日照分析的測量方法及誤差分析

段尊風(fēng)等

[摘要]隨著我國城市化進程的不斷加快以及人們生活水平的顯著提高，對居住條件也提高出了更高的要求，住宅的日照采光問題現(xiàn)已成為城市居民普遍關(guān)注的焦點，因此，在城市建設(shè)中，日照測量和誤差分析顯得尤為重要。本文主要對日照分析測量的范圍和方法進行探討，對測量允許誤差及誤差產(chǎn)生的原因進行分析，以期為城市合理規(guī)劃及測繪工作提供一定的指導(dǎo)。

[關(guān)鍵詞]日照分析 測量方法 誤差分析

[中圖分類號] P271 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-136-1

建筑物日照分析所需要的基本數(shù)據(jù)來自日照分析測量，由于在以往城市規(guī)劃和建筑物設(shè)計過程中對日照采光問題重視不夠，近年來因該問題引起的糾紛越來越多，日照分析現(xiàn)已被納入城市規(guī)劃管理部門的一項基本工作內(nèi)容，日照分析也開始由傳統(tǒng)的手工分析向現(xiàn)代計算機軟件分析轉(zhuǎn)變，更加注重對整個周邊建筑的綜合分析，為得到精準(zhǔn)的測量結(jié)果，有必要對日照分析的測量方法和誤差進行進一步的探究。

1日照分析測量

1.1范圍

日照分析測量主要包括主體建筑物和客體建筑物的平面位置、屋頂平面圖，以及影響客體建筑物采光的立面圖、各層平面圖，確定這些內(nèi)容，可以減少很多的不必要的勞動。在日照分析測量過程中，為使獲取的數(shù)據(jù)更有針對性，同時又能夠保證作業(yè)效率，應(yīng)掌握以下基本要求：對于客體建筑物，除住宅外，其余各獨立單元只需測量窗戶的寬度，便能夠?qū)崿F(xiàn)橫向數(shù)據(jù)的校驗；對于挑出墻體的屋檐和突出坡屋頂?shù)纳綁Γ瑴y量應(yīng)遵循甲方的要求；對于有電梯機房的建筑物以及主體屋頂附屬，能夠穿透陽光即可，無需測量[1]?？傊?，測量原則應(yīng)保證人居環(huán)境的采光，其他內(nèi)容可以省略不測。

1.2方法

日照分析分量包括平面位置測量和高度的測量兩部分內(nèi)容，通常使用全站儀，目前用于分析平面位置測量的技術(shù)已相對成熟，現(xiàn)主要對樓高的測量方法進行分析：

（1）三角高程法。這是一種通過觀測兩點間的水平距離及天頂距（也可以是高度角）而求得兩點間高差的方法，運用該方法進行觀測并不受地形條件的制約，比較簡單便利。在測量時，將全站儀架設(shè)在樓下，將棱鏡放置在樓頂女兒墻上，然后由操作者利用全站儀根據(jù)距離、垂直角測出該點的高程，其精準(zhǔn)度受到測量誤差和垂直角誤差大小的影響。

（2）懸高測量法。懸高測量是全站儀內(nèi)置的測量程序，測定的是空中某點到地面的高度，即將反射棱鏡放置在欲測目標(biāo)點的天底（指的是過目標(biāo)點的鉛垂線與地面的交點），然后輸入反射棱鏡高，再照準(zhǔn)反射棱鏡進行測量，利用全站儀自身內(nèi)存計算程序計算高度；如果反射棱鏡是放置在樓角處，樓角點高程測出后，只需將鏡頭抬至樓頂女兒墻處，該點高程便可由全站儀自動算出。運用該方法測量時，務(wù)必校正豎盤指標(biāo)差，而且在樓角處之外使用，極易產(chǎn)生較大的誤差[2]。

（3）鋼尺法。即從女兒墻垂下鋼尺直至地面，然后記下樓高，在垂尺位置高程處測定地面高程，地面高程加樓高即為樓頂女兒墻高程，該方法即簡單又準(zhǔn)確。

（4）免棱鏡測量技術(shù)。該技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，免棱鏡全站儀無需棱鏡作為合作目標(biāo)，可分為脈沖法和相位法，前者通過發(fā)射和接收信號之間的時間間隔來完成測量，后者通過發(fā)射連續(xù)信號來測量發(fā)射和接收信號之間的相位差來完成距離測量，具有效率高、測程遠(yuǎn)、測距速度快、安全性好等優(yōu)點。

2測量誤差分析

2.1誤差原因

樓高的測量主要有三角高程法、懸高測量法和鋼尺法，這些方法在測量時均可能產(chǎn)生誤差。由于日照分析測量的距離通常都比較近，運用三角高程函數(shù)進行誤差分析時，可忽略地球曲率以及大氣折光可能對高差產(chǎn)生的影響，通過對各觀測值偏導(dǎo)數(shù)的分析，可以得出，測量誤差對高差的影響會隨著傾角的增大而變大，而傾角誤差的影響則正好相反，會隨著傾角的增大而變小。

在懸高測量時，如果使用不當(dāng)或產(chǎn)生很大的誤差，例如豎盤指標(biāo)差未能校正，或者是在樓角處之外使用，都會產(chǎn)生誤差，當(dāng)然這些情況并不常見，最為常見的是在測量時為能精確預(yù)測目標(biāo)位置，進而產(chǎn)生高度誤差，這種誤差會隨著角度的增大而變大。因此，在運用懸高測量法時一定要避免將全站儀放置在樓下，與樓之間的距離應(yīng)大于樓高，如果是在小區(qū)內(nèi)進行測量，因場地的限制難以達(dá)到這一要求，建議另選其他測量方法來測量樓高。鋼尺法的優(yōu)點比較明顯，既容易達(dá)到測量要求，產(chǎn)生的誤差也比較小，唯一需要注意的是，在測定樓高后，還應(yīng)對拉尺點的高程進行測量[3]。

2.2其他問題

根據(jù)日照分析軟件實際測試，樓高變化10cm，日照情況變化不大，因此一般將樓高測量允許誤差定位10cm。通常情況下，日照分析的遮擋建筑以及被遮擋建筑物均為多層，對于被擬建建筑陰影覆蓋的已有建筑都應(yīng)測量均需要測量，在擬建建筑為高層的情況下，高層建筑的其陰影可達(dá)數(shù)百米，覆蓋范圍較大，日照分析測量也相對復(fù)雜一些，真正完全進行實測并不現(xiàn)實，其工作量太大，會對人力和物力造成很大的浪費，而且也沒有這個必要，對于這類情況常采用坐標(biāo)系進行日照分析[4]。在測量過程中，無論采用何種方法，首先都應(yīng)對已經(jīng)控制資料進行檢核，必須明確日照范圍，在確保無疏漏的情況下還應(yīng)減少不必要的工作量；對測站點、后視方向應(yīng)加強檢查，在對樓房拐點進行實測時，如果運用到棱鏡，應(yīng)先消除棱鏡偏差的影響；在對窗戶等平面尺寸數(shù)據(jù)獲取時，若采用鋼尺，應(yīng)盡量連續(xù)測量，并對實測總長進行檢核，以減少誤差積累。

3結(jié)論

日照分析測量是建筑工程報建前的必備工作，也是城市規(guī)劃工作的重要保障，更加規(guī)范化、科學(xué)化的日照分析測量尤為重要，日照分析測量數(shù)據(jù)是城市規(guī)劃部門進行日照分析的重要依據(jù)，測量結(jié)果的準(zhǔn)確性是保證確照采光分析結(jié)果正確的基礎(chǔ)。通過對各種方法的比較以及誤差的分析，選擇合理的日照分析測量方法，為城市測繪提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考，具有重要的指導(dǎo)意義。

參考文獻

[1]師軍良，盧小平，宋高磊.城市建筑物日照分析測量方法探討[J].江西建材，2014，12（3）：237-238.

[2]田永明，王鴻，卞磊.濟南市日照分析測量要點及實施[J].城市勘測，2014，12（5）：105-107.

[3]陳永星，王蕾.建筑物日照分析測量研究[J].中國科技信息，2012，16（4）：52.

[4]趙麗麗.無棱鏡全站儀在城市日照分析測量中的應(yīng)用[J].新疆有色金屬，2012，10（3）：32-34.