基于SLP方法的高校校园总平面布置优化

文/中国联合工程有限公司 韩 霞 郝 琦 高 伟 曾友林

万科物流发展有限公司 董 建

0 引言

随着我国城市化进程加快及高等教育体系不断完善，在城市范围不断扩张的同时，高校纷纷置地新建校区，以满足生源扩张的需求。这些新校区面积与老校区相比，范围往往扩大数倍，为其规划布置带来新的挑战。教师、学生的日常生活与学习都是在学校的一些主体建筑中进行，所涉及的交通方式基本以步行为主，合理布置各建筑的平面位置，对方便师生出行起到至关重要的作用。

目前学校的平面布置设计大都依靠城市规划师及建筑设计师的经验，由于其不像工厂具有较强的物流及工艺特性，也缺乏相关文献对其进行系统分析。一般面积较大的校园拥有很多属性功能不一样的建筑，如何缩短师生出行距离，节省出行时间，是校园布置是否合理的衡量标准之一。应用总图优化理论中的系统布置设计（SLP）方法进行高校校园平面布置优化研究，对更好地服务师生、提高教学质量具有重要的意义。

1 SLP方法阐述

SLP方法即系统布置设计，主要是将系统工程概念和系统分析方法应用于总图布置，从而在形成一套严格设计程序时，应用设施规划与设计方法有效解决总平面布置过程中所存在的问题[1]。对于系统布置设计而言，系统设计布置具有很强的条理性，且通过将物流分析与作业单位关系密切程度分析相结合，能够得出合理布置的技术，因此在布置设计领域获得极其广泛的应用。进行系统布置设计需建立一个相关图表示各部门或设施的密切程度，并且相关图要用试算法调整至得到满意方案。因而需根据建筑容积合理安排各个部门或设施，需要量化系统布置设计方案以便于对布置方案进行评价，并根据密切程度的不同赋予权重试验不同的布置方案，直至选择得分最高的布置方案进行总平面布置。

随着社会进步与技术发展，设施规划与设计早已超越了机械制造厂的工厂设计范畴，形成一门不仅适用于各类工厂设计，而且适用于各种服务设施规划与设计的新学科。自系统布置设计法诞生以来，设施规划设计人员便将其应用于各种机械制造厂设计，并且探索其在其他领域的应用前景。因而进行系统布置设计在学校总平面布置中的应用呈现出必要性。

2 高校校园平面布置特点及目前存在的问题

2.1 功能分区

高校属于科研教育用地范畴，一般有行政办公楼、教学楼、科研楼、实验楼、图书馆、宿舍楼、教职工家属楼、校医院、食堂、体育运动场地、后勤楼、水房、配电室等建筑。根据各类建筑属性功能，将其进行简单的功能分区。

1）办公区 行政办公楼、各院系办公楼等。

2）教学区 教学楼、科研楼、实验楼等。

3）宿舍区 学生宿舍楼。

4）家属区 教职工家属楼、教职工青年公寓等。

5）餐饮区 食堂、水房等。

6）辅助区 图书馆、体育运动场地、后勤楼、配电室等。

2.2 布置特点

在工业厂区布置中，需分析各功能分区之间的工艺流程，以便进行平面布置。对于高校校园则需分析各分区之间的联系，主要通过学生和教师的出行频率进行衡量。对于出行关系密切的需就近布置，出行联系较少的可考虑分开布置，同时要考虑与出入口的联系。基本布置原则是师生出行距离最短、时间最省。

根据以上分析，家属区可尽量靠近办公区和教学区，宿舍区要与教学区和餐饮区靠近，辅助区的部分建筑如图书馆、运动场地应该能使大部分师生感觉到便利。

2.3 存在的问题

老校区大多面积小，一般从学校的一头到另一头也不过十来分钟的距离，所以在校园布置中对于出行方便虽有考虑，但并未进行科学的系统分析，多数校区都存在宿舍区距离教学区较远、家属区距离办公区较远等问题，也有很多是教学区距离食堂较远，学生放学直接吃饭稍有不便。针对目前存在的问题，将应用SLP方法对高校校园平面布置进行优化研究。

3 SLP方法在高校校园平面布置中的应用

3.1 出行联系分析

校园各功能分区之间的相互联系主要根据师生在正常工作日的出行情况确定。本文以某高校校园为例，假定需容纳学生20000余人，教职工约2000人，在出行联系分析前先进行如下假设。

1）假设正常工作日学生的上课率达90%，且学生上下午都有课。

2）假设学生早上都是从食堂吃完早饭去上课，上完课后直接去学校食堂吃饭，下午上课从宿舍直接过去；晚上吃完饭后先回宿舍休息，50%的学生再去上自习。

3）假设教职工都在家吃饭，老师出勤率为95%，老师每天都去办公室，上课从办公室出发，下课直接回家，并且每天有50%的老师要上课，且只上半天。

4）假设每位同学每天平均去一次图书馆或体育场（辅助区），从宿舍和教学区出发的概率相等，且是逆向运动。

5）假设同学都是吃饭时顺带去水房打水（楼栋内或宿舍内供应热水可不考虑此项）。

根据对学生和老师正常工作日出行进行调查，结合以上假设，得到学校各不同功能建筑之间的出行联系如表1所示，得到对应的从至表如表2所示。

表1 各功能分区间出行联系统计

表2 出行从至关系（单位：人·次)

3.2 联系强度等级划分

出行联系强度等级划分如表3所示。

根据表3中的联系强度划分，将表2中的从和至累加得到出行联系强度结果如表4所示。

表3 出行联系强度等级划分

表4 各功能分区联系强度等级

3.3 各功能区平面布置位置关系

根据表4可绘制出各功能区之间的线性关系，画出一个大致的方案布置图（见图1），其中各区大小仅为示意，目的是为表达相互之间的靠近关系，辅助区主要代表运动场、图书馆，其余辅助建筑可根据节约用地原则和使用方便原则“插空布置”（见图2）。

图1 各功能区线性关系

图2 平面布置

4 结语

通过利用总图优化理论思想和方法，借用SLP方法将定性问题量化，从而为研究和实践提供具体数据。本文通过将高校校园的平面布置进行简单的功能分区，参考工业中物流运输思想，将学生和教师的日常出行频数转变为衡量指标，进而通过SLP方法得到校园内各分区的联系强度，对其进行合理平面布置。结果表明，该方法具有较强的可操作性，得到的最终结果也与实际构想一致。

该方法使一些定性的问题可被定量化研究，但也存在一定不足，在进行功能区联系强度分析时，做的很多假设与实际情况会有一定差异，所以本文的研究可为以后的校园平面设计提供参考，但在一些细节上还需根据实际运行情况进行改善。