摘 要：本文介紹了標準層的概念，闡述了標準層設計的基本原則及平面構成手法，最后分析了各類建筑標準層設計方法。
關鍵詞：標準層;原則;平面形狀;構成手法
Abstract: This paper introduces the standard layer concept, elaborates basic principle of standard layer design and graphic forms, and finally analyzes the design method of various types of building standard.
Key words: standard layer; principle; plane shape; composition method
中圖分類號TU2 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2104
《民用建筑設計通則》(JGJ37-87)中規定：10 層及 10 層以上的民用建筑和總高度超過 24m 的公共建筑及綜合性建筑為高層建筑。建筑高度超過 100m 的建筑均為超高層建筑。在建筑水平與垂直系統中,有由大多數相同的樓層重疊起來的空間,這些空間的建筑、結構、設備等性質均相同,稱之為標準層。
1 標準層的相關概念
在建筑水平與垂直系統中,有由大多數相同的樓層重疊起來的空間,這些空間的建筑、結構、設備等性質均相同,稱之為標準層。
在高層中,建筑除了受豎向荷載作用外,還要考慮風力或地震力引起的水平荷載,這在很大程度上限制了標準層設計的自由度。高層建筑的豎向交通系統以電梯為主,樓梯只是一個消防疏散和短距離運輸的輔助手段,這點對標準層平面布局的靈活性構成了極大影響。
2 標準層設計的基本原則
2.1 重復性原則
標準層的豎向積層,向空中發展是含有標準層建筑的固有屬性。有效水平重疊與合理垂直貫穿是建筑標準層設計的基本精髓,揭示出高層建筑的實質構成。為此,重復性是標準層設計要遵守的最為基本原則。這種重復可從以下兩方面來考慮:完全重復和部分重復。完全重復是最為常見和最簡單的重復原則,即標準層平面的各項要素都完全一致,隨著建筑的日新月異,完全機械式的重復所帶來的空間單調、形式乏味被人們所重視,而部分重復原則在標準層的設計中表現了更為強大的優勢。
2.2 高效性原則
高效、集約是現代社會發展的大趨勢,針對標準層這樣一個容納豐富社會活動的場所來說,更加具有現實性,提高標準層空間的高效利用率、使用率等關系到整棟建筑的綜合效益,充分發揮標準層高效性原則是現在以至將來標準層所必須遵守和充分重視的基本設計原則。
2.3 安全性原則
標準層的安全性原則主要指交通組織、消防疏散的安全性以及結
構材料的堅固性。
2.3.1 交通疏散的安全性由于標準層建筑面積一般都較大, 使用功能復雜,各種設備管線繁多,人員密度大,人和各種物品的流動量大,引起火災的潛在因素頗多。發生火災時,將被火情圍困人員迅速安全地疏散到地面安全地帶是防火疏散設計的重要環節。疏散設計的原則是路線簡單明了,便于人們在緊急時進行判斷,同時提供從室內任何位置向兩個方向疏散的可能性。
2.3.2 結構材料的堅固性不同性質的建筑等級都有規定的使用年限,這種劃分主要就是從建筑的結構、材料的耐久性來確定的。在合理的
結構選型基礎上,要保證建筑材料的可靠性,保證標準層的使用壽命。由于我國經濟條件的制約,很多建筑不能完全按照規范的使用年限進行維修和拆除,所以,在標準層的結構選取、材料配比上要放寬限度,盡量為延長建筑的使用周期做出富余,這也是保障標準層安全性的重要一點。
2.4 經濟性原則
標準層的經濟性長期以來一直是設計者和投資者最為關心的問題,標準層形狀的經濟效益主要從長寬比予以考慮。相對來說,隨著建筑層數、規模的增大,辦公、商務等需要有較大進深的建筑更適合用點形的塔式;旅館、住宅、醫院等更適合用條形的板式,由于在大規模時進深受限,如果要采取塔式不得不采用內天井,而損失使用效率。在這種情況下,標準層長寬比較小(≤2)的寬板式高層得到了廣泛的采用,如果利用得當常能有效地利用塔式和板式的長處,避開短處。
2.5 人本性原則
“以人為本”的設計理念已經成為當代建筑師創作的基本原則,是以人的基本生活、心理、行為和文化物質為出發點的設計。
2.5.1 人性化建筑的目的就是為人服務,人性化是建筑的生命,在今天智能化水平不斷提高的背景下,強調人性化設計更有必要。標準層人本性設計就是要有利于人的身心健康。新一代建筑標準層空間布局更為靈活,空間設計的側重點應向營造寬松舒適的工作、生活環境轉變。在設計中“中庭空間”“、景觀空間”“、交往空間”“、共享空間”的概念不斷被采納,并與功能空間相結合,為標準層人性化設計鋪開道路。
2.5.2 可持續性對自然的渴望是人的本性, 注重標準層生態化設計是人本性的重要體現。要保持生態必然要做到節能,兩者互為因果關系。可持續性建筑標準層設計是一項復雜系統工程,設計中要緊緊把握“注重效益、崇尚自然、尊重科學”三個生態建筑基本點。“注重效益”就是“建造房屋少用資源,使用房屋節約能源”“,崇尚自然”就是通過建筑設計和構造的處理手法,實現建筑標準層平面高效自然通風、自然采光、隔熱和遮陽。“尊重科學”就是在可持續發展的框架下,采用現代科技手段,使建筑標準層的設計達到生態建筑的要求。
3 標準層的平面構成手法
3.1 組合連接
組合連接簡稱組接,可分為硬連接和軟連接,都是將相同或不同的若干個形狀有序連成一體的構成方式。
3.2 復合疊加
復合疊加是將相同或不同的幾何平面采用“交集”相疊形成新的平面形式。如方形的疊加、圓形的疊加、方與圓的疊加等。采用這種方法,可在基本幾何形體的基礎上以復合方式衍生出多樣化的建筑體形。
3.3 網格旋轉
這種組合方式往往是利用單一的幾何形平面單元在平面構成網格上進行圓周式轉動,以簡單元素做平面進行立體構成的變形處理,可以打破簡單形體重復的單調、乏味,獲得非同一般的效果。也可將不同的形以幾何中心為圓心進行多角度旋轉。此種構成方式雖然平面形式簡單,但邏輯性很強,對構件尺寸設計及施工的精度要求很高。這些處理都能產生光怪陸離的平面及立體形態。
3.4 邊角切割
邊角切割是在完整基本幾何形上做局部的簡單剪切,是標準層構成及建筑造型上最為常用的手法之一,是在簡單幾何形平面基礎上,用直線或曲線為“刀”對其進行切削,構成新的平面形式。
3.5 多向扭曲
扭曲是將基礎幾何形標準層平面隔層按著某種規律進行不同角度的扭曲變異或在“力”的作用下整體變化,如矩形彎成弧形,扭成 S 形等,這些均可產生奇妙的新型平面空間關系和賦有雕塑感的建筑形象。
3.6 自由成形
自由成形就是適形的平面形式,是依據場地環境條件和造型上的需要,充分利用鋼筋混凝土的可塑性,創造出與眾不同的平面形式。復雜的基地形狀,不規則的邊緣條件,采用不規則圖形設計的方式布置建筑,使建筑的體型與基地相呼應,是建筑師設計的基本手法。這種構成方式雖然不能有明顯章法可循,但一定是有機的、整體的、符合形式美物質運動規律的。
4 各類建筑標準層設計
4.1 居住類建筑以居住為使用主體的建筑標準層平面多以單元(住宅單元、客房單元)形式出現,各單元空間劃分方式基本相同,規模大小差別不大,基本表現均質空間效果。建筑外觀也呈均勻變化趨勢,很少出現大面積體快及材質的對比處理。
4.2 辦公類建筑
辦公使用空間的變化較為豐富,根據辦公類型的不同而不同:或者出現標準的辦公單元;或者全部是無具體分隔的開敞大辦公空間;或者是大小不同空間的混合配比。平面使用空間的多樣布局帶來建筑體形的變化多端,所以辦公建筑的造型是最為活躍的。盡管體形如此豐富,其表現出來的性格特征還是有章可循:現代而不失素雅、華貴而盡顯端莊,始終本著在統一中尋求變化的形態生成原則。
4.3 綜合類建筑綜合樓是近年來發展迅速的建筑形式,其使用功能不唯一,或許以某種為主,或者各自為政。這種建筑標準層的體形特征就要相對復雜一些,如果是以某種使用類型為主的,自然建筑形象偏向于某種建筑類型;若各種使用功能混雜其間,難以明確區分時,其建筑造型也就自由活潑得多,人們關注的已不在于它的具體功能,而是一種審美情趣和建筑風格的表現。
