高层建筑平面设计浅析

　　摘要：随着当今社会科学技术和文化经济的不断飞速发展，高层建筑已经成为了一种非常常见的建筑结构形式，对于高层建筑标准层的设计要求也更加贴近时代发展的步伐。本文结合相关的资料对高层建筑做了定义，就高层建筑平面设计中的主要要素作了探讨和阐述。

　　关键词：高层建筑、平面设计、标准层

　　1．高层建筑概述

　　1.1高层建筑定义

　　高层建筑根据民用建筑其使用功能的不同分为居住建筑和公共建筑。根据现行建筑的相关规范，不同使用功能的高层建筑对高层的定义也不同。

　　居住建筑根据我国现行《住宅设计规范》规定：1至3层的住宅为低层住宅、4至6层的住宅为多层住宅、7至9层的住宅为中高层住宅、10层及以上的住宅为高层住宅。规范规定七层及以上的住宅或住户入口层楼面距室外设计地面的高度超过16ｍ以上的住宅必须设置电梯。

　　公共建筑根据我国现行相关防火规范规定：建筑高度大于24米的公共建筑为高层公共建筑。不同使用功能的公共建筑对于设置电梯的要求各不相同。例如《办公建筑设计规范》规定五层及五层以上办公建筑应设电梯；《商店建筑设计规范》规定大型商店营业部分层数为四层及四层以上时，宜设乘客电梯或自动扶梯。

　　1.2高层建筑平面分类

　　在建筑水平与垂直系统中，由大多数建筑、结构、设备等性质相同的楼层重叠起来的空间，称之为标准层。高层建筑标准层的有效水平重叠与合理垂直贯穿是建筑设计的基本精髓，截取水平面和垂直体交汇处的任一单元段，即得到所谓的标准层。

　　1.2.1高层标准层平面根据不同的使用功能要求可以划分为住宅建筑、办公建筑、酒店建筑、医院建筑等。住宅、办公、酒店、医院等高层建筑各自的使用特点不同，顺应功能要求设计出来的标准层平面无论是平面形状还是平面内部的房间布局、交通流线组织也各不相同。

　　以高层住宅为例，根据住宅交通疏散形式的不同，住宅平面被分为单元式、塔式、通廊式等。

　　1.2.2如果单纯的按照高层标准层平面形状划分，高层建筑的标准层平面以对称的几何平面图形居多。主要原因在于高层中，建筑除了受竖向荷载作用外，还要考虑风力或地震力引起的水平荷载，这在很大程度上限制了标准层设计的自由度。这种对称的平面形式可以使高层建筑的结构设计更为经济合理。

　　高层建筑的竖向交通核心筒系统，即楼梯、电梯、及其前室、疏散走道、公共服务用房、设备室、管道井等集中组合成有机的结构核心体，形成上下贯通，结构刚度强劲的核心筒体组合，其常常布置在平面较为中心的部位，作为高层建筑平面的核心要素，对标准层平面布局的灵活性构成了极大影响。高层建筑基本的平面图形有矩形（板式）、弧形曲线、方形、圆形、三角形等等。这些基本图形可以通过切角、旋转、形体上加减法等设计手法衍生出来新的平面造型。

　　结合高层建筑不同的使用功能，高层建筑各自的标准层平面形状也会有所不同。例如单元式住宅的平面形式常为矩形（板式）平面形式等；办公和酒店建筑的平面形式常为矩形（板式）、弧形曲线、方形、圆形等；医院建筑平面形式常为矩形（板式）等。

　　2．标准层平面设计要素

　　标准层平面设计影响因素来自于多方面、多角度。

　　2.1交通组织和消防疏散对于高层建筑标准层平面设计的影响是一个主要因素。高层建筑一般都具有人员密集、使用功能复杂、各种设备管线繁多的特点，引起火灾的潜在因素颇多。发生火灾时，将被火情围困的人员迅速安全地疏散到室外地面安全地带是防火疏散设计的重要环节。疏散设计的原则是路线简单明了，便于人们在紧急时进行判断，同时提供从室内任何位置向两个方向疏散的可能性。

　　根据《高层民用建筑设计防火规范》的相关规定，不同高度、不同功能的高层建筑其疏散楼梯的形式也不相同。

　　规范中明确规定：

　　一类高层建筑和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度超过32m的二类建筑以及塔式住宅，均应设防烟楼梯间；

　　裙房和除单元式和通廊式住宅外的建筑高度不超过32m的二类高层建筑应设封闭楼梯间。

　　十一层及十一层以下的单元式住宅可不设封闭楼梯间，但开向楼梯间的户门应为乙级防火门，且楼梯间应靠外墙，并应直接天然采光和自然通风。

　　十二层及十八层的单元式住宅应设封闭楼梯间。

　　十九层及十九层以上的单元式住宅应设防烟楼梯间。

　　十一层及十一层以下的通廊式住宅应设封闭楼梯间；超过十一层的通廊式住宅应设防烟楼梯间。

　　以上这些关于安全疏散的相关规定，都和高层建筑标准层平面设计息息相关。任何高层建筑平面设计都要以满足人员安全疏散为前提，合理的进行交通流线的组织。

　　2.2高层建筑平面设计应满足其使用功能的合理性。“以人为本”是当今建筑设计的一个重要设计理念。随着科学技术、经济文化的不断飞速发展，人类对建筑设计的要求已经不仅仅是满足单一的建筑使用功能，而是要求以人的基本生活、心理、行为和文化物质为出发点的人性化建筑设计。在科技发展、智能化水平不断提高的背景下，强调人性化设计更有必要。标准层的平面设计就是要有利于人的身心健康，具有使用的舒适性合理性。建筑标准层平面布局设计应灵活，尽可能营造符合人体功能学的宽松舒适的工作、生活环境。

　　2.3标准层平面设计的经济因素是投资方较为关心的一个设计要素。影响经济因素的内容较多，比如结构选型、平面布局的各个功能空间的使用率等。

　　高层建筑标准层平面规则对称、具有良好的整体性，可以增强其抗侧力的能力。不规则的建筑平面方案，如平面凹凸不规则的建筑方案在结构设计时会按照相关规范规定采取一定的加强措施。这些措施都会增加建筑的投资成本。

　　便捷高效的水平与垂直交通系统和安全疏散系统，这些标准层平面中主要的公共空间需要在满足安全使用的前提下尽可能的缩减建筑面积，提高标准层的有效使用率。

　　标准层平面形式及外表宜简不宜繁，过于繁杂化的艺术处理会造成不合理的空间利用、结构及施工困难，装修与维护不便及能源消耗量的无谓增加等。

　　2.4建筑的节能设计与建筑所在地区的气候条件、建筑总体布局、建筑物体形系数、朝向、外围护结构保温隔热性能、外檐门窗质量等诸多因素有关。高层建筑体型庞大，相邻高层建筑相互遮挡，易形成大面积阴影区。

　　高层建筑平面设计时应考虑到节能设计的相关设计要素，尽可能的降低建筑能耗。例如在寒冷地区平面设计应注意合理的确定建筑位置和朝向，使建筑平面主要功能空间更多的接收到太阳辐射的热能；建筑平面在南向开窗面积可以略大一些，而东西向、北向的房间在满足采光条件下开窗面积要尽可能小一些；高层建筑的平面形体要规整，减少不必要的凹凸变化，严格控制体形系数。这些设计方法可以使建筑获得更多太阳热辐射并且同时减少热损失，给室内创造一个良好舒适的温度环境。

　　2.5工业化高速发展的社会，人类面临环境破坏、能源危机等种种环境威胁。高层建筑如何充分利用绿色建筑能源已经成为当今高层建筑设计的一个新的设计要素。尽可能利用当地的环境气候、地势、阳光、水和空气等自然特点，减少建筑对生态系统的破坏，创建生态建筑。在进行高层建筑平面设计时主要体现在对绿色能源的充分利用。例如各主要功能空间的平面布局要充分利用自然采光，尽量减少人工照明的能耗；通过平面形体、朝向等设计应将主要功能空间的朝向垂直于夏季主导风向，充分利用自然通风。除此之外还有雨水的重新回收利用系统、天阳能集热器提供热水系统、光电管提供电能系统、呼吸式幕墙系统等等，在进行这些绿色建筑要点设计时，建筑平面设计都需要将平面的使用功能与绿色建筑设备系统进行综合考虑合理布置平面。

　　3.结论

　　高层建筑设计的影响因素很多，建筑的防火性、智能性、生态性、可持续发展性等等都是高层建筑设计发展中不能忽视的各项因素。建筑师在设计高层建筑中应充分把握各种设计因素，以人为本，综合全面的考虑高层建筑平面设计问题。