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(jì)的重要因素之一。高層建筑在總平規(guī)劃及單體設(shè)計(jì)時(shí),既要滿足日照,又要實(shí)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(jìn)行一些經(jīng)驗(yàn)總結(jié),提出日照優(yōu)化設(shè)計(jì)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(jì)策略
一、研究的背景
自2007年《中華人民共和國物權(quán)法》實(shí)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(dāng)中執(zhí)行相應(yīng)的日照標(biāo)準(zhǔn)。
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(jì),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(biāo)準(zhǔn)
(一)廈門市住宅建筑執(zhí)行的日照標(biāo)準(zhǔn)
根據(jù)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ50180-93)(2002版)的條文[1],住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)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(gè)居室大寒日的有效日照不低于3小時(shí),當(dāng)現(xiàn)狀住宅(以戶為單位)原有效日照低于大寒日的時(shí)候,該戶原最大的有效日照時(shí)間作為其日照標(biāo)準(zhǔn),應(yīng)滿足至少有一個(gè)居室[2]在大寒日的有效日照不低于該標(biāo)準(zhǔn)。
(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??傆玫孛娣e47191.354㎡,總建筑面積130662.40㎡,其中地上建筑面積105145.17 ㎡,其中計(jì)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?yàn)槟掀珫|35.4°。該項(xiàng)目經(jīng)建模分析計(jì)算得出,該小區(qū)的日照時(shí)間較為充足,布局較為合理。
2、案例二:點(diǎn)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(jì)容面積為151104.96㎡,容積率為4.62。該小區(qū)是高容積率項(xiàng)目,戶型采用“品”字形的點(diǎn)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(xiàng)目經(jīng)建模分析計(jì)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(jìn)行調(diào)整。
3、案例三:錯(cuò)臺(tái)式布局。某高層辦公樓(詳見圖5),是辦公樓重建項(xiàng)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(yán)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(tái)的錯(cuò)臺(tái)式。
(二)工程案例日照情況剖析
本節(jié)針對上述三個(gè)案例三種布局進(jìn)行剖析,總結(jié)出以下觀點(diǎn):
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(cuò)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(dāng)建筑按行列式平行布局時(shí)日照情況相對惡劣,而當(dāng)建筑橫向或縱向錯(cuò)開時(shí)日照情況有明顯的變好趨向。由圖8與圖6對比,當(dāng)建筑物傾斜一個(gè)角度,日照時(shí)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(shí)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(dāng)考慮改變建筑朝向來獲取充足的日照。
2、點(diǎn)式布局日照情況剖析。以22層、建筑高度為66.35米的點(diǎn)式建筑為例,在滿足廈門市建筑間距規(guī)定的情況下,錯(cuò)開布局的日照情況如下(詳見圖9)
由圖6與圖9對比,點(diǎn)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(shí),高層建筑采用點(diǎn)式方式比采用板式方式更有利于日照時(shí)間的獲取,而且建筑高度越高,采用點(diǎn)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(jì),更有利于日照時(shí)間的獲取,綜合考慮,可以結(jié)合兩種布局方式,同為住宅時(shí),板式與點(diǎn)式相結(jié)合,將板式住宅布置在北側(cè),點(diǎn)式住宅布置在南側(cè)。
3、錯(cuò)臺(tái)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(dāng)南側(cè)建筑北側(cè)退臺(tái)時(shí),可適當(dāng)?shù)臏p少遮擋,北側(cè)建筑的日照時(shí)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(shí),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(tái),采取南高北低的設(shè)計(jì)手法,滿足了基地東北側(cè)原有的住宅建筑日照要求,同時(shí)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(jì)策略
1、規(guī)劃布局的合理組織。第一,以錯(cuò)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(shí),行列式布局的日照遮擋情況最嚴(yán)重,在總平規(guī)劃時(shí)應(yīng)以錯(cuò)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(shí)數(shù)。第二,以點(diǎn)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(diǎn)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(yùn)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(diǎn)式建筑在18層以上高層建筑的優(yōu)勢顯而易見,搭配錯(cuò)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(dāng)調(diào)整。由于不同朝向上太陽輻射是會(huì)變化的,合理地選擇建筑朝向?qū)幦「嗟娜照諘r(shí)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(shí)間能得到有效的改善。主要獲取日照時(shí)數(shù)偏于上午或下午時(shí)段。實(shí)際項(xiàng)目中,規(guī)劃地塊的東西兩側(cè)會(huì)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(jì)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(jì)時(shí),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(jì)。一些異形建筑雖然有美觀上面的時(shí)尚感,但也因其時(shí)尚的造型往往自身日照遮擋影響嚴(yán)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(huì)產(chǎn)生不一樣的日照遮擋,獲取的日照時(shí)數(shù)也會(huì)不一樣。建筑日照分析已經(jīng)對總平規(guī)劃及建筑設(shè)計(jì)起到一定影響作用,設(shè)計(jì)師應(yīng)在滿足日照要求的前提下進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)。且規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí),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(diǎn)有效而合理優(yōu)化設(shè)計(jì)策略供參考。主要手法:1、以錯(cuò)列式代替行列式布局;2、以點(diǎn)式建筑代替板式建筑;3、建筑朝向的適當(dāng)調(diào)整;4、調(diào)節(jié)建筑單體外形。建筑設(shè)計(jì)師在總平規(guī)劃時(shí)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。
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