壹、建築原論
一、前言
環境(Environment)影響建築計畫與設計，往昔建築師作設計首重機能的探討，我們稱這種設計形態為「設計一元論」，亦即由內而外作設計(From inside out)，如今由於環境的急速變化，而建築在於改善人們的居住環境、表現功利與美的需求，是故今日人們的設計觀念改為由外而內(From outside in)，亦即作計畫之前先考慮環境因素對此設計的影響。換句話說：今日有些建築師對於該設計周遭環境所感到的興趣遠勝於設計本身。
環境的範疇很廣，如今所探討的僅侷限於物理環境的自身問題，諸如地理、地質與氣候因素，這些因素均因空間而異，地質因地而異，在今日的結構技術下應可克服它，惟日照、風向、雨量之地理與氣候因素，影響設計的規劃、定向、空間佈局與造型表現甚鉅，是故吾人在研究建築計畫各項論述之前，應先瞭解這些物理因素對設計的影響。
二、日照與建築之關係
太陽之輻射光線中含有紫外線，具有殺菌之作用。它的「能」可以使水及二氧化碳製成碳水化合物，作為植物之營養，此種作用吾人稱之為光合作用，並能提供大地之採光與供給動植物所需的熱能。
由於緯度之不同，使地球之各地所獲得的日照、熱能也不同，因而有熱帶、溫帶與寒帶之別。是故氣候對建築的影響是深遠的，甚至是民族的進步與退化跟氣候也有看密切關係。如熱帶民族資源豐富，求生容易，但缺乏奮鬥與進取心。反觀寒帶民族受看氣候的壓迫，資源難得，謀生不易，造就刻苦奮發之精神，文化得以進步，種族得以繁衍。
反應於建築上之差異為：
1. 平面：熱帶建築較為開敞(Open)、通風處附設有庭院或天井；寒帶則較為閉合(Closed)，因受風雪的緣故。
2. 保護單元：熱帶建築屋頂斜度較緩、外牆較薄、具豐富色調；寒帶建築則反之。
3. 流通單元：熱帶建築為避免熱氣侵襲，開窗較小且注意風向流動；寒帶建築則欲採取光及熱，開窗較大且注意風向阻擋。
4. 裝飾單元：熱帶建築線腳少用；寒帶建築線腳則多用以護光。
在熱帶地域中太陽方向與日照時間終年差異小，愈近赤道之地域，差異愈少。對建築的設計與計畫應考慮下列諸因素：
1. 宜減低室內之溫度，故牆應增厚而開口小。
2. 開口部應設置保護(遮陽)單元。
3. 對建築造型、通風與私密性必須與日照配合。
在溫帶地域中，一年四季溫差大，此時設計應慎重的考慮，如何地在冬天儘量吸取太陽熱能，在夏天則儘量排除太陽能。
上文提到日照兼具殺菌、維生、照明、傳熱諸項功能。若房子之居室終年不能獲得日照，則對人類的健康是有損害的，是故吾人作計畫時應妥善的運用日照，而使房子獲得最佳的定向。
三、日照與建築設計的處理
建築物依其機能的不同，有些終日不需陽光，有的在早晨則需要有陽光照射，例如醫院的病房設計，極需有早晨的陽光直接照射，而工廠設計，則應避免直射光，故有天窗的開啟。依據方位來看，東向僅有早晨的陽光，西向則接受下午的強烈光線，南方向可獲得最多量之陽光，西南向則獲得最多的熱量，而北向僅在夏天的下午獲得直射光。由此可知作設計時應多考慮建築之內涵與機能，才能決定它的方位，尤其於住宅區之規劃更應考慮此間題，據建築技術規則(設計施工編)規定，住宅至少應有一居室之窗可直接獲得日照。
(一)日照對熱帶與溫帶建築設計的影響
熱帶地域廣大，約自赤道向兩極擴展23∘27'，在此區域中，終年太陽的方向與照射的時間沒有太大的差異，尤以距赤道愈近的緯度，差異愈少。在此區域中，作建築計畫與設計時，應儘量消除由光產生的熱效應，其應注意事項如下：
1. 減少眩目，避免眼睛的緊張和疲勞。
2. 降低室內溫度。
3. 開口部份應有防光設備。
4. 室內照度宜適當。
5. 室內通風應良好。
6. 建築物應具有私密性。
以上諸項問題，除建築物之方位宜審慎考慮外；窗戶之遮陽設備亦應一並考量。其次論到日照對溫帶建築計畫：溫帶氣侯暖和，最適合人類居住。吾人在此地區之設計，應考慮如何避免夏季之日射及吸收冬季之陽光熱能，是故對大陽之方位應深入瞭解，才能符合設計之所需。
(二)日照與門窗開口設計
窗戶的位置、配置及其開口之大小，左右室內之受照量。設計時應依該室的性質及要求量而定，並考慮陽光投射室內所發生的各種情形。
為適應各室日照量的需求，除應考慮建築物之方位外，並講求日照調節亦即日照量之控制(Solar control)，此即關係到門窗開口之設計，如今普遍採用的方式為遮陽板的設計以遮擋日照及日射，多用於低緯度之熱帶建築，中國南方亦多有採用。
在夏季若日射透過開口，則使室溫增高，即使裝設冷氣設備，亦使冷房負荷增大。是故建築上之開口乃吾人作設計所應研究的課題。
通常於建築開口部位所應用之日照調節裝置，大致可分為活動及固定兩大類，其中又可分為水平型、垂直型、格柵型。而此三項裝置均是遮陽控制，其圖說如下所示。
我們作設計時應瞭解所有的雨庇遮陽是為效用而考慮，若完全以美觀作為取捨之依據，那麼這些雨庇遮陽之處理，在效用上往往會遭遇到失敗。
四、定向
上文論及日照對建築計畫之影響，有關採光、傳熱、顏色、空氣與音響在建築物理已詳細討論之，如今在建築計畫上應考慮的是建築物之方位問題，因它影響了通風、採光、日照的關係。
房屋的定向在於確定與環境之關係，房屋之位置須對現場、基地、太陽與通風作適當的定向。
(一)陽光定向
一幢房屋的定向須能對陽光作最大之管制與利用，由於逐漸使用大塊玻璃面積，使陽光定向的重要性與日俱增，在北半球房屋之南側與西側較東側與北側暖和。北側冬天因保持陰影故為較冷之一側，而南側於冬天則暴露於陽光之下較為暖和。
理想的定向是在冬天吸取較多的太陽熱量，在夏天則儘量排除太陽熱。太陽之角度在冬夏有所不同，因此屋簷的設計應使其角度與長度，在夏天能阻擋陽光之射入；在冬天則允許陽光之通過。
房間之位置，尚須具有充足的陽光的居室，如廚房應考慮上午陽光之透入，而起居室應有下午陽光，是故廚房與餐室應設於房屋之東側或兩側較佳，起居室則設於南側或西側，以便接受下午之陽光，而睡眠區可設於陽光較缺乏之側。
(二)風向
在某些地區風力可能影響於戶外生活，應儘可能地保留大樹，因樹木為擋風及導風之好材料，並為一種天然之遮陽設備。
(三)基地
基地的大小影響房屋位置選釋之彈住，法規限制了房屋設於基地的位置，基地依其功能分為三區，即私密區、公共區與服務區。私密區包括房屋及戶外活動之生活空間。公共區為自街道觀看的區域(一般屬於前庭)，該區提供停車空間與主要出入口。服務區則設置於靠廚房之室外空間，它提供了種種戶外服務性的設施。
(四)房屋與基地之關係
在現代建築中，蘇利文(Sullivan)曾指出「型隨機能而生」，並說：「吾人之建築在反映時代的機能，應視同明鏡」，此一構想，在今天為甚多建築師所宗法。
由於機能主義的觀念，促成了對設計的簡化，作極度之運用，簡化與功利主義的建築師相輔相成，而看出其表達的自由，空間運用的自由，及設計中結構運用的自由為其特徵。
柯比意(Le-Corbusier)認為吾人不需再與自然作對，而應與自然相結合，又說：建築形態是幾何學的精神，是近代的感情，他對設計建議了五要點：(1)底層自由立柱；(2)長窗、骨骼與壁體分離；(3)自由平面形成；(4)自由外部設計；(5)屋頂花園。最後他在臨終時曾說：『我宣告每個人都有權處身於太陽、空間、綠地之中，並設法使大家擁有一個有效率的交通系統，生態是建築與計劃中一個偉大的新詞』。
關係(Relationship)是指建築物內各空間與空間之關係及建築物與環境之關係，如今已成為建築計劃中不可或缺的一優良準則。
是故沙里南(Euro Sarinen)對於關係的重要性作了更進一步的說明：「於設計一個事物時，須使其適應一較大之容積，如盤子應配合桌子，桌子配合房間，房間配合住宅，而住宅應配合其鄰里單位，鄰里單位應配合一城市，故他的設計範圍從家具以至於房屋之設計及基地之關係，均詳細加以探討及考慮。
為欲使環境能與設計揉合，在作設計時應深入瞭解房屋與基地的關係。一基地可能為山丘、高低不平者或平坦之地，不論其情況如何，應使房屋與現地配合，不能使它成為現地的附屬物。所以一棟房屋可能僅適於一個基地上，若換個基地，或許就不能相稱。
(五)基地與鄰里單元的關係
前文論及一幢房子的構思或許適合於某一基地，但往往不能適合於鄰里單元。建築師必須就鄰里單元的特性上考慮房子本身的需要，諸如鄰里單元之固有設施、公園或遊憩地的使用狀況，接近商店中心的路線等特性。
(六)鄰里單元與社區的關係
不僅應使基地與房子有良好的關係，並應考慮基地與鄰里單元及鄰里單元與社區計畫，社區的固有設施必須考慮到學校、戲院、遊憩地、教堂、停車場、高速道路、汽車站、警察局與消防站、交通系統等之關係。
(七)房屋定向的步驟
在一基地內對房屋的定向考慮上述諸項因素後，進行房屋定向的設計步驟如下圖：
貳、建築與人體活動空間數據
一、人體測量學的原理
人的身體與其伸展特性對於設計具有直接的影響，有關男人與女人這些特性中一些較重要的平均尺寸如下圖所示。
成年英國男性之人體平均尺度。
資料來源：建築計畫，第一冊，黃定國編著，pp.11
成年英國女性之人體平均尺度。
資料來源：建築計畫，第一冊，黃定國編著，pp.12
其中，女性於身高、伸長等方面，約比男性少8~10CM左右；座高及步幅等方面，約比男性少5~8CM左右。
雖然在某些情況裡，以平均值做為量度範圍是合適的，但是必須予以強調的是處理平均值應該很小心，在僅取平均值作計算的場合，則對於任何特定的情況，大約僅有一半所考慮的人能滿足此一可能性，因此，為確保廣泛的人都能適合此範圍，則必須採取尺寸特性與平均值有偏差的人的計算值，在各項數據統計圖表中所示的每一特性值是第5百分比序，即該量度值係根據總人口的百分之五所求得的，而第95百分比序則根據總人口的百分之九十五所求得的量度值，因為企圖涵蓋百分之百總人口而迎合極端的人之做法或設計並非不經濟且不切乎實際，而以上述採大多數特定範圍數值之做法，則可折衷獲得對於廣大範圍的正常人解決的方便，例如，可能無法獲得一個特殊設計問題的解決方法對於典型可走動的人與坐輪椅的人都具有相等的效果。
二、人體測量的數據應用
舉例言之，我們可從統計表的數據得知百分之95的男人都高於1628MM，當該數據應用於設計問題時，通常都會發現僅在一個方向上有一限制因素，意即假若該問題是關係到頭頂高度的阻礙物，則矮小的人的高度就毫無意義，在應用統計表的數據時，建築師應該察知那個方向的尺寸具有關鍵性，這並不是說不論何時第95百分比研究所得的數值便能適合百分之95的人；假若關鍵尺寸是在相反的方向上，則僅有百分之5的人能適合，而正確的途徑則是應用第5百分比序以代之。
三、身體間隙與維持的通道
身體間隙的代表性容許值，可由資料集成等處查知，一個男人的最小入口如下：
(1)330mm∼450mm：困難；
(2)450mm∼610mm：剛剛好；
(3)610mm∼920mm：良好。
下圖所示者為一些門廊的寬度，可作為比較。
四、建築內部動線計畫
(一)防火及緊急狀況下之規範準則
在設計任何建築物內部的循環時，切題的防火及避難之規則是很重要的。其所要求條件，正如政府部門所發布之萬一發生火災或地震等意外時的逃避方法執行法規，這些數字給設計通道的容量與不同寬度的樓梯是否適合於逃避時提供一個有用的參考，在一個通道或樓梯是用作防火避難的地方，最好在早期階段即與當地的消防管轄機構研討。
(二)門廊與樓梯的流動容量
循環區內平均每人的許可空間可以下列為依據：
1. 一般設計目標：0.8㎡/人，當人的移動速度超過1.3M/Sec(良好的行走速度)時，加上0.37㎡/人；當人的移動速度在0.4 M/Sec到0.9 M/Sec(曳足而行) 時，加上0.27㎡/人到0.37㎡/人；由於阻礙物而駐足站立的人，約佔0.3㎡/人。
2. 行動不便者與年老的人的階梯尺寸，應詳加考量。就最正常的樓梯而言，梯級間的豎板與行走情況的一個適當關係公式為2R+G=600到630mm，式中R=豎板(級高,Riser)；G=行走情況(級深,Going)。R最大應該為190mm；G最大應該為250mm。
(三)電梯門廊尺寸的計算
電梯最具關鍵性的空間是位於主要入口或出口的地版面(梯廳)，而計算必須以尖峰使用時間為基礎，這通常是在建築物的使有者上下班抵達的時候，為求得在主要入口的電梯門廊裡等候的人所需的空間必須：
1. 計算電梯的等候時間間距(WI)──以分計之。WI＝來回一趟所需的時間÷電梯數
2. 估計裝載時間(FP)──以分計之。這是輸送該建築物全部人數所需的時間；通常的許可值是30分鐘。
3. 求出在門廊裡的人數為：總使用者 ×WI ÷FP
4. 設X表示在門廊裡每個人所容許的㎡數
5. 設定一個不均勻抵達(Uneven Arrivals)的因數(比方說2)，假若所希望的是很不均勻的流動，則必須使用較高的因數，例如車站、公車站牌等的接近(此因數的選擇也受到諸如建築的型式與可利用的循環空間等特殊設計之細節問題的影響)。
6. 則門廊的尺寸為：總使用者 ×WI ×X ×2 ÷FP
6.[實例]
6.假設某樓層有800人欲使用電梯，FP為30分鐘，0.5分鐘的WI，而每人的空間許可值為0.65㎡。則門廊面為：800 ×0.5 ×0.65 ×2 ÷30＝17.3㎡。
(四)循環動線
(四)一些影響循環(行走、移動)的一般尺寸，如下圖所示：
