基于整體設(shè)計(jì)觀的日照分析在地標(biāo)性建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

姜 濤（上海同設(shè)建筑設(shè)計(jì)院有限公司， 上海 200092）

1 研究背景

黨的十八大以來(lái)，黨中央、國(guó)務(wù)院越來(lái)越重視上海國(guó)際城市建設(shè)和發(fā)展。城市商業(yè)新地標(biāo)、城市文化新地標(biāo)等地標(biāo)性建筑憑借優(yōu)良的交通區(qū)位和建筑形態(tài)，成為構(gòu)建大都市城市空間的重要的有機(jī)組成部分。在“增長(zhǎng)主義”政府及規(guī)劃傾向下[1]，地標(biāo)性建筑也成為拉動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要項(xiàng)目觸媒。如今，上海的高層建筑、超高層建筑日益增多，對(duì)城市建設(shè)用地需求越來(lái)越多，這與居民充分享受日照的需求產(chǎn)生矛盾[2]。

如何避免高層建筑、超高層建筑等對(duì)居民的采光權(quán)造成大的影響，一直是業(yè)界關(guān)注的話題。地標(biāo)性建筑，顧名思義，就是：在一定區(qū)域范圍內(nèi)，可通過(guò)最簡(jiǎn)單的形態(tài)和最簡(jiǎn)潔的筆畫營(yíng)造的一種可以喚起人們記憶的空間。地標(biāo)性建筑可謂是一個(gè)城市或地區(qū)對(duì)外展示經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和文化的重要名片和象征，諸如北京的中央電視臺(tái)總部大樓、南京的紫峰大廈、廣州的新電視塔等。

實(shí)際上，地標(biāo)性建筑是存在不同層級(jí)的，可基于城市、縣（區(qū)）、街道、地塊等不同尺度構(gòu)建區(qū)域性地標(biāo)性建筑。不同尺度的區(qū)域通常通過(guò)構(gòu)建地標(biāo)性建筑，引入中高端產(chǎn)業(yè)，吸引中產(chǎn)及以上階層群體入駐，來(lái)推進(jìn)區(qū)域更新改造，甚至有可能催生紳士化現(xiàn)象。然而，由于長(zhǎng)期受粗放型城市規(guī)劃建設(shè)管理模式的影響，地標(biāo)性建筑往往與區(qū)域環(huán)境難以有效融合，地標(biāo)性建筑常常淪為區(qū)域內(nèi)突兀的一個(gè)個(gè)體并未充分發(fā)揮項(xiàng)目觸媒作用。

幸運(yùn)的是，隨著社會(huì)的進(jìn)步和城市的發(fā)展，人們逐漸認(rèn)識(shí)到了地標(biāo)性建筑與區(qū)域環(huán)境相融合的重要性，且已在相關(guān)專業(yè)人員中形成共識(shí)：地標(biāo)性建筑是區(qū)域整體環(huán)境的有機(jī)組成部分，不能將其獨(dú)立于區(qū)域環(huán)境來(lái)規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)。地標(biāo)性建筑是否與區(qū)域環(huán)境相融合，是影響城市整體環(huán)境的關(guān)鍵因素；而光照環(huán)境作為區(qū)域環(huán)境不可或缺的重要組成部分，是評(píng)價(jià)地標(biāo)性建筑與區(qū)域環(huán)境互融性的標(biāo)準(zhǔn)之一。因此，滿足日照條件成為衡量地標(biāo)性建筑與區(qū)域環(huán)境是否有機(jī)融合的重要條件。日照分析對(duì)于優(yōu)化區(qū)域環(huán)境和建筑空間布局具有重要的促進(jìn)作用。日照分析的最終目的是為了實(shí)現(xiàn)整體環(huán)境的最優(yōu)化，這也是整體設(shè)計(jì)觀的核心目的。

任何項(xiàng)目，不管是策劃，還是規(guī)劃設(shè)計(jì)和建設(shè)，抑或是管理，既要統(tǒng)籌考慮項(xiàng)目本身，也要統(tǒng)籌考慮項(xiàng)目與區(qū)域環(huán)境的關(guān)系，通過(guò)遵循何鏡堂院士提出的“兩觀三性”整體設(shè)計(jì)觀，創(chuàng)作出具有文化和時(shí)代精神的作品[3-4]。整體設(shè)計(jì)觀追求人與自然的和諧統(tǒng)一，是中國(guó)傳統(tǒng)城市規(guī)劃和營(yíng)建思想中的重要內(nèi)容[5]。其反映的是一種強(qiáng)調(diào)整體考慮問(wèn)題的哲學(xué)思想。

近代以來(lái)，建筑學(xué)和城鄉(xiāng)規(guī)劃學(xué)領(lǐng)域的學(xué)者將整體設(shè)計(jì)觀運(yùn)用到現(xiàn)代建筑設(shè)計(jì)和城市規(guī)劃項(xiàng)目上，拓展了整體設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵。國(guó)內(nèi)學(xué)者結(jié)合實(shí)證研究對(duì)整體設(shè)計(jì)觀念進(jìn)行了廣泛探索。史學(xué)艷提出濱水建筑設(shè)計(jì)應(yīng)充分考慮濱水建筑與城市環(huán)境的整體關(guān)系，通過(guò)整體協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)建筑與環(huán)境的融合[6]。鄭靈飛等基于整體觀視角，提出城市水系規(guī)劃的指導(dǎo)思想，并從總體統(tǒng)籌層面和專項(xiàng)規(guī)劃層面構(gòu)建了城市水系規(guī)劃框架[7]。趙金娥基于整體觀探討了綠色建筑的平衡設(shè)計(jì)策略[8]。官名權(quán)基于環(huán)境整體觀研究了居住區(qū)的規(guī)劃設(shè)計(jì)[9]。羅鵬基于整體觀探討了大型體育設(shè)施設(shè)計(jì)問(wèn)題[10]。劉風(fēng)豹等從規(guī)劃學(xué)視角，基于整體觀提出公共建筑群的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念，并嘗試從空間布局、豎向設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、景觀規(guī)劃等多個(gè)維度開(kāi)展整體觀應(yīng)用的探索[11]。但相關(guān)實(shí)踐探索數(shù)量較少，且鮮有基于整體設(shè)計(jì)觀念探討日照分析在地標(biāo)性建筑中應(yīng)用的實(shí)踐項(xiàng)目。

本項(xiàng)目作為一種地標(biāo)性建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)項(xiàng)目，為豐富城市形態(tài)發(fā)揮了積極作用，同時(shí)也存在高密度、小地塊類型的項(xiàng)目對(duì)地塊周邊建筑有日照遮擋等負(fù)面影響[12]。因此，日照分析在處理上述矛盾中顯得尤為重要。特別是在注重人文與自然的結(jié)合方面，這與整體設(shè)計(jì)觀不謀而合。為此，以上海某區(qū)域性地標(biāo)性建筑為例，嘗試基于整體設(shè)計(jì)觀，提出地標(biāo)性建筑的整體設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，著重從日照分析探討整體規(guī)劃設(shè)計(jì)，以期為業(yè)界提供參考。

2 基于整體設(shè)計(jì)觀的地標(biāo)性建筑的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想

2.1 滿足日照要求的原則

光照是影響項(xiàng)目與區(qū)域環(huán)境相互融合的重要因素，充足的日照是衡量項(xiàng)目與區(qū)域環(huán)境互融性的標(biāo)準(zhǔn)之一。日照分析作為建筑設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)分析，為衡量?jī)烧呋ト谛蕴峁┝藬?shù)據(jù)支撐，直接影響到建筑空間布局、建筑形態(tài)設(shè)計(jì)等。日照分析以其堅(jiān)持公平和諧、高效利用土地、迎合城市規(guī)劃管理目標(biāo)的內(nèi)涵[13]，為實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目與區(qū)域環(huán)境的融合提供了技術(shù)支撐。

2.2 遵循人性化的原則

遵循人性化的核心是強(qiáng)調(diào)以人為本，以解決人類活動(dòng)所需要的體驗(yàn)、參與、交通、安全、游憩等基本需求為出發(fā)點(diǎn)。規(guī)劃設(shè)計(jì)工作應(yīng)回歸人的尺度，滿足人類的行為和心理需要，通過(guò)功能分析、綠化率分析、道路交通分析、日照分析等手段對(duì)項(xiàng)目的各功能空間要素進(jìn)行合理布局，以滿足實(shí)用、方便的需求，避免項(xiàng)目建設(shè)尺度的失衡。

2.3 環(huán)境保護(hù)的原則

環(huán)境保護(hù)的原則應(yīng)貫穿于整個(gè)項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)過(guò)程，使項(xiàng)目?jī)?nèi)部無(wú)論是景觀規(guī)劃設(shè)計(jì)、空間環(huán)境設(shè)計(jì)，還是建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)，都能嚴(yán)格遵循環(huán)境保護(hù)的原則，充分尊重自然環(huán)境，發(fā)掘和展現(xiàn)自然景觀[14]。既要項(xiàng)目?jī)?nèi)部各功能分區(qū)之間相協(xié)調(diào)，也要項(xiàng)目整體與周邊人文與自然景觀相協(xié)調(diào)。

3 基于整體設(shè)計(jì)觀日照分析在項(xiàng)目規(guī)劃設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 基地概況

某項(xiàng)目 F 1 地塊位于上海市楊浦區(qū)，北臨民府路、東臨閘殷路、西臨淞滬路，建設(shè)用地呈倒三角空間形態(tài)。其中，項(xiàng)目東側(cè)道路閘殷路為主干路，雙向六車道，機(jī)非分離；西側(cè)淞滬路為次干路，雙向六車道，機(jī)非分離；北側(cè)民府路為支路，雙向四車道，機(jī)非混合。該項(xiàng)目距上海市中心 8 km，距上海虹橋國(guó)際機(jī)場(chǎng) 30 km，距上海浦東國(guó)際機(jī)場(chǎng) 40 km，距上海五角場(chǎng)商業(yè)中心北 1 km，距上海自由貿(mào)易區(qū) 6～8 km。沿淞滬路行駛的軌道交通 10 號(hào)線已于 2010 年建成且開(kāi)通運(yùn)營(yíng)，并在 F 1 地塊周邊西南側(cè)設(shè)三門路站。規(guī)劃中的沿閘殷路行駛的軌道交通 20 號(hào)線計(jì)劃于 2023 年建成通車，與軌道交通 10 號(hào)線三門路站對(duì)接換乘，并將直接與 F 1 地塊的地下室相連通通向地面。規(guī)劃中的閘殷路下方 20 號(hào)線與軌道交通 10 號(hào)線的交接會(huì)主要發(fā)生在 F 1 地塊南部。綜上所述，某項(xiàng)目區(qū)位優(yōu)勢(shì)明顯，有望成為整個(gè)楊浦區(qū)的新商業(yè)中心。

本文研究案例—F 1-C 地塊屬于某項(xiàng)目 F 1 地塊的一部分，用地性質(zhì)為商業(yè)辦公用地，由 1 號(hào)樓、2 號(hào)樓、3 號(hào)樓 3 棟高層及 4 號(hào)樓 1 棟多層建筑組成。項(xiàng)目規(guī)劃總用地面積為 28781 m2；總建筑面積為 157490.62 m2，其中，地上建筑面積為 114731.94 m2，地下建筑面積為 42758.68 m2。容積率為 3.97，建筑密度為 31.95%，綠地率為 34.00%?；乇眰?cè)為居住建筑，若間距處理不當(dāng)，居住建筑則受到本項(xiàng)目遮擋的影響。F 1-C 項(xiàng)目的區(qū)位分析，如圖 1 所示。

3.2 項(xiàng)目規(guī)劃定位

上位規(guī)劃《江灣—五角場(chǎng)市級(jí)副中心控制性詳細(xì)規(guī)劃》曾提出要將該區(qū)域打造成為知識(shí)商務(wù)中心。F 1 地塊是北部知識(shí)商務(wù)中心構(gòu)建的核心區(qū)域，亦是副中心公共活動(dòng)中心和空間景觀的標(biāo)志性區(qū)域，重點(diǎn)發(fā)展商務(wù)、商業(yè)、酒店等功能。因此，在認(rèn)真分析上位規(guī)劃及項(xiàng)目周邊區(qū)域環(huán)境的基礎(chǔ)上，本次規(guī)劃研究提出國(guó)際化、智能化、生態(tài)化商務(wù)中心的定位，并希望將其打造成上海楊浦區(qū)的區(qū)域性城市地標(biāo)。同時(shí)結(jié)合已經(jīng)開(kāi)發(fā)投入使用的 F 2、F 3 地塊，力圖形成宜辦、宜商、宜居的生態(tài)圈，進(jìn)一步明確該項(xiàng)目的發(fā)展前景。

圖 1 F 1-C 項(xiàng)目的區(qū)位分析

3.3 基于整體設(shè)計(jì)觀的日照分析

3.3.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)理念

F 1-C 基地周邊現(xiàn)有的高樓林立的高密度建筑，給研究帶來(lái)了來(lái)自自然和環(huán)境生態(tài)的較大啟發(fā)，從而決定以“山谷”的概念解析該地塊。F 1-C 基地的周邊環(huán)境決定了“山谷”要?jiǎng)?chuàng)造一個(gè)如同花園或內(nèi)庭院一樣受庇護(hù)的、私密性更強(qiáng)的內(nèi)部空間。F 1-C 地塊著眼于在上海打造一個(gè)更加綠色、健康和人性化的城市環(huán)境，一個(gè)有活力的公共空間和社區(qū)。通過(guò)以下設(shè)計(jì)理念實(shí)現(xiàn)“山谷”概念的項(xiàng)目開(kāi)發(fā)，即“城市棲息地、以人為本、綠色建筑、創(chuàng)新空間”。

（1）城市棲息地。歸還給城市，城市客廳，綜合的景觀系統(tǒng)，城市藝術(shù)。

（2）以人為本。幸福感，社交互動(dòng)，便捷，健康。

（3）可持續(xù)性。應(yīng)用可持續(xù)化設(shè)計(jì)，減少能源消耗，滿足日照、聲學(xué)、美學(xué)等要求，持久性解決方案，綠色環(huán)境生態(tài)。

（4）創(chuàng)新空間。創(chuàng)造未來(lái)的工作空間、同一社區(qū)內(nèi)的不同產(chǎn)品、可持續(xù)的社區(qū)。

3.3.2 建筑形態(tài)構(gòu)思

3 棟建筑的設(shè)計(jì)靈感來(lái)源于“東方的中國(guó)山水”和西方頗具代表性的紐約洛克菲勒中心，建筑形式為中西合璧，為F 1-C 呈現(xiàn)最佳的建筑形態(tài)。設(shè)置在不同建筑高度的大小不一、錯(cuò)落有致的退臺(tái)，可以為傳統(tǒng)的辦公平面提供室外交流空間；豐富的豎向綠化也給整個(gè) F 1-C 帶來(lái)了綠色的生機(jī)，同時(shí)遵循了環(huán)境保護(hù)的原則。實(shí)際上，項(xiàng)目在建筑形態(tài)構(gòu)思之初，就從整體設(shè)計(jì)觀念上考慮如何給項(xiàng)目?jī)?nèi)部建筑空間足夠的日照，因此考慮采用多層退臺(tái)的方式實(shí)現(xiàn)上述想法。F 1-C 項(xiàng)目的建筑形態(tài)，如圖 2 所示。

圖2 F 1-C 項(xiàng)目的建筑形態(tài)

3.3.3 日照分析

在形成項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)理念和建筑形態(tài)構(gòu)思后，應(yīng)該模擬日照分析。日照分析在規(guī)劃設(shè)計(jì)階段尤為重要，有助于項(xiàng)目在早期方案設(shè)計(jì)階段便能確保項(xiàng)目獲得足夠的日照條件[15]。通過(guò)日照分析，不斷調(diào)整建筑空間布局和建筑形態(tài)，直到最終的空間布局和建筑形態(tài)符合規(guī)劃設(shè)計(jì)理念、延續(xù)最初的建筑形態(tài)構(gòu)思，以實(shí)現(xiàn)周邊區(qū)域環(huán)境的整體最優(yōu)化。

通過(guò)反復(fù)的構(gòu)思、分析和設(shè)計(jì)可知，擬建 F 1-C 項(xiàng)目客體建筑范圍內(nèi)，受到擬建 1 號(hào)樓、2 號(hào)樓、3 號(hào)樓高層建筑遮擋的 B 13 號(hào)樓、B 14 號(hào)樓、B 19 號(hào)樓、B 20 號(hào)樓、B 21號(hào)、B 22 號(hào)居住建筑中的每戶至少有一個(gè)居室冬至日滿窗的有效日照時(shí)間不少于連續(xù) 66 min；滿足日照規(guī)范要求。

3.3.4 總體布局

基于整體設(shè)計(jì)觀，項(xiàng)目通過(guò)精心組織的平面將 F 1-C 變成了 F 1 的一部分。F 1-C 地塊的“山谷”由 3 棟不同高度的高層建筑定義而成。布滿露臺(tái)的 3 棟辦公樓沿著地塊邊緣將基地包圍起來(lái)，在 F 1-C 內(nèi)部形成了一個(gè)被充分庇護(hù)且舒適宜人的公共領(lǐng)域。在這些建筑的布局上，郁郁蔥蔥的露臺(tái)和陽(yáng)臺(tái)重現(xiàn)了中國(guó)傳統(tǒng)藝術(shù)中的“山水”畫面；層次豐富的綠化從首層一直延伸到立面上，模糊了建筑和自然的界限?！吧焦取苯缍艘粋€(gè)連貫的、可控的環(huán)境。擁有便捷的人行系統(tǒng)、宜人的空間尺度，和開(kāi)放且充滿活力的公共空間。小尺度范圍內(nèi)的微氣候提供了舒適的休閑環(huán)境。在北塔西側(cè)設(shè)計(jì)的裙房，形成一個(gè)阻擋污染冷空氣的屏障，提升了冬季 F 1-C 基地內(nèi)的舒適感。在基地東南角布局的開(kāi)敞空間，迎接夏季能夠迎來(lái)的東南涼風(fēng)，提高基地內(nèi)的舒適感。建筑體量根據(jù)“山谷”的概念，層層退進(jìn)，由此形成的露臺(tái)和陽(yáng)臺(tái)均面向內(nèi)院，并能充分享用午后的陽(yáng)光。

對(duì) 3 棟建筑中間圍合的院落堅(jiān)持遵循人性化的原則，力圖做到尺度宜人，并充滿著山水畫的詩(shī)意與意境。此外，項(xiàng)目在建筑體量上也盡量做到宜人。不同高度的建筑體量反映了多樣化功能的需要，南側(cè)塔樓（3 號(hào)樓）體量最小，為該項(xiàng)目的核心所在，故希望此重要規(guī)劃節(jié)點(diǎn)處的辦公樓尺度應(yīng)更加宜人，并且通過(guò)更豐富的露臺(tái)設(shè)計(jì)，打造“綠色山谷”的設(shè)計(jì)理念。東側(cè)塔樓（2 號(hào)樓）為最高塔樓，形式也相對(duì)簡(jiǎn)潔，為 F 1-C 地塊打造大氣簡(jiǎn)潔的商務(wù)辦公形象。北側(cè)塔樓（1 號(hào)樓）的高度是經(jīng)過(guò)謹(jǐn)慎考慮，既不會(huì)對(duì)北側(cè)住宅區(qū)的日照形成遮擋，也與 2 號(hào)樓、3 號(hào)樓有所區(qū)別，共同打造優(yōu)美豐富的天際線。

F 1-C 項(xiàng)目的總體空間布局，如圖 3 所示。

圖3 F 1-C 項(xiàng)目的總體空間布局

4 結(jié) 語(yǔ)

本文基于整體設(shè)計(jì)觀，結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目提出地標(biāo)性建筑的設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想，并著重從規(guī)劃設(shè)計(jì)理念、建筑形態(tài)構(gòu)思、日照分析及總體布局 4 個(gè)方面，嘗試并探討日照分析技術(shù)在建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。最終研究認(rèn)為，整體設(shè)計(jì)觀有助于實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目與周邊區(qū)域環(huán)境融合。