建筑构图解析：人体比例与尺寸

2023-08-24 理论教育版权反馈

【摘要】：“建筑中的人体比例”则是指建筑中运用与人体比例相近的比例关系进行设计。因此，关于人体与建筑涉及两方面内容：静态人体尺寸与动态人体尺寸。图4-11 《建筑十书》中的人体与柱式的比例关系多立克柱式被称之为“男性之柱”，爱奥尼柱式与科林斯柱式则被称之为“女性之柱”。除柱式外，古希腊、古罗马建筑立面与平面构图中也随处可见人体比例关系。

人体尺寸是指人身体中整体与各部分的测量尺寸，例如身高、肩宽、四肢尺寸、头围等。人体比例是指人体各部分尺寸测量值之间的相互关系（比值），因此明晰的人体尺寸是确定人体比例的基础。“建筑中的人体比例”则是指建筑中运用与人体比例相近的比例关系进行设计。因此，关于人体与建筑涉及两方面内容：静态人体尺寸与动态人体尺寸。建筑史上的任何阶段都能探寻到人体尺寸与人体比例的踪迹，中西方古代建筑中至今保存较完整的宗教、皇家建筑中追求磅礴气势，多运用人体比例关系，而与人生活息息相关的居民建筑中则随处可见符合需求的人体尺寸。

1.西方古典建筑中的人体比例

西方建筑史中最早出现建筑以人体比例作为标准和参考可以追溯至古希腊、古罗马时期。首先由于对几何学认识的加强和几何学体系的建立；其次是因为其宗教信仰认为人体是神根据自己的身体创造出来的，拥有最完美的比例关系，因此在这一时期的雕塑中也努力表达人体美。

维特鲁威的《建筑十书》中对此有大量描写，其中关于人体比例描述如下：“大自然是按下述方式构造人体的，面部从颏到额顶和发际应为身体总高度的十分之一，手掌从腕到中指尖也是如此；头部从颏到头顶为八分之一；从胸部顶端到发际包括颈部下端为六分之一；从胸部的中部到头顶为四分之一。面部本身，颏底至鼻子最下端是整个脸长的三分之一，从鼻下端至双眉之间的中点是另一个三分之一，从这一点至额头发际也是三分之一。足是身高的六分之一，前臂为四分之一，胸部也是四分之一。其他肢体又有各自相应的比例，这些比例为古代著名画家和雕塑家所采用，赢得了赞誉和无尽的赞赏。”（图4-10）

图4-10 《建筑十书》中的人体比例

通过对人体比例关系的总结，维特鲁威得出一系列有关人体的静态数据，如图4-10所示通过引入方、圆这两个完美基本几何形式描绘出了完美人（达芬·奇将其重新绘制为“维特鲁威人”）。维特鲁威总结出基于人体比例的动态美学：“……人体的中心自然是肚脐。如果画一个人平躺下来，四肢伸展构成一个圆，圆心是肚脐，手指与脚尖移动便会与圆周线重合。无论如何，人体可以呈现出一个圆形，还可以从中看出一个方形。如果测量从足底至头顶的尺寸，并将这一尺寸与伸展开的双手的尺寸进行比较，就会发现，高与宽是相等的，恰好处于用角尺画出的正方形区域内。”

如图4-11所示，古希腊、古罗马的古典柱式是西方古代建筑艺术的瑰宝，在古今中外的各时期建筑中被广泛应用，《建筑十书》第三、四书中用人的特征对其进行了总结与解释，指出人体“模数”与柱式之美存在的联系，这种模数的来源是对人体比例的模拟。

图4-11 《建筑十书》中的人体与柱式的比例关系

多立克柱式（Doric）被称之为“男性之柱”，爱奥尼柱式与科林斯柱式则被称之为“女性之柱”。多立克柱式是古希腊时期最早出现的柱式，维特鲁威叙述这一柱式来源于男性身体比例，爱奥尼亚人通过测量发现男性身体的身高与足长比是6∶1，根据此比例创造出多立克圆柱，用以展现强壮的男性魅力，人们的审美逐渐变得优雅精致，开始更喜欢纤细的比例关系，多立克型也逐渐发展为高度与直径比为7∶1。同一时期，爱奥尼亚人建造狄安娜神庙时，当时女性的身体比例设计出外观更加高挑的爱奥尼柱式，其柱高与柱径的比例为8∶1，该柱式呈现出女性苗条匀称的身材。科林斯人随后发明出比例更为修长，装饰性更强的科林斯柱式，其柱高与柱径比为9∶1，充分体现少女的窈窕纤细（图4-11）。古典柱式比例的演进过程同时体现了建筑工艺的逐步提升。

除柱式外，古希腊、古罗马建筑立面与平面构图中也随处可见人体比例关系。以帕提农神庙为例，如图4-12所示，其正立面中屋顶高、柱高、柱距的比例关系与宙斯雕像的身高、肩高、足长的比例关系恰巧一致，也都遵循黄金比率。

中世纪哥特式建筑的平面中隐含着人体结构（头、躯干和四肢）的隐喻，而文艺复兴时期建筑中也把人体比例作为一个明证，认为数理上的比值反映着宇宙万物的和谐关系。这时期人体的比例方法，寻求的也不是抽象或象征意义的比值，而是功能方面的比值，即建筑的形式和空间是容纳人体的“容器”或人体活动范围的延伸，因此建筑的形式与空间应该决定于人的尺寸。

图4-12 宙斯雕像与帕提农神庙比例关系

2.中国古典建筑中的人体比例

中国传统建筑中同样拥有人体比例的构图关系，如图4-13所示的蓟县独乐寺观音阁剖面中可以看出，观音阁的内部空间尺寸是依据观音像的尺寸控制得出，而建筑的层高比例也是依据观音像的人体比例关系设置，如图所示：二层平台与观音像左手自然下垂的水平高度平齐；二层柱头斗拱的下端与观音像右手肘部水平高度一致；三层平台和扶手高度与右手同一水平高度；观音像头部的尺寸恰巧是三层柱头斗拱的高度。

与西方古典建筑对比，中国古典建筑中不仅运用的人体比例中提取的数理关系加以“形式化”，还通过隐晦的“意向”抽象出人形或人体结构。如图4-14所示为汉画像石中表现的建筑结构中的人体元素。图4-14a中汉武氏祠石刻人像利用人形比例的抽象形式作为建筑承重构件（柱式）承载建筑屋顶，手法与帕提农神庙雅典娜神殿的少女柱一致，但明显可以看出汉武氏祠石刻人像的人体比例相对抽象。

四川柿子湾汉墓人像柱（图4-14b）的人形则更为抽象，下肢完全以单根柱体表达，上肢与头颈部分则形化为柱头斗拱。南北朝岭南建筑中的一斗三升的斗拱和人字拱形式是在其基础上的进一步抽象。

图4-13 独乐寺观音阁剖面

图4-14 中国古典建筑中的人形与人体结构意向比例关系

a）汉武氏祠石刻人像 b）四川柿子湾汉墓人像柱

3.现代建筑设计中的人体比例

柯布西耶曾解释过：“模度是从人体尺寸与自然界中产生的一个度量工具。”柯布西耶模度绝不仅仅是一个简单的测量工具，而是一种设计手段，他建立了以人体尺度及比例关系为基础的设计系统。为建筑师提供数据参考，解放建筑师对尺度与量化关系的困扰，并贯穿于设计到建造的整个过程中。

勒·柯布西耶在早年旅行过许多国家，他发现如巴尔干半岛、老的法国哥特木屋、土耳其、巴伐利亚、希腊、瑞士的住宅高度都是人举手的高度（地面距顶棚的高度为2.1～2.2m），从中得到启发，采用人体高度1.75m，得出了以108.2cm、175cm、216.4cm为基础的尺寸系列，但这些数字与英寸、英尺的换算过程中必须近似，因此实践中还不是很适用，后来经过调整产生了以113cm、183cm、226cm为基础的新尺寸系列，这些尺寸与英寸、英尺在换算中基本不需近似便可取整，“模数”的1.83m人体便产生了。如图4-15a所示窄腰、宽肩、修长四肢和小小的头部组成了一个符合几何控制线的美学上的理想人体，并根据模度人的基本比例研究出各种行为模式的尺寸关系（图4-15b）。

图4-15 柯布西耶设计的“模度”

a）“模数人体”比例 b）“模数人体”各种常用行为的尺寸

柯布西耶在大量建筑中运用到“模度”，其中最出名的是马赛公寓和朗香教堂。马赛公寓的设计中用了15种模数尺寸，整个建筑的每个细节都运用到模度的比例关系：结构、户型、层高、构件（栏杆、扶手）等。如图4-16所示，朗香教堂中，墙面的窗洞、地面分割等许多细节设计都源于他的“模度”。

现代建筑设计中对人体比例的应用不仅只是柯布西耶，也不仅只有“模度”这一个概念。今天建筑设计界关于人体尺寸和比例的研究已经形成一个学科：建筑人体工程学。人体工程学与20世纪60年代起源于欧美工业化国家，最早被应用于机械制造业，研究人与机械之间的协调关系。2003年以来人体工程学与室内设计相结合，强调以人为主体，运用人体计测、生理、心理计测等手段和方法，研究人体结构功能、心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系，以适合人的身心活动要求，使室内空间尺度达到最佳的使用效果，确立该学科在建筑空间设计中的地位，各国也都相继发布本国男女成年人的平均身高和人体比例信息供设计师参考，自此不局限于室内，包括建筑功能流线、平立面、（室内外）空间设计中都广泛应用人体工程学的相关理论。

图4-16 朗香教堂与人体的比例对比

人体工程学应用实例：我国属地震高发地区，地震灾害给我国人民生命安全造成重大威胁，作者本人长期进行灾后临时安置建筑的设计研究，并承担“河南省基础与前沿技术研究计划项目（162300410218）”。临时安置房的尺寸与比例设置依照我国人体工程学的相关数据设计完成，其中临时学校教室平面设计根据我国15岁男子的平均身高1680mm，成年男子肩宽与身高比1∶3.2，得到1680mm/3.2=525mm，因此临时初中教室走道宽度以600mm为宜，每个学生座位1000mm×800mm最合适，教室第一排课桌前沿与黑板的水平距离应≥2000mm，得出如图4-17所示临时初中教室平面图最佳尺寸比例：6m×3.8m=22.8m²，容纳18名学生。根据相同方法计算出临时小学教室的最佳尺寸为5.2m×3.3m=17.16m²，也容纳18名学生。

图4-17 基于人体尺寸的临时学校平面设计

a）临时小学平面设计 b）临时初中平面设计

建筑构图解析：人体比例与尺寸

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