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摘 要:本文通过应用众智软件,结合《建筑日照计算参数标准》(GB/T 509472014)和《榆林市城市规划管理技术规定》的相关条文,对榆林市**商住小区采用建筑沿线比较分析法从计算参数、允许误差、建模要求三个方面进行分析。总结了分析结果,阐述了造成影响的原因。
关键词:日照分析;允许误差;建筑沿线
近几年来,居民因为日照采光等问题引起矛盾,有的甚至产生法律纠纷的事件屡见不鲜。而大多事件由于在设计或审查阶段日照分析不够科学准确的原因。建筑日照分析涉及到时间、地域、建筑造型等多种复杂因素,要将这些相互影响的因素综合起来进行人工精确计算分析是非常困难的。因此,实践中根据地方通过简易的方法进行估算,就很容易发生与实际情况偏差或者不符的现象。那么,众智日照软件的出现,解决了任何各地、任何时段的日照分析问题,能够科学准确地计算出采光时间,并且操作简单、方便,为规划管理、规划设计、建筑设计、房地产开发提供了有效的保证。
1 日照分析理论及分析方法
传统的日照分析方法由于计算规则和方法过于复杂,现状数据资料难收集,数据精度无法保证,所以传统设计方式仅限于满足规范中的日照要求。现阶段设计者结合日照分析软件能够系统地对建筑物区进行日照采光分析,有效地缓解日益发展的城市规划与公众对人居环境不断增长的需求之间的矛盾。
1.1 太阳位置计算原理
日照分析计算的基本原理为计算太阳的位置,即计算太阳的高度角和方位角。国内采用《建筑设计资料集》中提供的计算公式对太阳高度角和方位角进行计算。
(1)真太阳时:太阳位置计算采用真太阳时。
真太阳时=北京时间+时差(120°当地经度) /15°
(2)太阳方位角计算:cosA=(sin h×sinΦ-sinδ)/(cos h×cosΦ)
(3)太阳高度角:sin h=sinΦ×sinδ+cosΦ×cosδ×cost
(4)日出时间与日落时间:cost = tgΦ×tgδ
(5)时角:t = 15°(n – 12)式中:n 為时间(24 时制)。
(6)日影长度计算公式:l= H × ctgh
式中:H为建筑物高度,h为太阳高度角,l为日影长度。
1.2 建筑日照的常用分析方法
1.2.1遮挡分析
分析各栋建筑之间的遮挡与被遮挡情况。选定被遮挡建筑时自动分析出对其产生遮挡影响的所有遮挡建筑;选定遮挡建筑时分析出其对其它建筑产生遮挡影响的所有被遮挡建筑。
1.2.2窗户分析
建筑物窗户一般设置为满窗日照,即设置为左右端或中心点的分析计算,分析出日照时长的计算,对建筑物建设前、后不满足窗口、恶化窗口等各种情况分别进行统计,生成统计报表。
1.2.3等时线分析
平面等时线和多点分析可以评估整块分析区域的整体日照情况,可以清楚表达分析点结果是否满足规范时数,可对分析满足情况进行整体统计。
1.2.4比较分析
规划建筑和现状建筑日照影响的比较分析,分析拟建建筑对现状建筑的日照叠加影响强度,并可根据过滤条件显示拟建建筑建设前后的日照影响情况。
(1)多层单点比较:沿建筑轮廓线或任意位置布置分析点,分析现状和规划建设前后分析点在各层上的日照时间,并生成日照比较分析报表。
(2)建筑沿线比较:沿建筑轮廓线等距离布点,分析各点的日照情况,对规划建筑建成前后对建筑轮廓线的日照时间分析值进行比较,用颜色进行区分不同的影响情况。
(3)立面区域比较:沿建筑立面或任意立面等距离布点,分析各点的日照情况,对规划建筑建成前后对建筑轮廓线的日照时间分析值进行比较,用颜色进行区分不同的影响情况。
2 榆林市**商住小区日照分析
2.1 分析依据
(1)根据《榆林市城市规划管理技术规定》,榆林市日照标准日为大寒日,日照时数≥2小时,有效日照时间带为8:00~16:00,日照计算起点为住宅建筑底层窗台面,大寒日日照时间按累计2个时间段计算。
(2)分析范围区所确定的现状和规划建筑、建筑位置、建筑高度、分析高度等数据必须真实有效。
(3)相关日照分析计算参数根据《建筑日照计算参数标准》(GB/T 509472014)要求设定。
2.2 计算参数及允许误差
2.2.1计算参数
《建筑日照计算参数标准》中规定日照基准年应选取公元2001年;采样点间距应根据计算方法和计算区域大小合理确定,窗户宜取0.30m0.60m,建筑宜取0.60m1.00m;当需设置时间间隔时,不宜大于1.0min。日照计算应采用真太阳时,时间段可累积计算,可计入的最小连续日照时间不应小于5.0min。
本项目测试采用众智软件12.0版本,采用日照基准年2001年,住宅小区日照分析时间为大寒日(需满足大寒日连续两个时间段日照时数≥2小时),幼儿园日照分析时间为冬至日(需满足冬至日连续两个时间段日照时数≥3小时),采样间隔为1.0min,采样点间距为0.60m,采样时间段为连续累计2个时间段,具体计算参数详见图1。
2.2.2计算结构及允许误差
日照计算时间表达为真太阳时,可换算为北京时间,结果可精确到分钟。日照计算软件的计算误差允许偏差为±3.0min。
2.3 分析方法
本项目采用建筑沿线比较分析方法,取榆林市**商住小区建前、建后对相邻北部、东部被遮挡区域进行综合比较分析,生成榆林市**商住小区、相邻北部、东部被遮挡区域多点建筑沿线比较日照时间。如若分析项目有日照时数不满足点,则可以对被遮挡建筑进行多层单点比较分析,此分析可以准确的看出拟建小区对被遮挡建筑不满足点影响的具体日照时间段和日照时数。具体详见日照分析图2。
2.4 分析结论
榆林市**商住小区建前、建后,对北部、东部被遮挡区域进行综合日照分析,发现榆林市**商住小区仅对⑨楼3层阳台位置有1.2米距离日照时数不满足大寒日日照时数要求,但其阳台尺寸为3.4米,有效日照距离为3.41.2=2.2米≥1.8米,按照《建筑日照参数标准》5.0.6 第四条“宽度大于1.8m的窗户,可选取日照有利的1.8m宽度计算”,则此项目日照不满足点在规范要求合理范围之内,其余日照时数均未产生加剧,日照时数不满足点均为自身遮挡。
3 结语
(1)本项目采用实例经过精心挑选,从建筑影响范围、建筑朝向、建筑高度等方面具有一定的代表性,适合于本文的研究。
(2)从以上的分析可以清楚看到《建筑日照计算参数标准》的实施既考虑了分析时间的精确性,又考虑了建模的真实性,让分析更接近现实情况。
参考文献:
[1]张强,朱君,修金城.基于众智软件的建筑日照计算参数对比分析[J].城市勘测,2016(6):118122.
[2]张健源,李志刚.关于日照分析遮挡调整相关问题的探讨[J].城市勘测,2012(3):110113.
[3]陈永星,王蕾.建筑日照分析测量研究[J].中国科技信息,2012(16):52.
[4]王国峰,李利文,宋吉模.日照分析软件使用技巧与心得[J].城市勘测,2011(6):145148.
[5]GB/T509472014.建筑日照计算参数标准[S].
项目:陕西省教育厅科技项目(17JK0899)
作者简介:李翔宇(1985),男,陕西榆林人,西安科技大学在职研究生,工程师,研究方向为建筑与土木工程。
*通讯作者:彭军(1982),女,陕西咸阳人,硕士,副教授。
关键词:日照分析;允许误差;建筑沿线
近几年来,居民因为日照采光等问题引起矛盾,有的甚至产生法律纠纷的事件屡见不鲜。而大多事件由于在设计或审查阶段日照分析不够科学准确的原因。建筑日照分析涉及到时间、地域、建筑造型等多种复杂因素,要将这些相互影响的因素综合起来进行人工精确计算分析是非常困难的。因此,实践中根据地方通过简易的方法进行估算,就很容易发生与实际情况偏差或者不符的现象。那么,众智日照软件的出现,解决了任何各地、任何时段的日照分析问题,能够科学准确地计算出采光时间,并且操作简单、方便,为规划管理、规划设计、建筑设计、房地产开发提供了有效的保证。
1 日照分析理论及分析方法
传统的日照分析方法由于计算规则和方法过于复杂,现状数据资料难收集,数据精度无法保证,所以传统设计方式仅限于满足规范中的日照要求。现阶段设计者结合日照分析软件能够系统地对建筑物区进行日照采光分析,有效地缓解日益发展的城市规划与公众对人居环境不断增长的需求之间的矛盾。
1.1 太阳位置计算原理
日照分析计算的基本原理为计算太阳的位置,即计算太阳的高度角和方位角。国内采用《建筑设计资料集》中提供的计算公式对太阳高度角和方位角进行计算。
(1)真太阳时:太阳位置计算采用真太阳时。
真太阳时=北京时间+时差(120°当地经度) /15°
(2)太阳方位角计算:cosA=(sin h×sinΦ-sinδ)/(cos h×cosΦ)
(3)太阳高度角:sin h=sinΦ×sinδ+cosΦ×cosδ×cost
(4)日出时间与日落时间:cost = tgΦ×tgδ
(5)时角:t = 15°(n – 12)式中:n 為时间(24 时制)。
(6)日影长度计算公式:l= H × ctgh
式中:H为建筑物高度,h为太阳高度角,l为日影长度。
1.2 建筑日照的常用分析方法
1.2.1遮挡分析
分析各栋建筑之间的遮挡与被遮挡情况。选定被遮挡建筑时自动分析出对其产生遮挡影响的所有遮挡建筑;选定遮挡建筑时分析出其对其它建筑产生遮挡影响的所有被遮挡建筑。
1.2.2窗户分析
建筑物窗户一般设置为满窗日照,即设置为左右端或中心点的分析计算,分析出日照时长的计算,对建筑物建设前、后不满足窗口、恶化窗口等各种情况分别进行统计,生成统计报表。
1.2.3等时线分析
平面等时线和多点分析可以评估整块分析区域的整体日照情况,可以清楚表达分析点结果是否满足规范时数,可对分析满足情况进行整体统计。
1.2.4比较分析
规划建筑和现状建筑日照影响的比较分析,分析拟建建筑对现状建筑的日照叠加影响强度,并可根据过滤条件显示拟建建筑建设前后的日照影响情况。
(1)多层单点比较:沿建筑轮廓线或任意位置布置分析点,分析现状和规划建设前后分析点在各层上的日照时间,并生成日照比较分析报表。
(2)建筑沿线比较:沿建筑轮廓线等距离布点,分析各点的日照情况,对规划建筑建成前后对建筑轮廓线的日照时间分析值进行比较,用颜色进行区分不同的影响情况。
(3)立面区域比较:沿建筑立面或任意立面等距离布点,分析各点的日照情况,对规划建筑建成前后对建筑轮廓线的日照时间分析值进行比较,用颜色进行区分不同的影响情况。
2 榆林市**商住小区日照分析
2.1 分析依据
(1)根据《榆林市城市规划管理技术规定》,榆林市日照标准日为大寒日,日照时数≥2小时,有效日照时间带为8:00~16:00,日照计算起点为住宅建筑底层窗台面,大寒日日照时间按累计2个时间段计算。
(2)分析范围区所确定的现状和规划建筑、建筑位置、建筑高度、分析高度等数据必须真实有效。
(3)相关日照分析计算参数根据《建筑日照计算参数标准》(GB/T 509472014)要求设定。
2.2 计算参数及允许误差
2.2.1计算参数
《建筑日照计算参数标准》中规定日照基准年应选取公元2001年;采样点间距应根据计算方法和计算区域大小合理确定,窗户宜取0.30m0.60m,建筑宜取0.60m1.00m;当需设置时间间隔时,不宜大于1.0min。日照计算应采用真太阳时,时间段可累积计算,可计入的最小连续日照时间不应小于5.0min。
本项目测试采用众智软件12.0版本,采用日照基准年2001年,住宅小区日照分析时间为大寒日(需满足大寒日连续两个时间段日照时数≥2小时),幼儿园日照分析时间为冬至日(需满足冬至日连续两个时间段日照时数≥3小时),采样间隔为1.0min,采样点间距为0.60m,采样时间段为连续累计2个时间段,具体计算参数详见图1。
2.2.2计算结构及允许误差
日照计算时间表达为真太阳时,可换算为北京时间,结果可精确到分钟。日照计算软件的计算误差允许偏差为±3.0min。
2.3 分析方法
本项目采用建筑沿线比较分析方法,取榆林市**商住小区建前、建后对相邻北部、东部被遮挡区域进行综合比较分析,生成榆林市**商住小区、相邻北部、东部被遮挡区域多点建筑沿线比较日照时间。如若分析项目有日照时数不满足点,则可以对被遮挡建筑进行多层单点比较分析,此分析可以准确的看出拟建小区对被遮挡建筑不满足点影响的具体日照时间段和日照时数。具体详见日照分析图2。
2.4 分析结论
榆林市**商住小区建前、建后,对北部、东部被遮挡区域进行综合日照分析,发现榆林市**商住小区仅对⑨楼3层阳台位置有1.2米距离日照时数不满足大寒日日照时数要求,但其阳台尺寸为3.4米,有效日照距离为3.41.2=2.2米≥1.8米,按照《建筑日照参数标准》5.0.6 第四条“宽度大于1.8m的窗户,可选取日照有利的1.8m宽度计算”,则此项目日照不满足点在规范要求合理范围之内,其余日照时数均未产生加剧,日照时数不满足点均为自身遮挡。
3 结语
(1)本项目采用实例经过精心挑选,从建筑影响范围、建筑朝向、建筑高度等方面具有一定的代表性,适合于本文的研究。
(2)从以上的分析可以清楚看到《建筑日照计算参数标准》的实施既考虑了分析时间的精确性,又考虑了建模的真实性,让分析更接近现实情况。
参考文献:
[1]张强,朱君,修金城.基于众智软件的建筑日照计算参数对比分析[J].城市勘测,2016(6):118122.
[2]张健源,李志刚.关于日照分析遮挡调整相关问题的探讨[J].城市勘测,2012(3):110113.
[3]陈永星,王蕾.建筑日照分析测量研究[J].中国科技信息,2012(16):52.
[4]王国峰,李利文,宋吉模.日照分析软件使用技巧与心得[J].城市勘测,2011(6):145148.
[5]GB/T509472014.建筑日照计算参数标准[S].
项目:陕西省教育厅科技项目(17JK0899)
作者简介:李翔宇(1985),男,陕西榆林人,西安科技大学在职研究生,工程师,研究方向为建筑与土木工程。
*通讯作者:彭军(1982),女,陕西咸阳人,硕士,副教授。