基于SLP方法的高校校園總平面布置優化

文/中國聯合工程有限公司 韓 霞 郝 琦 高 偉 曾友林

萬科物流發展有限公司 董 建

0 引言

隨著我國城市化進程加快及高等教育體系不斷完善，在城市范圍不斷擴張的同時，高校紛紛置地新建校區，以滿足生源擴張的需求。這些新校區面積與老校區相比，范圍往往擴大數倍，為其規劃布置帶來新的挑戰。教師、學生的日常生活與學習都是在學校的一些主體建筑中進行，所涉及的交通方式基本以步行為主，合理布置各建筑的平面位置，對方便師生出行起到至關重要的作用。

目前學校的平面布置設計大都依靠城市規劃師及建筑設計師的經驗，由于其不像工廠具有較強的物流及工藝特性，也缺乏相關文獻對其進行系統分析。一般面積較大的校園擁有很多屬性功能不一樣的建筑，如何縮短師生出行距離，節省出行時間，是校園布置是否合理的衡量標準之一。應用總圖優化理論中的系統布置設計（SLP）方法進行高校校園平面布置優化研究，對更好地服務師生、提高教學質量具有重要的意義。

1 SLP方法闡述

SLP方法即系統布置設計，主要是將系統工程概念和系統分析方法應用于總圖布置，從而在形成一套嚴格設計程序時，應用設施規劃與設計方法有效解決總平面布置過程中所存在的問題[1]。對于系統布置設計而言，系統設計布置具有很強的條理性，且通過將物流分析與作業單位關系密切程度分析相結合，能夠得出合理布置的技術，因此在布置設計領域獲得極其廣泛的應用。進行系統布置設計需建立一個相關圖表示各部門或設施的密切程度，并且相關圖要用試算法調整至得到滿意方案。因而需根據建筑容積合理安排各個部門或設施，需要量化系統布置設計方案以便于對布置方案進行評價，并根據密切程度的不同賦予權重試驗不同的布置方案，直至選擇得分最高的布置方案進行總平面布置。

隨著社會進步與技術發展，設施規劃與設計早已超越了機械制造廠的工廠設計范疇，形成一門不僅適用于各類工廠設計，而且適用于各種服務設施規劃與設計的新學科。自系統布置設計法誕生以來，設施規劃設計人員便將其應用于各種機械制造廠設計，并且探索其在其他領域的應用前景。因而進行系統布置設計在學校總平面布置中的應用呈現出必要性。

2 高校校園平面布置特點及目前存在的問題

2.1 功能分區

高校屬于科研教育用地范疇，一般有行政辦公樓、教學樓、科研樓、實驗樓、圖書館、宿舍樓、教職工家屬樓、校醫院、食堂、體育運動場地、后勤樓、水房、配電室等建筑。根據各類建筑屬性功能，將其進行簡單的功能分區。

1）辦公區 行政辦公樓、各院系辦公樓等。

2）教學區 教學樓、科研樓、實驗樓等。

3）宿舍區 學生宿舍樓。

4）家屬區 教職工家屬樓、教職工青年公寓等。

5）餐飲區 食堂、水房等。

6）輔助區 圖書館、體育運動場地、后勤樓、配電室等。

2.2 布置特點

在工業廠區布置中，需分析各功能分區之間的工藝流程，以便進行平面布置。對于高校校園則需分析各分區之間的聯系，主要通過學生和教師的出行頻率進行衡量。對于出行關系密切的需就近布置，出行聯系較少的可考慮分開布置，同時要考慮與出入口的聯系。基本布置原則是師生出行距離最短、時間最省。

根據以上分析，家屬區可盡量靠近辦公區和教學區，宿舍區要與教學區和餐飲區靠近，輔助區的部分建筑如圖書館、運動場地應該能使大部分師生感覺到便利。

2.3 存在的問題

老校區大多面積小，一般從學校的一頭到另一頭也不過十來分鐘的距離，所以在校園布置中對于出行方便雖有考慮，但并未進行科學的系統分析，多數校區都存在宿舍區距離教學區較遠、家屬區距離辦公區較遠等問題，也有很多是教學區距離食堂較遠，學生放學直接吃飯稍有不便。針對目前存在的問題，將應用SLP方法對高校校園平面布置進行優化研究。

3 SLP方法在高校校園平面布置中的應用

3.1 出行聯系分析

校園各功能分區之間的相互聯系主要根據師生在正常工作日的出行情況確定。本文以某高校校園為例，假定需容納學生20000余人，教職工約2000人，在出行聯系分析前先進行如下假設。

1）假設正常工作日學生的上課率達90%，且學生上下午都有課。

2）假設學生早上都是從食堂吃完早飯去上課，上完課后直接去學校食堂吃飯，下午上課從宿舍直接過去；晚上吃完飯后先回宿舍休息，50%的學生再去上自習。

3）假設教職工都在家吃飯，老師出勤率為95%，老師每天都去辦公室，上課從辦公室出發，下課直接回家，并且每天有50%的老師要上課，且只上半天。

4）假設每位同學每天平均去一次圖書館或體育場（輔助區），從宿舍和教學區出發的概率相等，且是逆向運動。

5）假設同學都是吃飯時順帶去水房打水（樓棟內或宿舍內供應熱水可不考慮此項）。

根據對學生和老師正常工作日出行進行調查，結合以上假設，得到學校各不同功能建筑之間的出行聯系如表1所示，得到對應的從至表如表2所示。

表1 各功能分區間出行聯系統計

表2 出行從至關系（單位：人·次)

3.2 聯系強度等級劃分

出行聯系強度等級劃分如表3所示。

根據表3中的聯系強度劃分，將表2中的從和至累加得到出行聯系強度結果如表4所示。

表3 出行聯系強度等級劃分

表4 各功能分區聯系強度等級

3.3 各功能區平面布置位置關系

根據表4可繪制出各功能區之間的線性關系，畫出一個大致的方案布置圖（見圖1），其中各區大小僅為示意，目的是為表達相互之間的靠近關系，輔助區主要代表運動場、圖書館，其余輔助建筑可根據節約用地原則和使用方便原則“插空布置”（見圖2）。

圖1 各功能區線性關系

圖2 平面布置

4 結語

通過利用總圖優化理論思想和方法，借用SLP方法將定性問題量化，從而為研究和實踐提供具體數據。本文通過將高校校園的平面布置進行簡單的功能分區，參考工業中物流運輸思想，將學生和教師的日常出行頻數轉變為衡量指標，進而通過SLP方法得到校園內各分區的聯系強度，對其進行合理平面布置。結果表明，該方法具有較強的可操作性，得到的最終結果也與實際構想一致。

該方法使一些定性的問題可被定量化研究，但也存在一定不足，在進行功能區聯系強度分析時，做的很多假設與實際情況會有一定差異，所以本文的研究可為以后的校園平面設計提供參考，但在一些細節上還需根據實際運行情況進行改善。