基于眾智軟件對(duì)建筑方案的日照分析

李翔宇 彭軍

摘 要：本文通過應(yīng)用眾智軟件，結(jié)合《建筑日照計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 509472014）和《榆林市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》的相關(guān)條文，對(duì)榆林市**商住小區(qū)采用建筑沿線比較分析法從計(jì)算參數(shù)、允許誤差、建模要求三個(gè)方面進(jìn)行分析。總結(jié)了分析結(jié)果，闡述了造成影響的原因。

關(guān)鍵詞：日照分析；允許誤差；建筑沿線

近幾年來，居民因?yàn)槿照詹晒獾葐栴}引起矛盾，有的甚至產(chǎn)生法律糾紛的事件屢見不鮮。而大多事件由于在設(shè)計(jì)或?qū)彶殡A段日照分析不夠科學(xué)準(zhǔn)確的原因。建筑日照分析涉及到時(shí)間、地域、建筑造型等多種復(fù)雜因素，要將這些相互影響的因素綜合起來進(jìn)行人工精確計(jì)算分析是非常困難的。因此，實(shí)踐中根據(jù)地方通過簡(jiǎn)易的方法進(jìn)行估算，就很容易發(fā)生與實(shí)際情況偏差或者不符的現(xiàn)象。那么，眾智日照軟件的出現(xiàn)，解決了任何各地、任何時(shí)段的日照分析問題，能夠科學(xué)準(zhǔn)確地計(jì)算出采光時(shí)間，并且操作簡(jiǎn)單、方便，為規(guī)劃管理、規(guī)劃設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、房地產(chǎn)開發(fā)提供了有效的保證。

1 日照分析理論及分析方法

傳統(tǒng)的日照分析方法由于計(jì)算規(guī)則和方法過于復(fù)雜，現(xiàn)狀數(shù)據(jù)資料難收集，數(shù)據(jù)精度無法保證，所以傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式僅限于滿足規(guī)范中的日照要求?，F(xiàn)階段設(shè)計(jì)者結(jié)合日照分析軟件能夠系統(tǒng)地對(duì)建筑物區(qū)進(jìn)行日照采光分析，有效地緩解日益發(fā)展的城市規(guī)劃與公眾對(duì)人居環(huán)境不斷增長(zhǎng)的需求之間的矛盾。

1.1 太陽(yáng)位置計(jì)算原理

日照分析計(jì)算的基本原理為計(jì)算太陽(yáng)的位置，即計(jì)算太陽(yáng)的高度角和方位角。國(guó)內(nèi)采用《建筑設(shè)計(jì)資料集》中提供的計(jì)算公式對(duì)太陽(yáng)高度角和方位角進(jìn)行計(jì)算。

（1）真太陽(yáng)時(shí)：太陽(yáng)位置計(jì)算采用真太陽(yáng)時(shí)。

真太陽(yáng)時(shí)=北京時(shí)間+時(shí)差（120°當(dāng)?shù)亟?jīng)度） /15°

（2）太陽(yáng)方位角計(jì)算：cosA=（sin h×sinΦ-sinδ）/（cos h×cosΦ）

（3）太陽(yáng)高度角：sin h=sinΦ×sinδ+cosΦ×cosδ×cost

（4）日出時(shí)間與日落時(shí)間：cost = tgΦ×tgδ

（5）時(shí)角：t = 15°（n – 12）式中：n 為時(shí)間（24 時(shí)制）。

（6）日影長(zhǎng)度計(jì)算公式：l= H × ctgh

式中：H為建筑物高度，h為太陽(yáng)高度角，l為日影長(zhǎng)度。

1.2 建筑日照的常用分析方法

1.2.1遮擋分析

分析各棟建筑之間的遮擋與被遮擋情況。選定被遮擋建筑時(shí)自動(dòng)分析出對(duì)其產(chǎn)生遮擋影響的所有遮擋建筑；選定遮擋建筑時(shí)分析出其對(duì)其它建筑產(chǎn)生遮擋影響的所有被遮擋建筑。

1.2.2窗戶分析

建筑物窗戶一般設(shè)置為滿窗日照，即設(shè)置為左右端或中心點(diǎn)的分析計(jì)算，分析出日照時(shí)長(zhǎng)的計(jì)算，對(duì)建筑物建設(shè)前、后不滿足窗口、惡化窗口等各種情況分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表。

1.2.3等時(shí)線分析

平面等時(shí)線和多點(diǎn)分析可以評(píng)估整塊分析區(qū)域的整體日照情況，可以清楚表達(dá)分析點(diǎn)結(jié)果是否滿足規(guī)范時(shí)數(shù)，可對(duì)分析滿足情況進(jìn)行整體統(tǒng)計(jì)。

1.2.4比較分析

規(guī)劃建筑和現(xiàn)狀建筑日照影響的比較分析，分析擬建建筑對(duì)現(xiàn)狀建筑的日照疊加影響強(qiáng)度，并可根據(jù)過濾條件顯示擬建建筑建設(shè)前后的日照影響情況。

（1）多層單點(diǎn)比較：沿建筑輪廓線或任意位置布置分析點(diǎn)，分析現(xiàn)狀和規(guī)劃建設(shè)前后分析點(diǎn)在各層上的日照時(shí)間，并生成日照比較分析報(bào)表。

（2）建筑沿線比較：沿建筑輪廓線等距離布點(diǎn)，分析各點(diǎn)的日照情況，對(duì)規(guī)劃建筑建成前后對(duì)建筑輪廓線的日照時(shí)間分析值進(jìn)行比較，用顏色進(jìn)行區(qū)分不同的影響情況。

（3）立面區(qū)域比較：沿建筑立面或任意立面等距離布點(diǎn)，分析各點(diǎn)的日照情況，對(duì)規(guī)劃建筑建成前后對(duì)建筑輪廓線的日照時(shí)間分析值進(jìn)行比較，用顏色進(jìn)行區(qū)分不同的影響情況。

2 榆林市**商住小區(qū)日照分析

2.1 分析依據(jù)

（1）根據(jù)《榆林市城市規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》，榆林市日照標(biāo)準(zhǔn)日為大寒日，日照時(shí)數(shù)≥2小時(shí)，有效日照時(shí)間帶為8：00～16：00，日照計(jì)算起點(diǎn)為住宅建筑底層窗臺(tái)面，大寒日日照時(shí)間按累計(jì)2個(gè)時(shí)間段計(jì)算。

（2）分析范圍區(qū)所確定的現(xiàn)狀和規(guī)劃建筑、建筑位置、建筑高度、分析高度等數(shù)據(jù)必須真實(shí)有效。

（3）相關(guān)日照分析計(jì)算參數(shù)根據(jù)《建筑日照計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（GB/T 509472014）要求設(shè)定。

2.2 計(jì)算參數(shù)及允許誤差

2.2.1計(jì)算參數(shù)

《建筑日照計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定日照基準(zhǔn)年應(yīng)選取公元2001年；采樣點(diǎn)間距應(yīng)根據(jù)計(jì)算方法和計(jì)算區(qū)域大小合理確定，窗戶宜取0.30m0.60m，建筑宜取0.60m1.00m；當(dāng)需設(shè)置時(shí)間間隔時(shí)，不宜大于1.0min。日照計(jì)算應(yīng)采用真太陽(yáng)時(shí)，時(shí)間段可累積計(jì)算，可計(jì)入的最小連續(xù)日照時(shí)間不應(yīng)小于5.0min。

本項(xiàng)目測(cè)試采用眾智軟件12.0版本，采用日照基準(zhǔn)年2001年，住宅小區(qū)日照分析時(shí)間為大寒日（需滿足大寒日連續(xù)兩個(gè)時(shí)間段日照時(shí)數(shù)≥2小時(shí)），幼兒園日照分析時(shí)間為冬至日（需滿足冬至日連續(xù)兩個(gè)時(shí)間段日照時(shí)數(shù)≥3小時(shí)），采樣間隔為1.0min，采樣點(diǎn)間距為0.60m，采樣時(shí)間段為連續(xù)累計(jì)2個(gè)時(shí)間段，具體計(jì)算參數(shù)詳見圖1。

2.2.2計(jì)算結(jié)構(gòu)及允許誤差

日照計(jì)算時(shí)間表達(dá)為真太陽(yáng)時(shí)，可換算為北京時(shí)間，結(jié)果可精確到分鐘。日照計(jì)算軟件的計(jì)算誤差允許偏差為±3.0min。

2.3 分析方法

本項(xiàng)目采用建筑沿線比較分析方法，取榆林市**商住小區(qū)建前、建后對(duì)相鄰北部、東部被遮擋區(qū)域進(jìn)行綜合比較分析，生成榆林市**商住小區(qū)、相鄰北部、東部被遮擋區(qū)域多點(diǎn)建筑沿線比較日照時(shí)間。如若分析項(xiàng)目有日照時(shí)數(shù)不滿足點(diǎn)，則可以對(duì)被遮擋建筑進(jìn)行多層單點(diǎn)比較分析，此分析可以準(zhǔn)確的看出擬建小區(qū)對(duì)被遮擋建筑不滿足點(diǎn)影響的具體日照時(shí)間段和日照時(shí)數(shù)。具體詳見日照分析圖2。

2.4 分析結(jié)論

榆林市**商住小區(qū)建前、建后，對(duì)北部、東部被遮擋區(qū)域進(jìn)行綜合日照分析，發(fā)現(xiàn)榆林市**商住小區(qū)僅對(duì)⑨樓3層陽(yáng)臺(tái)位置有1.2米距離日照時(shí)數(shù)不滿足大寒日日照時(shí)數(shù)要求，但其陽(yáng)臺(tái)尺寸為3.4米，有效日照距離為3.41.2=2.2米≥1.8米，按照《建筑日照參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》5.0.6 第四條“寬度大于1.8m的窗戶，可選取日照有利的1.8m寬度計(jì)算”，則此項(xiàng)目日照不滿足點(diǎn)在規(guī)范要求合理范圍之內(nèi)，其余日照時(shí)數(shù)均未產(chǎn)生加劇，日照時(shí)數(shù)不滿足點(diǎn)均為自身遮擋。

3 結(jié)語(yǔ)

（1）本項(xiàng)目采用實(shí)例經(jīng)過精心挑選，從建筑影響范圍、建筑朝向、建筑高度等方面具有一定的代表性，適合于本文的研究。

（2）從以上的分析可以清楚看到《建筑日照計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施既考慮了分析時(shí)間的精確性，又考慮了建模的真實(shí)性，讓分析更接近現(xiàn)實(shí)情況。

參考文獻(xiàn)：

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[5]GB/T509472014.建筑日照計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

項(xiàng)目：陜西省教育廳科技項(xiàng)目（17JK0899）

作者簡(jiǎn)介：李翔宇（1985），男，陜西榆林人，西安科技大學(xué)在職研究生，工程師，研究方向?yàn)榻ㄖc土木工程。

*通訊作者：彭軍（1982），女，陜西咸陽(yáng)人，碩士，副教授。