建筑工程日照分析技术对总平规划及建筑设计的影响

杨伟娟

摘 要：随着日照分析技术在规划管理中的深入应用，已经成为制约建筑方案设计的重要因素之一。高层建筑在总平规划及单体设计时，既要满足日照，又要实现最大化容积率，这两者往往存在一定的矛盾。本文旨在于通过研究，进行一些经验总结，提出日照优化设计策略，平衡日照要求与容积率的矛盾。

关键词：日照分析；总平规划；优化设计策略

一、研究的背景

自2007年《中华人民共和国物权法》实施以来，关于居民的“阳光权”逐渐被居民所重视。为了提高居民的居住环境，保障居民阳光权，各地城市行政管理者在规划管理当中执行相应的日照标准。

随着日照分析技术在规划管理中扮演的角色日益重要，它与建筑总平规划，建筑设计，建筑密度，容积率及相邻地块的开发力度等矛盾逐渐凸显出来。如何在满足日照要求的前提下，最大限度的保证拟建地块的容积率及相邻地块的开发力度，显得尤为重要。

二、介绍厦门市现执行的日照标准

（一）厦门市住宅建筑执行的日照标准

根据《城市居住区规划设计规范》（GBJ50180-93）（2002版）的条文[1]，住宅建筑日照标准表如下。

厦门市属于IV气候区，住宅建筑执行每户至少有一个居室大寒日的有效日照不低于3小时，当现状住宅（以户为单位）原有效日照低于大寒日的时候，该户原最大的有效日照时间作为其日照标准，应满足至少有一个居室[2]在大寒日的有效日照不低于该标准。

（二）主客体范围

根据厦门市地理位置及日照角度等因素，得出厦门市主客体范围图如下（图1，图2）：

厦门市日照分析对象为上述客体范围内的居住及文教卫生类建筑，遮挡建筑为上述主体范围内建筑。

三、厦门市高层建筑案例剖析

（一）案例介绍

1、案例一：行列式布局。 厦门某安置小区（详见图3），住宅楼为11-18层的二类高层住宅，部分多层公共建筑。总用地面积47191.354㎡，总建筑面积130662.40㎡，其中地上建筑面积105145.17 ㎡，其中计容建筑面积103741.67㎡，容积率为2.20。由其总平图可见建筑户型为板式建筑，布局方式采用行列式，且南低北高，建筑朝向为南偏东35.4°。该项目经建模分析计算得出，该小区的日照时间较为充足，布局较为合理。

2、案例二：点式布局。某商住小区（详见图4），住宅楼为30层以上超高层。总用地面积为32731.393㎡，总建筑面积为181397.36㎡，计容面积为151104.96㎡，容积率为4.62。该小区是高容积率项目，户型采用“品”字形的点式建筑，沿着红线行列排布，且西侧、北侧、南侧有相同高容积率的商住小区。该项目经建模分析计算得出，该小区的日照条件较为紧张。为了满足日照要求，该方案经过多次调整，住宅面积有所减少，且部分户型为了满足日照要求进行调整。

3、案例三：错台式布局。某高层办公楼（详见图5），是办公楼重建项目，建设用地面积6118.6平方米，总建筑面积65258.2平方米，容积率为7.8。地块地理位置周边居民建筑较多，对周边住宅存在严重遮挡影响，为了在满足日照要求的前提下，最大限度的利用土地，提高建筑面积，增加容积率，该方案采用了北侧逐层退台的错台式。

（二）工程案例日照情况剖析

本节针对上述三个案例三种布局进行剖析，总结出以下观点：

1、行列式布局日照情况剖析。以18层、建筑高度为59.2m的板式住宅为例，在满足厦门市建筑间距规定情况下，行列式及错列式日照情况对比（详见图6、图7）。

若将行列式布局的建筑朝向偏东旋转35.4°，可得出图8的日照情况。

结合案例一，由图6跟图7的日照情况对比可见，当建筑按行列式平行布局时日照情况相对恶劣，而当建筑横向或纵向错开时日照情况有明显的变好趋向。由图8与图6对比，当建筑物倾斜一个角度，日照时数有明显增加趋势。由此可见合理地选择建筑朝向及布局方式对争取更多日照时数是十分有利的，而且可以在一定条件下缩短

建筑间距。在规划地块地形及路网允许的情况下，可以适当考虑改变建筑朝向来获取充足的日照。

2、点式布局日照情况剖析。以22层、建筑高度为66.35米的点式建筑为例，在满足厦门市建筑间距规定的情况下，错开布局的日照情况如下（详见图9）

由图6与图9对比，点式住宅的日照情况比板式住宅更为优渥。作为遮挡主体考虑时，高层建筑采用点式方式比采用板式方式更有利于日照时间的获取，而且建筑高度越高，采用点式方式越合理，既能解决日照问题，又能增加建筑密度保证用地开发；而作为被遮挡的客体考虑，板式住宅的朝向及建筑布局设计，更有利于日照时间的获取，综合考虑，可以结合两种布局方式，同为住宅时，板式与点式相结合，将板式住宅布置在北侧，点式住宅布置在南侧。

3、错台式对日照情况改善原理。 正南北向行列式布置的建筑，根据太阳高度角，可知南北建筑间的光线遮挡情况如图10所示：

根据太阳光线走向，当南侧建筑北侧退台时，可适当的减少遮挡，北侧建筑的日照时数可相应增加。

根据这一原理，以某新建办公楼为例（详见图11）。新建办公楼的建成不能影响东北侧原有住宅建筑日照要求；同时，应建设单位要求在现有基地环境下，尽可能地使新建建筑的面积最大化。

由总平图可见，对该新建办公楼逐层退台，采取南高北低的设计手法，满足了基地东北侧原有的住宅建筑日照要求，同时最大限度地增加拟建综合办公楼的建筑密度，从而满足新建建筑面积的最大化。

（三）规划布局的日照优化设计策略

1、规划布局的合理组织。第一，以错列式代替行列式布局。由案例分析可得知，多排多列栋住宅布置时，行列式布局的日照遮挡情况最严重，在总平规划时应以错列式代替行列式布局。该布局改变了行列式布局前后或者左右对位的排列方式，增加相对日照通

道，利用太阳方位角，获得必要的日照时数。第二，以点式建筑代替板式建筑。由案例分析可得：相同层数，相同高度情况下，点式建筑产生的日照遮挡相对于板式建筑而言减轻许多。板式建筑运用在小高层住宅上或许对日照与建筑密度的矛盾不那么突显。点式建筑在18层以上高层建筑的优势显而易见，搭配错列式布局，可以很好地解决日照要求和最大限度提高建0筑密度节约用地二者之间的矛盾。

2、建筑朝向的适当调整。由于不同朝向上太阳辐射是会变化的，合理地选择建筑朝向对争取更多的日照时数是十分有利的。案例中使建筑朝向由正南调整为南偏东或偏西30°，日照时间能得到有效的改善。主要获取日照时数偏于上午或下午时段。实际项目中，规划地块的东西两侧会有已建或规划地块，出于避免被遮挡或者保证规划地块的开发力度方面，设计师应该避免选取东西走向的建筑。

3、调节建筑单体外形。在总平规划及单体设计时，对于住宅或文教卫生类建筑，应避免一些异形建筑的设计。一些异形建筑虽然有美观上面的时尚感，但也因其时尚的造型往往自身日照遮挡影响严重。在满足日照的前提下，该类建筑单体，在高容积率及有限的用地范围内不适用。

四、结语

建筑的面宽、高度、朝向，建筑之间的间距，相对位置等都会产生不一样的日照遮挡，获取的日照时数也会不一样。建筑日照分析已经对总平规划及建筑设计起到一定影响作用，设计师应在满足日照要求的前提下进行规划设计。且规划设计时，满足日照要求常与提高建筑密度、节约用地存在一定的矛盾。本文通过对一些案例及布局的剖析，从规划布局和建筑单体角度出发，提出几点有效而合理优化设计策略供参考。主要手法：1、以错列式代替行列式布局；2、以点式建筑代替板式建筑；3、建筑朝向的适当调整；4、调节建筑单体外形。建筑设计师在总平规划时应考虑建筑及建筑自身之间遮挡情况，从太阳高度角及太阳方位角出发去优化日照条件，解决日照要求与容积率之间的矛盾。

参考文献：

[1]GBJ50180-93 城市居住区规划设计规范[S].

[2]袁磊.在高容积率下改善日照环境的研究[D].天津：天津大学，2003.

[3]卢玫珺，王春苑，郑智峰.住區规划中日照环境优化设计策略探析[J].四川建筑科学研究，2009.endprint