姜濤

（上海同設(shè)建筑設(shè)計(jì)院有限公司）

1 引言

超高層建筑，尤其是超高層商務(wù)辦公建筑通常是城市或區(qū)域性地標(biāo)建筑，是提升城市形象，改善城市天際線的重要城市節(jié)點(diǎn)。通過(guò)建設(shè)超高層建筑，可以彰顯地區(qū)城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展活力，吸引更多有實(shí)力企業(yè)入駐，從而提升地區(qū)的競(jìng)爭(zhēng)力和活力。近年來(lái)，隨著我國(guó)科技水平和經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高，超高層建筑已逐漸成為不同等級(jí)城市追逐的對(duì)象。國(guó)際化大都市通常規(guī)劃建設(shè)超高層地標(biāo)性建筑，引入金融、科技等高端產(chǎn)業(yè)和新興國(guó)際精英階層入駐，甚至有可能催生超級(jí)紳士化現(xiàn)象[1]。然而，建筑的高層化或超高層化使得原本緊張的建筑之間的日照關(guān)系變得日益復(fù)雜和突出[2]。

隨著超高層建筑的不斷增多，擬建超高層建筑的建設(shè)項(xiàng)目既可能對(duì)周邊相鄰建筑產(chǎn)生日照影響，實(shí)際上也有可能對(duì)自身產(chǎn)生日照影響。因而，不管是從建設(shè)單位自身利益來(lái)看，還是從公共利益來(lái)看，日照分析均是一件非常必要的事情。日照自身遮擋也是日常城市規(guī)劃管理中常見(jiàn)的一個(gè)容易引起周邊土地開(kāi)發(fā)受到制約的問(wèn)題[3]。增長(zhǎng)主義影響下的城市規(guī)劃和建設(shè)項(xiàng)目[4]，通常將實(shí)施重點(diǎn)落在超高層建筑項(xiàng)目上，依次來(lái)提升地區(qū)形象，推動(dòng)地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展。自《上海市日照分析規(guī)劃管理辦法》（滬規(guī)土資建規(guī)〔2016〕100號(hào)）實(shí)施以來(lái)，上海市城市規(guī)劃管理工作步入一個(gè)新的臺(tái)階，也為日照分析工作從業(yè)人員提供了一個(gè)科學(xué)的依據(jù)。

2 建筑形態(tài)與日照的關(guān)系

在建筑規(guī)劃布局中，保障充足的日照條件通常與提高建筑高度、增加容積率、節(jié)約用地之間存在難以調(diào)和的矛盾。矛盾通常通過(guò)以下兩種方式調(diào)和。

1）調(diào)整優(yōu)化建筑方位和朝向

若將建筑朝向正南調(diào)整優(yōu)化為朝向南偏東或朝向南偏西，但朝向偏轉(zhuǎn)的角度最好控制在30°范圍內(nèi)，從而保證日照條件的充分。

2）調(diào)整優(yōu)化建筑的空間布局和形態(tài)

建筑的空間布局和形態(tài)通過(guò)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和優(yōu)化，有利于彌補(bǔ)因日照間距不足造成的日照條件不充分的問(wèn)題，還可以在滿足日照要求的前提下提高建筑容積率、增加建筑高度和密度等。

當(dāng)用地條件以及上位規(guī)劃控制性詳細(xì)規(guī)劃條件確定的前提下，通過(guò)調(diào)整優(yōu)化建筑方位和朝向以及建筑的空間布局已顯得有些困難，此時(shí)若通過(guò)調(diào)整優(yōu)化建筑形態(tài)則可能起到出神入化之功效。這不僅有利于改善日照條件，還有利于實(shí)現(xiàn)建筑形態(tài)的多樣性和趣味性?？傊?，建筑形態(tài)的調(diào)整和優(yōu)化與日照分析是一種相輔相成，彼此促進(jìn)協(xié)作的關(guān)系。趙媛倩基于日照分析對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的多層住宅建筑形態(tài)的優(yōu)化開(kāi)展了相關(guān)研究，認(rèn)為優(yōu)化建筑形態(tài)不僅有助于保證容積率的提高，還有助于傳統(tǒng)聚落組織理念[5]。崔毅則從宏觀視角就日照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)城市空間形態(tài)的影響開(kāi)展研究，發(fā)現(xiàn)不同的日照控制方式會(huì)引發(fā)不同的城市空間形態(tài)[6]。王佳瑩以高寒地區(qū)哈爾濱市為例開(kāi)展了高層住宅日照分析研究，模擬了各種高層住宅建筑形態(tài)在無(wú)遮擋情況下的陰影狀況，并嘗試提出較為合理的建筑形態(tài)[7]。

3 研究項(xiàng)目概況

3.1 基地概況

項(xiàng)目位于上海市普陀區(qū)大渡河路與武寧路交叉口西南角，與普陀區(qū)政府僅咫尺之遙（見(jiàn)圖1）。項(xiàng)目屬于非傳統(tǒng)CBD區(qū)域，擬建成以辦公為主、商業(yè)為輔的城市綜合體，為區(qū)域提供良好的商業(yè)和辦公服務(wù)。項(xiàng)目北接滬寧高速入口，距離中環(huán)線僅一公里，與規(guī)劃地鐵15號(hào)線零距離銜接，交通條件良好。場(chǎng)地內(nèi)部較為平坦，基地北側(cè)的武寧路道路標(biāo)高為4.4m。東側(cè)的大渡河路道路標(biāo)高約為3.8m。南側(cè)梅嶺北路道路標(biāo)高為3.2m

3.2 項(xiàng)目總體布局

在項(xiàng)目整體布局中，本項(xiàng)目由南北向中江路一分為二劃分為兩個(gè)組團(tuán)，合計(jì)A、B、C、D共4個(gè)片區(qū)（見(jiàn)圖2a）。為保證城市形象的統(tǒng)一和協(xié)調(diào)，規(guī)劃設(shè)計(jì)上從整體主義角度出發(fā)，將兩個(gè)地塊整體考慮，進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃設(shè)計(jì)?？臻g布局規(guī)劃是保證項(xiàng)目得以整體規(guī)劃設(shè)計(jì)的重要方面之一[8]。

A片區(qū)位于項(xiàng)目東側(cè)，地塊的用地形態(tài)呈南北向長(zhǎng)方形，整體由兩棟超高層辦公樓T1、T2，及其裙房組成。其中，兩棟超高層辦公樓將成為區(qū)域新地標(biāo)。兩棟超高層塔樓之間的區(qū)域，作為步行進(jìn)入基地的主要入口，擬打造成以“城市客廳”為主題的空間。

B片區(qū)位于項(xiàng)目西南側(cè)，地塊呈“L”形態(tài)，由15棟獨(dú)立多層小型商業(yè)樓組成。片區(qū)內(nèi)部由多層獨(dú)棟商業(yè)建筑和小尺度的道路構(gòu)建宜人的步行街區(qū)空間。規(guī)劃擬將本片區(qū)打造成以“城市街區(qū)”為主題的空間。

C片區(qū)和D片區(qū)位于項(xiàng)目北側(cè)，左右隔路向望。其中，C片區(qū)由兩棟高層辦公樓T3、T4及沿武寧路裙房商業(yè)組成，并配建有110kV變電站；D片區(qū)由一棟高層辦公樓T5、一棟高層商業(yè)樓T6及其裙房商業(yè)組成。C片區(qū)和D片區(qū)兩個(gè)地塊之間，規(guī)劃通過(guò)連接二層屋頂?shù)目缰薪肪G化屋頂連廊連通。規(guī)劃擬將本片區(qū)打造成以“藝術(shù)公園”為主題的屋頂花園，從而提升地塊和周邊區(qū)域的品質(zhì)，并保證兩個(gè)地塊的整體統(tǒng)一性。

A片區(qū)由兩棟超高層辦公樓組成，規(guī)劃設(shè)計(jì)在基地東南側(cè)，這樣有利盡量減少沿武寧路北側(cè)已建居住建筑的日照影響，緊鄰A片區(qū)北側(cè)、西北側(cè)為高層和低層建筑（見(jiàn)圖2b）。所以，A片區(qū)對(duì)北側(cè)已建居住建筑及其他三個(gè)片區(qū)都有一定的日照遮擋影響。從圖3可知，沿武寧路北側(cè)均為“已建居住建筑”，其陽(yáng)光獲取通道對(duì)后開(kāi)發(fā)地塊（南側(cè)擬建地塊）的可開(kāi)發(fā)量產(chǎn)生影響，可能會(huì)導(dǎo)致南側(cè)擬建地塊開(kāi)發(fā)量下降。因此，研究希望通過(guò)調(diào)整優(yōu)化后開(kāi)發(fā)地塊的建筑形態(tài)來(lái)提高北側(cè)已建居住建筑陽(yáng)光通道的寬度（日照時(shí)數(shù)）。實(shí)際上，除此之外，從人性化角度考慮，A片區(qū)本身的兩棟超高層辦公樓也有可能互相影響彼此的日照。所以通過(guò)日照分析來(lái)優(yōu)化建筑形態(tài)，從而保障日照條件顯得尤為重要。

4 實(shí)例分析：日照分析影響下的方案比選

在開(kāi)發(fā)建設(shè)時(shí)序方面，存在先北后南和先南后北兩種情況。本項(xiàng)目由于在北側(cè)已經(jīng)有已建居住建筑，故屬于先北后南的開(kāi)發(fā)時(shí)序類(lèi)型。這直接影響了建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)的內(nèi)在控制邏輯。先北后南的開(kāi)發(fā)建設(shè)時(shí)序，已很難通過(guò)改變通道寬度來(lái)改善日照條件。通過(guò)調(diào)整南側(cè)陽(yáng)光通道，進(jìn)而擴(kuò)大最小日照時(shí)數(shù)，則成為改善北側(cè)已建居住建筑日照條件的重要途徑。鑒于此，研究通過(guò)切割建筑形態(tài)及無(wú)退臺(tái)設(shè)計(jì)和有退臺(tái)設(shè)計(jì)的思路來(lái)比選建筑設(shè)計(jì)方案，進(jìn)而改善北側(cè)已建居住建筑的日照條件。多點(diǎn)分析方法和陰影輪廓方法是較為常見(jiàn)的日照分析方法。其中多點(diǎn)分析法有助于通過(guò)不同顏色直觀的展示地塊周邊的日照情況，進(jìn)而為建筑規(guī)劃設(shè)計(jì)人員的建筑設(shè)計(jì)工作提供幫助。因此，本研究選用多點(diǎn)分析方法進(jìn)行日照模擬分析。

圖1 項(xiàng)目區(qū)位分析

圖2 項(xiàng)目功能分區(qū)及周邊建設(shè)現(xiàn)狀

4.1 無(wú)退臺(tái)設(shè)計(jì)下的日照分析

研究根據(jù)上位規(guī)劃要求以及基地現(xiàn)狀，初步選擇建筑空間布局和建筑形態(tài)。然后運(yùn)用日照分析軟件，選取冬至日這一標(biāo)準(zhǔn)日的本地區(qū)的相關(guān)參數(shù)，通過(guò)多點(diǎn)分析法模擬虛擬主體建筑對(duì)已建客體建筑的日照影響（見(jiàn)圖3）。從圖3可以直觀發(fā)現(xiàn)，T1和T2辦公樓對(duì)北側(cè)已建居住建筑實(shí)際上已經(jīng)產(chǎn)生了明顯的日照遮擋影響。北側(cè)部分已建居住建筑日照時(shí)間在冬至日已經(jīng)不足連續(xù)1小時(shí)的日照時(shí)間，有的部分甚至得不到日照。

4.2 做有退臺(tái)設(shè)計(jì)并適當(dāng)切割建筑形態(tài)下的日照分析

考慮到上述建筑方案設(shè)計(jì)對(duì)北側(cè)已建居住建筑已產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性日照遮擋影響，研究決定通過(guò)調(diào)整優(yōu)化建筑形態(tài)的方法來(lái)調(diào)整拓寬南側(cè)建筑的陽(yáng)光通道，本方案主要是通過(guò)切割建筑邊角形態(tài)并增加退臺(tái)設(shè)計(jì)的途徑，從而盡可能為北側(cè)居住建筑提供充足的日照條件。經(jīng)過(guò)對(duì)建筑形態(tài)的多次調(diào)整優(yōu)化和對(duì)建筑的多次日照分析，最終形成較為理想的鋸齒形建筑空間布局和建筑設(shè)計(jì)，基本保證了北側(cè)已建居住建筑能夠滿足日照規(guī)范要求（見(jiàn)圖4）。從圖4可以直觀發(fā)現(xiàn)，TI和T2由于切割了建筑西南角和東北角并增加了退臺(tái)設(shè)計(jì)，從而拓寬了陽(yáng)光通道，對(duì)北側(cè)的已建居住建筑的日照影響已盡可能的降低。目前來(lái)看，受遮擋的北側(cè)已建居住建筑日照最少時(shí)間也能達(dá)到冬至日連續(xù)日照不低于1h6min，大部分能夠達(dá)到2h以上的日照時(shí)間。

5 結(jié)語(yǔ)

盡管《上海市日照分析規(guī)劃管理辦法》（滬規(guī)土資建規(guī)〔2016〕100號(hào)）未對(duì)商務(wù)辦公建筑的日照分析做出明確強(qiáng)制性規(guī)定，但如果在滿足其他一切條件的情況，能為周邊已有建筑提供良好的陽(yáng)光通道，盡可能保障日照條件，則能使項(xiàng)目及周邊地塊的利益最大化。研究通過(guò)反復(fù)的調(diào)整優(yōu)化建筑形態(tài)，反復(fù)的日照分析，從而確定了最終的建筑設(shè)計(jì)方案。日照分析有助于促進(jìn)建筑設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)，使建筑形態(tài)更具有多樣性。同時(shí)，建筑形態(tài)由于不斷的調(diào)整優(yōu)化，有助于盡可能保障足夠好的日照條件。

但值得注意的是，目前日照規(guī)范要求“先北后南建設(shè)順序下，主體建筑范圍內(nèi)南側(cè)相鄰待開(kāi)發(fā)用地尚未確定設(shè)計(jì)方案時(shí)，應(yīng)在南側(cè)待開(kāi)發(fā)用地的北側(cè)規(guī)劃建筑控制線上布置虛擬建筑，并作為主體建筑參與分析，如虛擬主體對(duì)北側(cè)第二排居住建筑有影響的情況下需要考慮富余度退讓”，然而實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，如虛擬主體的全陰影客體范圍線未影響到第二排居住建筑，在這種情況下仍考慮第二排居住建筑的富余度退讓的話并沒(méi)有意義，因?yàn)樘摂M主體全陰影客體范圍已經(jīng)沒(méi)有影響到客體建筑，再考慮虛擬主體對(duì)未受影響的客體建筑進(jìn)行退界計(jì)算的話并沒(méi)有意義。

圖3 無(wú)退臺(tái)設(shè)計(jì)下的日照分析

圖4 有退臺(tái)設(shè)計(jì)下的日照分析