建筑平面的组合设计

每一幢建筑物都是由若干房间组合而成的。 建筑平面的组合，实际上是建筑空间在水平方向的组合，这一组合必然导致建筑物内外空间和建筑形体，在水平方向予以确定，因此在进行平面组合设计时，可以及时勾画建筑物形体的立体草图，考虑这一建筑物在三度空间中可能出现的空间组合及其形象，即本章开始叙述时着重指出的——从平面设计入手，但是着眼于建筑空间的组合。 如何将单个房间与交通联系部分组合起来，使之成为一个使用方便、结构合理、体型简洁、构图完整、造价经济及与环境协调的建筑物，这就是平面组合设计的任务。 建筑平面组合涉及的因素很多，如基地环境、使用功能、物质技术、经济条件、建筑美学等。 进行组合设计时，必须在熟悉各组成部分的基础上，紧密结合具体情况，通过调查研究综合分析各种制约因素，分清主次，认真处理好各方面的关系，如建筑物与总体环境的关系，建筑物内部各房间之间的关系，建筑使用要求与物质技术、经济条件之间的关系等。 在组合过程中要反复思考，不断调整修改，使平面设计趋于完善。

2．3．1 影响平面组合的因素

（1）使用功能

不同的建筑有不同的功能要求。 一幢建筑物的合理性不仅体现在单个房间上，而且很大程度取决于各种房间按功能要求的组合上。 如教学楼设计中，虽然教室、办公室本身的大小、形状、门窗布置均满足使用要求，但它们之间的相互关系及走道、门厅、楼梯的布置不合理，就会造成不同程度的干扰，导致人流交叉、使用不便。 因此，可以说使用功能是平面组合设计的核心。

平面组合的优劣主要体现在合理的功能分区及明确的流线组织两个方面。 当然，采光、通风、朝向等要求也应予以足够的重视。

1）功能分区

合理的功能分区是将建筑物若干部分按不同的功能要求进行分类，并根据它们之间的密切程度加以划分，使之分区明确，联系方便。 在分析功能关系时，常借助于功能分析图来形象地表示各类建筑的功能关系及联系顺序。 按照功能分析图将性质相同、联系密切的房间邻近布置或组合在一起，将使用中有干扰的部分适当分隔。 这样，既满足相互联系的要求，又能创造相对独立的使用环境。

具体设计时，可根据建筑物不同的功能特征，从以下几个方面进行分析：

①主次关系。

组成建筑物的各房间，按使用性质及重要性，必然存在着主次之分。 在平面组合时应分清主次、合理安排。 如教学楼中，教室、实验室是主要房间，办公室、管理用房、厕所等是次要房间；居住建筑中的居室是主要房间，厨房、厕所、储藏室是次要房间；商业建筑中的营业厅，影剧院中的观众厅、舞台皆属主要房间，其余则属于次要房间。 平面组合中，一般是将主要使用房间布置在朝向较好的位置，以获得良好的采光通风条件，次要房间可布置在条件相对较差的位置。

图2．30和图2．31分别表示居住建筑、商业建筑房间的主次关系。

图2．30 居住建筑功能空间的主次关系

图2．31 商业建筑功能空间的主次关系

②内外关系。

各类建筑的组成房间中，有的对外联系密切，直接为外来人员服务，有的对内关系密切，供内部使用。 如食堂的餐厅对外，而厨房和各种库房则对内；又如影剧院的观众厅、售票房、休息厅、公共厕所是对外，而办公室、管理用房是对内的。 平面组合时应妥善处理功能分区的内外关系。 图2．32表示食堂房间的内外关系。

图2．32 食堂功能空间的内外关系

③联系与分隔。

在分析功能关系时，常根据房间的使用性质如“动”与“静”、“洁”与“污”等方面反映的特性进行功能分区，使其既有分隔而互不干扰，又有适当的联系。 如教学楼中的普通教室和音乐教室同属教室，但它们动静有别，为防止声音干扰，必须适当隔开；教室与办公室之间要求联系方便，但为了避免学生影响教师的工作，也需适当隔开。 因此，教学楼平面组合设计中，对以上三个不同要求部分的联系与分隔处理，是功能组合的关键所在（图2．33）。

2）流线组织

各类民用建筑，因使用性质不同，往往存在着多种流线，归纳起来，分为人流及货流两类。流线组织的目的就是要使各种流线简捷通畅，不迂回逆行，尽量避免相互交叉。

在建筑平面设计中，各房间一般是按使用流线的顺序关系有机地组合起来的。 因此，流线组织合理与否，直接影响到平面组合是否紧凑、合理，平面利用是否经济。 如展览馆建筑，各展室常常是按人流参观路线的顺序连贯起来；火车站建筑有旅客进出站路线、行包托取线，旅客路线按先后顺序为到站→问讯→售票→候车→检票→上车，出站时经由站台验票出站。 建筑物的流线组织主要通过房间位置的安排以及组织一定方式的交通路线来实现。 如图2．34、图2．35为小型火车站和医院门诊部的流线关系及平面图示例。

图2．33 教学楼功能空间的联系与分隔

图2．34 小型火车站流线关系及平面示例

（2）结构类型

建筑结构与材料是构成建筑物的物质基础，在很大程度上影响着建筑的平面组合。 因此，平面组合在考虑满足使用功能要求的前提下，应选择经济合理的结构方案，并使平面组合与结构布置协调一致。

目前民用建筑常用的结构类型有三种，即混合结构、框架结构、空间结构。

1）混合结构

建筑物的主要承重构件有墙、柱、梁板、基础等，以砖墙和钢筋混凝土梁板的混合结构为最普遍。 这种结构形式的优点是构造简单、造价较低，其缺点是房间尺寸受钢筋混凝土梁板经济跨度的限制，室内空间小，开窗也受到限制，仅适用于房间开间和进深尺寸较小、层数不多的中小型民用建筑，如住宅、中小学校、医院及办公楼等。

混合结构根据结构布置方式可分为横墙承重、纵墙承重、纵横墙承重三种方式。 当房间开间尺寸重复较多，且符合钢筋混凝土板经济跨度时，常采用横墙承重；当房间开间尺寸多样但进深尺寸较统一，且符合钢筋混凝土板的经济跨度时，可采用纵墙承重；当一部分房间的开间尺寸和另一部分房间的进深尺寸符合钢筋混凝土板的经济跨度时，可采用纵横墙承重。 图2．36、图2．37、图2．38为采用墙体承重的结构平面布置示意图。

图2．35 医院门诊部流线关系及平面示例

图2．36 横墙承重的结构布置

图2．37 纵墙承重的结构布置

图2．38 纵横墙承重的结构布置

2）框架结构

框架结构的主要特点是：承重系统与非承重系统有明确的分工，支承建筑空间的骨架如梁、板、柱是承重系统，墙体不承重，只起分隔、围护作用。 这种结构形式整体性好，刚度大，抗震性好，平面布局灵活性大，开窗较自由，但钢材、水泥用量大，造价较高。 适用于开间、进深较大的商店、教学楼、图书馆之类的公共建筑以及多、高层住宅、旅馆等（图2．39）。

图2．39 采用框架结构的某办公楼底层平面图

框架结构柱网的经济尺寸一般为（6～8m）×（4～6m）。 与框架结构相关的还有框架剪力墙等多种结构形式，这些结构形式适用于更高的建筑物。

3）空间结构

随着建筑技术、建筑材料和结构理论的进步，新型高效的建筑结构也有了飞速的发展，出现了各种大跨度的新型空间结构，如薄壳、悬索、网架等。 这类结构用材经济，受力合理，并为解决大跨度的公共建筑提供了有利条件，适用于体育馆、影剧院等有大空间要求的建筑。 图2．40（a）、（b）、（c）分别为薄壳结构、网架结构、悬索结构的大跨度建筑。

图2．40 空间结构示例

（3）设备管线

民用建筑中的设备管线主要包括给水排水、采暖通风、空气调节以及电气照明、电讯等所需的设备管线，它们都占有一定的空间。 在进行平面组合时，除应考虑一定的设备位置，恰当地布置相应的房间外，对于设备管线比较多的房间，如住宅中的厨房、厕所，学校、办公楼中的厕所、盥洗间，旅馆中的客房卫生间、公共卫生间等，在满足使用要求的同时，应尽量将设备管线集中布置、上下对齐，以方便施工和节约管线。 否则将会造成浪费，并影响施工和使用。

图2．41中旅馆卫生间成组布置，利用两个卫生间中间的竖井作为管道垂直方向布置的空间，管道井上下叠合，管线布置集中。

图2．41 旅馆卫生间布置示例

（4）建筑造型

建筑平面组合除受到使用功能、结构类型、设备管线的影响外，建筑造型在一定程度上也影响到平面组合。 当然，造型本身是离不开功能要求的，它一般是内部空间的直接反映，但是，不同建筑的外部特征和造型要求又会反过来影响到平面布局及平面形状。 一般说来，简洁、完整的建筑造型无论对缩短内部交通流线，还是对于节约用地、降低造价、简化结构等都是有利的。

2．3．2 平面组合方式

归纳起来，建筑平面设计的组合方式有如下几种：

（1）走道式组合

走道式组合的特点是使用房间与交通联系部分明确分开，各房间沿走道（走廊）一侧或两侧并列布置，各房间不被交通穿越，既能较好地保持相对独立性，又能通过走道保持着必要的联系。走道式组合的优点是：各房间有直接的天然采光和通风，平面紧凑，结构简单，施工方便等。 因此，这种形式广泛应用于一般性的民用建筑，特别适用于房间面积不大、数量较多的重复空间组合，如学校、宿舍、医院、旅馆（图2．42）。

图2．42 走道式组合示例

走道有内廊和外廊之分。 内廊式组合用地节省、平面紧凑，但采光通风条件相对较差；外廊式组合占地较大，不够经济，但采光通风较好。

（2）套间式组合

套间式组合的特点是用穿套的方式按一定的序列组织空间。房间与房间之间相互穿套，不再通过走道联系。 这种形式通常适用于房间的使用顺序和连续性较强，使用房间不需要单独分隔的情况，如展览馆、火车站、浴室等建筑类型。 套间式组合按其空间序列的不同又可分为串联式和放射式两种。 串联式是按一定的顺序关系将房间连接起来，放射式则将各房间围绕交通枢纽呈放射状布置（图2．43、图2．44）。

图2．43 串联式空间组合示例（某展览馆）

图2．44 放射式空间组合示例（某纪念馆）

（3）大厅式组合

大厅式组合以公共活动的大空间为主，辅助房间围绕大空间布置。 这种组合的特点是大空间的使用人数多、面积大、层高大，其主体地位十分突出，如影剧院、会场、体育馆等（图2．45）。

图2．45 大厅式空间组合示例

（4）单元式组合

将关系密切的房间组合在一起成为一个相对独立的整体，称为单元。 将一种或多种单元按地形和环境情况重复组合起来成为一幢建筑，这种组合方式称为单元式组合。

单元式组合的优点是平面布置紧凑，单元与单元之间相对独立，互不干扰。 此外，单元式组合布局灵活，能适应不同的地形，形成多种不同的组合平面，因此，广泛用于大量的民用建筑，如住宅、学校、医院等（图2．46）。

图2．46 单元式住宅组合示例

（5）混合式组合

除少数功能单一建筑只需采用一种平面组合方式外，大多数功能复杂的建筑都常常以一种方式为主，局部采用其他的方式进行组合，从而形成两种或两种以上的组合方式，即所谓混合式平面组合。

2．3．3 建筑平面组合与总平面的关系

任何一幢建筑物（或建筑群）都不是孤立存在的，而是处于一个特定的环境之中。 建筑物在基地上的位置、形状、朝向、流线组织、出入口的布置及建筑造型等都必然受到总体规划及基地条件的制约。 如果说建筑功能是平面组合的内在因素，那么基地条件则是影响平面组合的外部因素。 由于基地条件不同，相同类型和规模的建筑会有不同的组合形式，即使是基地条件相同，由于周围环境不同，其组合形式也不会相同。 为了使建筑既满足使用要求，又能与基地环境协调一致，首先必须做好总平面设计，即根据使用功能要求，结合城市规划的要求，场地的地形地质条件、朝向、绿化以及周围建筑等进行总体布置，确定主要出入口的位置，进行总平面功能分区，在功能分区的基础上进行单体建筑的平面设计。

（1）功能分区与基地环境

总平面功能分区是将各部分建筑按不同的功能要求进行分类，将性质相同、功能相近、联系密切、对环境要求一致的部分划分在一起，组成不同的功能区，各功能区相对独立并相互联系成为一个有机的整体。

进行总平面功能分析，一般应考虑以下几点要求：

①各区之间的相互联系。 如中小学校的教室、实验室、办公室、操场等之间是如何联系的，它们之间的交通关系又是如何组织的。

②各区之间的相对独立与分隔。 如学校的教师用房（办公、备课及教工宿舍）既要考虑与教室有较方便的联系又要求有相对的独立性，避免干扰，并适当分隔。

③建筑室内空间与室外场地的关系。 可通过交通组织，合理布置各出入口来加以解决。

如某小学（图2．47）位于环境宁静的梯形地段上，周围是住宅区，交通方便，学校由普通教室、多功能教室、办公室、电化教室、图书室、运动场等组成，处在这样一个特定地段上将如何进行总平面布置呢？

从图2．47（b）小学功能关系分析图中可以知道小学需要安静的学习环境，但小学本身也是一个噪声源，应尽量避免与周围环境相互之间的干扰。 为此，平面组合应注意：

①教室与办公室及与多功能教室（供体育与文娱集会等用）之间，操场与教学楼之间的联系与分隔。

②教学楼应具有良好的采光和通风，教室应争取较好的朝向。

③学校与周围环境和谐、安静。

④有方便的内外交通联系。

从图2．47（a）、（c）几个方案的分析比较中可以得出较好的方案。 方案1、2平面布置紧凑，但运动场对教室干扰较大，教学楼朝向较差，与环境结合不紧密。 方案3教学楼朝向较好，与环境结合也较前两个好，但运动场对教学干扰大，同时由于运动场受教室遮挡，日照受影响。最后方案是将建筑分为4个部分，B、C两翼为教学楼，其中1～3层为教室，4层为电化教室及图书馆；A在B、C之间，布置楼梯间和年级办公室；D为多功能教室、布置在大楼一端。 这样组合的优点是：

①教学楼各区之间既方便联系，又适当分隔，教学楼与操场之间干扰小。

②大部分教室都有好的朝向，操场日照不受影响。

③建筑采用对内封闭的周边式布置，主要出入口面对街道交汇中心，保证了学校与周围环境的协调、美化与安静。

图2．47 某小学总平面设计分析

A—办公区；B—教学楼；C—多功能教室；D—多功能教室；E—扩建教学楼；F—操场

（2）朝向

建筑物的朝向主要是综合考虑太阳辐射强度、日照时间、主导风向、建筑使用要求及地形条件等因素来确定。

在不同季节与时间里，太阳的位置、高度都在发生变化，阳光射进房间里的深度和日照时间也不相同。 太阳在天空的位置可以用高度角和方位角来确定（图2．48）。 太阳高度角是指太阳射到地球表面的光线与地平面的夹角h，方位角是太阳射到地球表面的光线与南北轴线所成的夹角A。 方位角在南北轴线之西标注正值，在南北轴线之东标注负值。

我国大部分地区处于夏季热、冬季冷的状况。 为了改善室内卫生条件，人们常将主要房间朝南或南偏东、偏西少许角度。 这是因为在我国，夏季南向太阳高度角大，射入室内光线很少、深度小，冬季太阳高度角小，射入室内光线多、深度大，这就有利于做到冬暖夏凉。 但设计时不可能所有的房间都能满足理想的朝向，如内廊式平面当一侧房间朝南向时，另一侧房间则为北向。

在确定建筑朝向时，还可根据主导风向的不同适当加以调整，这样可以改变室内气候条件，创造舒适的室内环境。

在寒冷地区，由于冬季时间长、夏季不热，应争取日照，建筑朝向以东、南、西为宜，同时避免正对冬季的主导风向。

对于人流集中的公共建筑，房屋朝向主要考虑人流走向、道路位置和与邻近建筑的关系，对于风景区建筑，则应以创造优美的景观作为考虑朝向的主要因素。 所以合理的建筑朝向，还应考虑建筑物的性质、基地环境等因素。

图2．48 太阳的高度角和方位角

（3）间距

建筑物之间的距离，主要应根据日照、通风等卫生条件与建筑防火安全要求来确定。 除此以外，还应综合考虑防止声音和视线的干扰，绿化、道路及室外工程所需要的间距以及地形利用、建筑空间处理等问题。

日照间距是为了保证房间有一定的日照时数，建筑物彼此互不遮挡所必须具备的距离。从图2．49中可以看出，从早晨到晚上太阳的高度角在不断变化，春夏秋冬太阳的位置也在不断变化。 为保证日照的卫生要求，一般以冬至日正午12时太阳能照到南向房屋底层窗台高度为设计依据，来计算并控制建筑的日照间距（图2．49）。

图2．49 建筑物的日照间距

日照间距的计算公式为：

式中L为房屋间距，H为南向前排房屋檐口至后排房屋底层窗台的高度，h为冬至日正午的太阳高度角（当房屋正南向时）。 我国大部分地区日照间距约为1．0H～1．7H。 越往南日照间距越小，越往北则日照间距越大，这是因为太阳高度角在南方要大于北方的原因。

正面间距，可按日照标准确定的不同方位的日照间距系数控制，也可采用表中不同方位间距折减系数换算。

表2．10 不同方位间距折减换算表

注：①表中方位为正南向（0°）偏东、偏西的方位角。

②L为当地正南向住宅的标准日照间距（m）。

③本表指标仅适用于无其他日照遮挡的平行布置条式住宅之间。

对于大多数的民用建筑，日照是确定房屋间距的主要依据，因为在一般情况下，只要满足了日照间距，其他要求也就能满足。

有的建筑物对房屋间距有特殊要求，如教学楼为了保证教室的采光和防止声音、视线的干扰，当教室长边相对时，间距要求不小于25m。

对日照间距没有严格要求的建筑，其房屋间距则应满足防火规范中规定的防火间距。

（4）地形条件

地形大致可以分为平地和坡地两类。 对于地势平坦的基地，建筑的平面交通和高度关系处理较为容易，而在坡地上建造房屋则相对来说困难和复杂一些。 然而对于建筑设计来说，坡地建筑如果处理得好，将可能获得比平地建筑更为丰富的空间关系和更为独特的建筑形象。

根据建筑物和地形等高线的相互关系，坡地建筑主要有以下两种布置方式：

1）平行于等高线布置

当基地坡度比较平缓（坡度i≤10％）时，最简便的方法是平整基地以降低设计难度。 当基地坡度i≤25％时，房屋可以平行于等高线布置，这种布置方式能减少工程土方量，降低基础造价，通往房屋的道路和入口台阶容易解决。 当i＞25％时，如仍平行等高线布置，则应对平、剖面设计作适应调整，以采用沿进深方向横向错层布置比较合理，这时房屋的入口有可能分层设置（图2．50）。

图2．50 建筑物平行于等高线的布置

2）与等高线垂直或斜交布置

当基地坡度i＞25％时，常采用与等高线垂直或斜交的布置方式，并以沿开间方向纵向错层的布置比较合理，这时应利用房屋中部的楼梯间解决错层部分的垂直交通联系，单元或住宅也可以按住宅单元纵向错层（图2．51）。

图2．51 建筑物垂直或斜交于等高线的布置

坡地建筑的日照间距，随坡地的朝向和坡度的大小而改变。 向阳坡的日照间距比平地所需的间距小，坡度越大，相应所需的日照间距越小；背阳坡则相反（图2．49）。