高层建筑平面设计原则及实践探讨

高层建筑平面设计原则及实践探讨

发表时间：2013-01-06T11:36:09.763Z 来源：《建筑学研究前沿》2012年11月供稿作者：蔡文杰[导读] 在当今社会对高层建筑的设计要求更加贴近时代发展的步伐。蔡文杰中煤科工集团武汉设计研究院

摘要：在当今社会对高层建筑的设计要求更加贴近时代发展的步伐。本文重点从平面设计结构构思和标准层的设计来探讨高层建筑的平面设计概念与创作方法，对高层建筑平面设计起到一定参考价值。

关键词：平面设计；建筑结构；设计原则；标准层

1 引言

在现代建筑设计理念中，建筑、结构、技术三者之间密切联系，并且相互促动。科学的结构形式、先进的技术，都会为平面设计提供新的创作思路，并且还可以为平面使用效率的提高提供了可能性。建设高层建筑也是城市设计师，建筑师，工程师们面对的永久课题。 2平面设计中的结构构思

2.1 受力特征与平面形式

高层建筑在水平荷载作用下，会产生以整体弯曲变形为主导的相对侧移。结构的这种以整体弯曲变形为主导的相对侧移，与结构体系的抵抗倾覆力矩的有效宽度的三次方成反比关系。因此，减少相对侧移的方法之一是在平面上加大建筑的有效宽度。根据风洞实验可以得知，不同的平面形状其风力作用的效果也不相同。有着圆形、椭圆形、正方形、修正三角形、正多边形等平面形式的高层建筑，沿纵横两个方向有较大的宽度，较小的受风面积，和较好的抗侧刚度，为理想的高层建筑片面类型。但是对某些由于自然条件或者使用功能上特殊要求的建筑，往往会出现沿短边方向有效度较小、抗侧刚度较弱的长条形平面。针对这类建筑，一般可以通过设计成曲线形、折线形，或口字形平面，使房屋整体宽度增大几倍来提高其整体抗侧刚度。

2.2 结构平面布置的合理性

对任何平面形式的高层结构来说，一般可以通过尽量使平面的质量中心接近于抗侧力结构的刚度中心这种做法，来避免由于水平荷载与抗侧力结构刚度中心所偏离而产生的扭矩。对于平面形式比较复杂的高层建筑，也可以通过调整抗侧力的结构位置，使得质量中心与刚度中心尽可能接近。

2.3 结构形式与特点

高层建筑平面布置往往随着其使用性质和功能的不同而发生变化。住宅及旅馆一般适用于小空间平面布置方案；商场、餐厅、展览厅等需要有能灵活分离的大空间；内部无柱的大空间一般用作宴会厅、舞厅、报告厅等。能提供不同内部空间的各种结构体系在建筑平面中各具特色。随着结构技术的发展，一些较新颖结构体系如悬挑结构、矩形结构、悬挂结构等的运用，为建筑师创造丰富多彩的建筑形体创造了有利的条件。

3 标准层的设计原则

3.1 标准层相关概念

标准层就是在建筑水平与垂直系统中，由大多数在建筑、结构、设备等性质均相同的楼层重叠起来的空间，它揭示出了高层建筑的实质构成。

3.2 标准层设计基本原则

（1）重复性原则

标准层建筑的固有属性是标准层的竖向积层向空中发展。标准层设计的基本精髓就是水平重叠的有效性与垂直贯穿的合理性。为此标准层的最基本原则就是重复性。这种重复包括了完全重复和部分重复。

（2）高效性原则

现代社会发展的大趋势是高效与集约，针对标准层这样一个容纳丰富社会活动的场所来说，整栋建筑的综合效益与标准层空间的高效利用率的提高是有关联的，因此在未来标准层的设计中要充分发挥高效性原则。

（3）安全性原则

1）交通疏导的安全性

由于标准层一般有较大的建筑面积以及复杂的使用功能，人员密度及流动量大，因此诸多因素都能引起火灾。在原则上疏散路线的设计是简单明了，方便人们在紧急时进行判断，以便于火灾发生时将受困人员安全迅速地疏散到安全地带。 2）结构材料的坚固性

在结构选型合理的基础上，要保证建筑材料的可靠性，保证标准层的使用寿命。在我国当前经济条件制约下，很多建筑不能在规定的使用年限下维修拆除，所以保障标准层安全性的重要一点就是在结构选取、材料配比上放宽限度，尽量为延长建筑的使用周期。

（4）经济性原则

主要从长宽比来考虑标准层的经济效益。一般来说，随着建筑层数和规模的增大，点形的塔式主要用于需要有较大进深的建筑；条形的板式一般适用于旅馆、住宅、医院等。由于采取塔式的同时采用内天井而使使用效率减小，在这种情况下，标准层长宽比较小（≤2）的宽板式高层能有效地利用塔式和板式的长处。

（5）以人为本原则

为人服务是人性化建筑的目的，在智能化水平不断提高的同时，更有必要强调人性化设计。新一代建筑标准层采用更为灵活的空间布局，并且逐渐转向为宽松舒适的空间设计。设计中“景观空间”、“中庭空间”、“交往空间”、“共享空间”的概念不断被运用，并结合功能空间，铺开了标准层人性化设计的道路。

标准层的生态化设计体现了人类对自然的可持续性的渴望。节能和生态两者相辅相成。注重效益、崇尚自然、尊重科学三个生态建筑基本点，要在可持续性建筑标准层设计这一复杂系统工程中紧紧把握。注重效益就是以最少资源建造房屋同时使用清洁能源；崇尚自然就是为了实现标准层平面的自然通风、自然采光、隔热和遮阳而采取的建筑设计和构造的处理手法。尊重科学就是在可持续发展的框架下，为使建筑标准层的设计达到生态建筑的要求，而采用的现代科技手段。

4 结束语

高层建筑设计的影响因素很多，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。

参考文献

[1] 芦继红. 高层建筑的结构构思[J]. 焦作大学学报

[2] 姜姗, 李昕. 高层建筑平面设计[J]. 大科技

[3] 岳麟. 高层建筑平面设计[J]. 民营科技

[4] 焦晓青. 高层建筑平面设计浅析[J]. 城市建设研究理论