建筑工程日照分析技術(shù)對總平規(guī)劃及建筑設(shè)計的影響

楊偉娟

摘 要：隨著日照分析技術(shù)在規(guī)劃管理中的深入應(yīng)用，已經(jīng)成為制約建筑方案設(shè)計的重要因素之一。高層建筑在總平規(guī)劃及單體設(shè)計時，既要滿足日照，又要實現(xiàn)最大化容積率，這兩者往往存在一定的矛盾。本文旨在于通過研究，進行一些經(jīng)驗總結(jié)，提出日照優(yōu)化設(shè)計策略，平衡日照要求與容積率的矛盾。

關(guān)鍵詞：日照分析；總平規(guī)劃；優(yōu)化設(shè)計策略

一、研究的背景

自2007年《中華人民共和國物權(quán)法》實施以來，關(guān)于居民的“陽光權(quán)”逐漸被居民所重視。為了提高居民的居住環(huán)境，保障居民陽光權(quán)，各地城市行政管理者在規(guī)劃管理當中執(zhí)行相應(yīng)的日照標準。

隨著日照分析技術(shù)在規(guī)劃管理中扮演的角色日益重要，它與建筑總平規(guī)劃，建筑設(shè)計，建筑密度，容積率及相鄰地塊的開發(fā)力度等矛盾逐漸凸顯出來。如何在滿足日照要求的前提下，最大限度的保證擬建地塊的容積率及相鄰地塊的開發(fā)力度，顯得尤為重要。

二、介紹廈門市現(xiàn)執(zhí)行的日照標準

（一）廈門市住宅建筑執(zhí)行的日照標準

根據(jù)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》（GBJ50180-93）（2002版）的條文[1]，住宅建筑日照標準表如下。

廈門市屬于IV氣候區(qū)，住宅建筑執(zhí)行每戶至少有一個居室大寒日的有效日照不低于3小時，當現(xiàn)狀住宅（以戶為單位）原有效日照低于大寒日的時候，該戶原最大的有效日照時間作為其日照標準，應(yīng)滿足至少有一個居室[2]在大寒日的有效日照不低于該標準。

（二）主客體范圍

根據(jù)廈門市地理位置及日照角度等因素，得出廈門市主客體范圍圖如下（圖1，圖2）：

廈門市日照分析對象為上述客體范圍內(nèi)的居住及文教衛(wèi)生類建筑，遮擋建筑為上述主體范圍內(nèi)建筑。

三、廈門市高層建筑案例剖析

（一）案例介紹

1、案例一：行列式布局。 廈門某安置小區(qū)（詳見圖3），住宅樓為11-18層的二類高層住宅，部分多層公共建筑。總用地面積47191.354㎡，總建筑面積130662.40㎡，其中地上建筑面積105145.17 ㎡，其中計容建筑面積103741.67㎡，容積率為2.20。由其總平圖可見建筑戶型為板式建筑，布局方式采用行列式，且南低北高，建筑朝向為南偏東35.4°。該項目經(jīng)建模分析計算得出，該小區(qū)的日照時間較為充足，布局較為合理。

2、案例二：點式布局。某商住小區(qū)（詳見圖4），住宅樓為30層以上超高層?？傆玫孛娣e為32731.393㎡，總建筑面積為181397.36㎡，計容面積為151104.96㎡，容積率為4.62。該小區(qū)是高容積率項目，戶型采用“品”字形的點式建筑，沿著紅線行列排布，且西側(cè)、北側(cè)、南側(cè)有相同高容積率的商住小區(qū)。該項目經(jīng)建模分析計算得出，該小區(qū)的日照條件較為緊張。為了滿足日照要求，該方案經(jīng)過多次調(diào)整，住宅面積有所減少，且部分戶型為了滿足日照要求進行調(diào)整。

3、案例三：錯臺式布局。某高層辦公樓（詳見圖5），是辦公樓重建項目，建設(shè)用地面積6118.6平方米，總建筑面積65258.2平方米，容積率為7.8。地塊地理位置周邊居民建筑較多，對周邊住宅存在嚴重遮擋影響，為了在滿足日照要求的前提下，最大限度的利用土地，提高建筑面積，增加容積率，該方案采用了北側(cè)逐層退臺的錯臺式。

（二）工程案例日照情況剖析

本節(jié)針對上述三個案例三種布局進行剖析，總結(jié)出以下觀點：

1、行列式布局日照情況剖析。以18層、建筑高度為59.2m的板式住宅為例，在滿足廈門市建筑間距規(guī)定情況下，行列式及錯列式日照情況對比（詳見圖6、圖7）。

若將行列式布局的建筑朝向偏東旋轉(zhuǎn)35.4°，可得出圖8的日照情況。

結(jié)合案例一，由圖6跟圖7的日照情況對比可見，當建筑按行列式平行布局時日照情況相對惡劣，而當建筑橫向或縱向錯開時日照情況有明顯的變好趨向。由圖8與圖6對比，當建筑物傾斜一個角度，日照時數(shù)有明顯增加趨勢。由此可見合理地選擇建筑朝向及布局方式對爭取更多日照時數(shù)是十分有利的，而且可以在一定條件下縮短

建筑間距。在規(guī)劃地塊地形及路網(wǎng)允許的情況下，可以適當考慮改變建筑朝向來獲取充足的日照。

2、點式布局日照情況剖析。以22層、建筑高度為66.35米的點式建筑為例，在滿足廈門市建筑間距規(guī)定的情況下，錯開布局的日照情況如下（詳見圖9）

由圖6與圖9對比，點式住宅的日照情況比板式住宅更為優(yōu)渥。作為遮擋主體考慮時，高層建筑采用點式方式比采用板式方式更有利于日照時間的獲取，而且建筑高度越高，采用點式方式越合理，既能解決日照問題，又能增加建筑密度保證用地開發(fā)；而作為被遮擋的客體考慮，板式住宅的朝向及建筑布局設(shè)計，更有利于日照時間的獲取，綜合考慮，可以結(jié)合兩種布局方式，同為住宅時，板式與點式相結(jié)合，將板式住宅布置在北側(cè)，點式住宅布置在南側(cè)。

3、錯臺式對日照情況改善原理。 正南北向行列式布置的建筑，根據(jù)太陽高度角，可知南北建筑間的光線遮擋情況如圖10所示：

根據(jù)太陽光線走向，當南側(cè)建筑北側(cè)退臺時，可適當?shù)臏p少遮擋，北側(cè)建筑的日照時數(shù)可相應(yīng)增加。

根據(jù)這一原理，以某新建辦公樓為例（詳見圖11）。新建辦公樓的建成不能影響東北側(cè)原有住宅建筑日照要求；同時，應(yīng)建設(shè)單位要求在現(xiàn)有基地環(huán)境下，盡可能地使新建建筑的面積最大化。

由總平圖可見，對該新建辦公樓逐層退臺，采取南高北低的設(shè)計手法，滿足了基地東北側(cè)原有的住宅建筑日照要求，同時最大限度地增加擬建綜合辦公樓的建筑密度，從而滿足新建建筑面積的最大化。

（三）規(guī)劃布局的日照優(yōu)化設(shè)計策略

1、規(guī)劃布局的合理組織。第一，以錯列式代替行列式布局。由案例分析可得知，多排多列棟住宅布置時，行列式布局的日照遮擋情況最嚴重，在總平規(guī)劃時應(yīng)以錯列式代替行列式布局。該布局改變了行列式布局前后或者左右對位的排列方式，增加相對日照通

道，利用太陽方位角，獲得必要的日照時數(shù)。第二，以點式建筑代替板式建筑。由案例分析可得：相同層數(shù)，相同高度情況下，點式建筑產(chǎn)生的日照遮擋相對于板式建筑而言減輕許多。板式建筑運用在小高層住宅上或許對日照與建筑密度的矛盾不那么突顯。點式建筑在18層以上高層建筑的優(yōu)勢顯而易見，搭配錯列式布局，可以很好地解決日照要求和最大限度提高建0筑密度節(jié)約用地二者之間的矛盾。

2、建筑朝向的適當調(diào)整。由于不同朝向上太陽輻射是會變化的，合理地選擇建筑朝向?qū)幦「嗟娜照諘r數(shù)是十分有利的。案例中使建筑朝向由正南調(diào)整為南偏東或偏西30°，日照時間能得到有效的改善。主要獲取日照時數(shù)偏于上午或下午時段。實際項目中，規(guī)劃地塊的東西兩側(cè)會有已建或規(guī)劃地塊，出于避免被遮擋或者保證規(guī)劃地塊的開發(fā)力度方面，設(shè)計師應(yīng)該避免選取東西走向的建筑。

3、調(diào)節(jié)建筑單體外形。在總平規(guī)劃及單體設(shè)計時，對于住宅或文教衛(wèi)生類建筑，應(yīng)避免一些異形建筑的設(shè)計。一些異形建筑雖然有美觀上面的時尚感，但也因其時尚的造型往往自身日照遮擋影響嚴重。在滿足日照的前提下，該類建筑單體，在高容積率及有限的用地范圍內(nèi)不適用。

四、結(jié)語

建筑的面寬、高度、朝向，建筑之間的間距，相對位置等都會產(chǎn)生不一樣的日照遮擋，獲取的日照時數(shù)也會不一樣。建筑日照分析已經(jīng)對總平規(guī)劃及建筑設(shè)計起到一定影響作用，設(shè)計師應(yīng)在滿足日照要求的前提下進行規(guī)劃設(shè)計。且規(guī)劃設(shè)計時，滿足日照要求常與提高建筑密度、節(jié)約用地存在一定的矛盾。本文通過對一些案例及布局的剖析，從規(guī)劃布局和建筑單體角度出發(fā)，提出幾點有效而合理優(yōu)化設(shè)計策略供參考。主要手法：1、以錯列式代替行列式布局；2、以點式建筑代替板式建筑；3、建筑朝向的適當調(diào)整；4、調(diào)節(jié)建筑單體外形。建筑設(shè)計師在總平規(guī)劃時應(yīng)考慮建筑及建筑自身之間遮擋情況，從太陽高度角及太陽方位角出發(fā)去優(yōu)化日照條件，解決日照要求與容積率之間的矛盾。

參考文獻：

[1]GBJ50180-93 城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范[S].

[2]袁磊.在高容積率下改善日照環(huán)境的研究[D].天津：天津大學，2003.

[3]盧玫珺，王春苑，鄭智峰.住區(qū)規(guī)劃中日照環(huán)境優(yōu)化設(shè)計策略探析[J].四川建筑科學研究，2009.endprint