱，每對立柱伸出拉索懸吊四榀三角桁架，桁架之間設3 道不銹鋼管提供橫向穩定。雨棚玻璃面板以爪件支承在桁架上。該雨棚的結構體系表達清晰，外露構件精致富有設計感，彰顯理性的力量與美感。

2.2 排水方式

采用散排可減薄雨棚的厚度，多用于小雨棚、多層建筑或不重要的入口。有組織排水，需要考慮天溝、雨水管與雨棚結構的關系。建筑師們往往希望雨棚盡可能輕巧，因此妥善安排這些構件是技術方案的一個重點。

2.3 材料選擇

常見的材料有混凝土、玻璃、金屬板等。隨著新材料的推廣，聚碳酸酯板、太陽能光伏[7]、膜布等新材料越來越多地運用在建筑雨棚上。

玻璃作為頂部材質，輕盈通透，但長期使用后表面積灰及雨水留痕影響美觀。通常采用彩釉、磨砂、夾膠金屬網玻璃，或底部增加裝飾構件進行遮擋。玻璃面板需要劃分為較小的面積。國標及部分地標幕墻規范對此提出具體的要求。例如，上海市《建筑幕墻工程技術標準》（DG/TJ08-56-2019）（J12078―2019）要求玻璃面板單塊面積不宜大于2.5 m2，不應大于3 m2，長邊邊長不宜大于2 m，玻璃的懸挑尺寸不大于150 mm。國家標準，浙江及江蘇等地也有類似的內容。同時，一些規范也對雨棚玻璃面板的支承方式做出規定，如近年來不再允許使用倒掛鋼爪式點支承形式。

金屬面板可劃分為更大的尺寸，主要取決于板材的加工要求。常規較經濟的尺寸是短邊不大于1.5 m，長邊可至4.5 ～6 m。當幅面過大的金屬單板用做雨棚吊頂時，可采用蜂窩板或復合板，提高板面的平整度。雨棚的板縫處理方式多樣，包括使用密封膠、開縫、密拼或組合方法。這些處理方法會影響雨棚的細節精致度。

2.4 泛光照明

除提供功能性照明外，燈光也起到美化出入口的作用。燈具可暗埋、明裝，也可采用磨砂玻璃或亞克力板進行間接照明。不同的雨棚材料對于光線有不同的散射能力，亦對泛光照明的方式有要求。例如，反射性較強的拉絲不銹鋼不易承光，容易映射出扭曲的光源，不宜采用洗墻燈的方式。此外，燈具的安裝方式要便于后續檢修，設計時需要與燈光、幕墻顧問充分溝通。

3 設計案例分析

本文以青島濱海國際中心某地塊超高層塔樓為例，介紹其中2 處典型的雨棚精細化設計過程和成果。

項目由4 棟建筑組成，1#塔樓，建筑高度143.9 m，是場內制高點。塔樓的外立面概念為“疊水流觴”，在高度方向按黃金分割數列劃分為不同高度段。外立面設有不同旋轉角度的豎向裝飾線條。起到分隔作用的水平腰線，飾以豎向格柵，呼應垂直裝飾條，增加立面細節，同時也考慮了功能 位于避難設備層及三層的格柵解決了設備通風的要求。塔樓為鋼混框架結構。

雨棚設計遵循的原則有：雨棚造型需與建筑整體協調，成為外立面的一部分而不是附屬物；雨棚的大小尺度應與其所在位置、功能屬性匹配，依據具體的土建條件、幕墻系統、燈光方案進行綜合考量，做出技術深化設計。

設計者希望主入口雨棚（圖1）創造一個具有強烈昭示度和儀式感，甚至從基地入口即可識別的建筑入口形象，因此將雨棚設在3 層（11.2 m標高處），最大出挑達到8.3 m。3 層處的水平腰線外展，延續塔身的倒角圓弧，平滑銜接形成雨棚；放棄露明的拉壓桿，保持造型語言的純粹；雨棚根部寬度達到28.5 m，可完全覆蓋等候區及3 個停車位的落客區。由于梁高及機電要求，本層水平腰線的高度為2.2 m，雨棚的根部厚度同高。雨棚端部則收窄變薄，寬度約19.34 m，厚度1 m，變截面的設計使得造型趨于輕盈。此外，雨棚底部每隔1.5 m設有300 mm 寬的流線型裝飾帶，強化入口進深和序列感。

圖1 主入口雨棚剖面大樣圖（來源：作者自繪）

泛光方案采取3 個系統：第1，延續塔樓整體泛光概念，于水平腰線內暗埋一圈硬條燈帶，洗亮上層挑檐的底板以及格柵；第2，雨棚底部裝有300 mm 寬的流線型裝飾帶，暗裝180 mm 寬卡槽式燈具加乳白透光膜（透光率60%）；第3，雨棚吊頂端部增設一排下照筒燈，功率30 W，為入口提供足夠的照度。

雨棚根部處混凝土梁高1.95 m。經幕墻顧問計算，從混凝土梁上每隔1.5 m 固定一榀V 字型鋼梁，起到斜向支撐桿的作用，斜撐角度根據雨棚造型確定。上弦構件采用150×300（h）方鋼管，下弦構件采用100×150（h）方鋼管，下弦桿同時起到吊掛玻璃肋幕墻系統的作用。V 字鋼梁的前端，順應雨棚形狀，采用變截面梁150×300 （h）～200 （h）。端部設橫向150×300 （h）的鋼梁提供側向穩定支撐。玻璃及鋁板造型通過焊接次龍骨完成。

雨棚頂面采用了豎明橫隱玻璃系統，朝向天溝3%找坡。玻璃根據模數劃分為0.75 m×1.73 m 的板塊。面板采用夾膠玻璃，白色條紋狀彩釉，釉條寬度10 mm，間距30 mm。

在雨棚細節處理上，由于下層挑檐板面展開尺寸較大，出于造價和平整度的考慮，上層采用3 mm 厚鋁合金單板，下層采用鋁合金蜂窩板，不同材料交接縫隙設在內口，且被格柵遮擋。優化雨棚的輪廓及細部，以平面鋁板為主，僅有少量單曲鋁板。優化后的方案更加經濟，且加工、施工更加容易。裝飾性寬縫及窄縫結合：在雨棚吊頂轉折面內側100 mm 處，設20 mm 寬凹扣蓋式縫隙，來解決圓弧轉角部位不同方向、不同面相交帶來的分縫問題；沿挑檐和雨棚周圈，按幕墻模數每隔1.5 m 設一道6 mm 窄縫，視覺上保持了挑檐的連續完整性。

東側次入口設置一處出挑2.1 m、距地3.7 m 的雨棚。該雨棚同樣位于2層通高玻璃肋系統中。建筑師希望有組織排水且盡可能輕巧，保證大堂的通透性，因此設計的重點在于極其精細的排布鋼結構和雨水系統。

得到幕墻顧問計算結果后，協調顧問對幕墻結構的標高和布置做出精確的定位（圖2）。雨棚并未采用常規的在雨棚標高上增設土建橫梁來提供懸挑結構支撐的方法，而是從混凝土結構柱上出挑鋼梁，拉接一道300×250（h）的橫向鋼梁，這道橫向梁除支撐雨棚結構外，還用于固定其上的玻璃肋幕墻。外側每隔1.5 m 設置60×150 （h）～120 （h）的懸挑變截面折梁，其根部下沉，便于設置天溝及進入室內的雨水管，端部的高度順應雨棚外包輪廓的抬起而變小。雨水管緊貼混凝土柱內側，進入室內后落下，包裹在柱子飾面內。經過幾輪討論和驗證，最終的設計可以將雨棚端部做到150 mm，根部室內側裝飾完成面高度達到520 mm。

圖2 次入口雨棚剖面大樣圖（來源：作者自繪）

在這個項目的設計全過程中，建筑師發揮主導作用，積極組織討論，協同各方豐富和完善方案。同時注重對細節的雕琢，力求設計的完美呈現。全過程均采用Revit 構建三維模型，直觀呈現設計效果，通過模型校驗不同專業設計，及時發現問題并予以修正，保證設計方案的實施可行性。

4 結語

精美的雨篷是建筑師審美創意、技術水平的雙重體現。建筑師需要運用形態、材質、燈光等元素，營造出獨特且與整體相協調的入口空間，同時要求建筑師具備協調引導各專業顧問制訂富有創造力的解決方案。當建筑師們對藝術與技術擁有深度理解和把握后，通過精準的細節處理，方打造既有功能性又富藝術感的雨篷設計，賦予建筑別樣的魅力和體驗。