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陳曉勇
(杭州市城市規(guī)劃信息中心,杭州,310012)
[摘要]為保障建筑相鄰關(guān)系和貫徹實施建筑日照標準,通過對凸窗、直角轉(zhuǎn)角窗和弧形轉(zhuǎn)角窗窗臺,以及凸陽臺和半凹半凸陽臺不同日照計算基準面的計算結(jié)果的比較分析,在現(xiàn)有規(guī)范的基礎(chǔ)上了提出優(yōu)化調(diào)整方案,便于計算者操作,且使日照計算結(jié)果與客觀實際的日照時間相符,較好解決了建筑日照計算中糾結(jié)的建筑自身遮擋的問題。
[關(guān)鍵詞]建筑日照;計算基準面;優(yōu)化調(diào)整
0 引言
近年來,《城鄉(xiāng)規(guī)劃法》、《物權(quán)法》等相關(guān)法律法規(guī)相繼頒布實施,處理好建筑的相鄰關(guān)系成為城鄉(xiāng)規(guī)劃實施中的重要問題,建筑日照標準的貫徹實施尤為突出。目前的工程建設(shè)標準(如GB 50180-1993《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》)對各類生活居住建筑和場地的日照標準做出了規(guī)定,并且通過計算機模擬等操作性較強的技術(shù)手段得到落實。隨著這些新技術(shù)的應(yīng)用,部分城市的城鄉(xiāng)規(guī)劃管理部門逐步探索,制定了日照計算的技術(shù)規(guī)定,但是這些規(guī)定對計算參數(shù)的設(shè)置差異較大,因此,2014年在對成熟經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上,國家住建部頒布了GB/T50947-2014《建筑日照計算參數(shù)標準》來進行規(guī)范。由于中國地域廣闊,不同城市所處地理位置和氣候特征不同,建筑形式也會有所不同,GB/T50947-2014《建筑日照計算參數(shù)標準》中對日照計算范圍、建筑陽臺計算基準面等未做詳細規(guī)定。而建筑日照計算基準面不同,計算結(jié)果的差異非常大,筆者通過多年的日照分析實踐,對計算基準面參數(shù)優(yōu)化做了深入探索,提出優(yōu)化調(diào)整方案,可以解決日照計算人員一直糾結(jié)的建筑自身遮擋的問題,供大家共同交流與借鑒。
1 窗臺基準面的優(yōu)化
對于建筑日照計算基準面的確定,國家標準GB50180-1993《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》中原則規(guī)定了“日照時間的計算起點”為“底層窗臺面”,是指“距室內(nèi)地坪0.9 m高的外墻位置”。為了便于計算,在GB/T 50947-2014《建筑日照計算參數(shù)標準》中對常見的落地窗、凸窗和落地凸窗,以及直角轉(zhuǎn)角窗和弧形轉(zhuǎn)角窗的窗臺日照計算起點做出了進一步規(guī)定,如圖1、圖2所示。
在實際的建筑日照計算中,經(jīng)常會遇到其他多種的窗戶形式,如凸窗,常規(guī)以窗洞位置作為計算起點,但有時會出現(xiàn)一側(cè)或兩側(cè)有墻體的情形,較多的計算有二種方式:一種是不考慮側(cè)墻的影響,則計算結(jié)果往往能達到日照標準,但與客觀情況不相符;另一種是考慮側(cè)墻的影響,較多情況是達不到日照標準,而此種不能滿足標準的原因主要則是側(cè)向墻體的自身遮擋造成的,往往會影響其相鄰建筑的開發(fā)強度,不利于土地的節(jié)約集約利用。如果調(diào)整凸窗的計算起點,由墻洞位置移到窗戶位置做計算基準面,如圖3所示,則計算結(jié)果與前面不同了,較多情況是能滿足日照標準,既可解決建筑自身遮擋的問題,又使計算結(jié)果與客觀實際相吻合,避免一些不必要的日照糾紛。
直角轉(zhuǎn)角窗和弧形轉(zhuǎn)角窗的日照計算起點,對于日照計算人員來說一直是很糾結(jié)的問題,直角轉(zhuǎn)角窗或弧形轉(zhuǎn)角窗是以窗洞口所在的虛擬的窗臺面位置為計算起點。常規(guī)計算時,轉(zhuǎn)角窗與建筑主體(至虛線墻洞位置)的模型是分成兩部分,在計算墻洞日照時數(shù)時,轉(zhuǎn)角窗模型是關(guān)閉不參與計算的,在計算其他窗臺日照時數(shù)時,要考慮轉(zhuǎn)角窗的遮擋影響,此時模型需打開參與計算。早期版本的日照分析軟件需要人為控制,計算人員經(jīng)常會忘記對轉(zhuǎn)角窗模型的開與關(guān)的參數(shù)設(shè)置,以致于計算結(jié)果常出錯,現(xiàn)在的軟件版本基本能實現(xiàn)在計算中自動關(guān)與開,較為智能不易出錯。這樣的計算結(jié)果是墻洞所處的虛擬窗臺的日照時間,且不考慮虛線外側(cè)轉(zhuǎn)角窗自身的遮擋影響,計算結(jié)果與實際窗臺上的日照時間基本是不相符的。
國標GB/T 50947-2014《建筑日照計算參數(shù)標準》中規(guī)定:“寬度小于等于1. 80 m的窗戶,應(yīng)按實際寬度計算;寬度大于1. 80 m的窗戶,可選取日照有利的1. 80 m寬度計算”。該國標為推薦性標準,為了客觀反映直角轉(zhuǎn)角窗或弧形轉(zhuǎn)角窗的日照時數(shù),計算基準面選擇在實際的窗臺較為合適。因此,可以將轉(zhuǎn)角窗的日照計算基準面優(yōu)化調(diào)整為如圖4所示,如日照主朝面窗臺線長度L達到規(guī)范中所規(guī)定的最大計算寬度1. 80 m的2/3長度(即1.2 m)以上時,則計算以此實際窗臺為基準面;如L未達到1.2 m時,則仍按規(guī)范中所示的虛擬窗臺為計算基準面。在實際的建筑設(shè)計中,突出外墻的凸窗進深一般為0.6 m,主朝向窗臺的寬度一般大于0.6m,故絕大多數(shù)的L值在1.2 m以上,以此為基準面而得到的計算結(jié)果與客觀的日照時數(shù)基本一致,并且對于計算人員來說,建模也方便,不需要分成兩部分模型,操作簡便不易出錯。
2 陽臺基準面的優(yōu)化
國標GB/T 50947-2014《建筑日照計算參數(shù)標準》中未涉及陽臺的日照計算基準面,僅在條文說明中提到“凹陽臺或半凹半凸陽臺,由于兩側(cè)(或一側(cè))墻體的遮擋,如果以窗臺作為計算點,則窗臺上的日照時間很難滿足標準要求,這將對住宅設(shè)計帶來很大的限制”。實際上國標是將陽臺的計算基準面問題交由各地根據(jù)城市特點自行制訂相應(yīng)規(guī)定,而在各地已制訂的日照計算規(guī)范中,對陽臺的日照計算基準面都有規(guī)定,大部分城市的基準面如圖5所示,不同形式陽臺以窗洞或陽臺欄桿面作為計算基準面。對于“b凹陽臺”和“c半凹半凸陽臺”的日照計算沒有問題,而“a凸陽臺”和“d半凹半凸陽臺”在建筑日照計算中經(jīng)常會糾結(jié)陽臺頂板是否忽略的問題,忽略不計時計算結(jié)果往往較好但與實際不符;不忽略時計算結(jié)果較差,陽臺頂板的自遮擋較嚴重,導致日照不足的責任不清問題。
以杭州為例,條式建筑實際布置如圖6所示,建筑日照主朝向面是接近正南向,凸陽臺進深不很大的情況下,多層建筑間距按常規(guī)外墻間1:1.2系數(shù)控制,建筑中部的凸陽臺內(nèi)窗臺沿線與陽臺欄桿面計算的采樣點日照時間結(jié)果見表1,窗臺的日照時數(shù)能達到2h的日照標準,而在陽臺欄桿面上的日照時間均不足2h。分析其原因,主要是在陽臺欄桿面與南側(cè)建筑的間距比到外墻窗臺的間距小,達不到日照間距要求,如要求陽臺欄桿面也達到2h,則需增加南北建筑之間的間距。
當條式建筑布置如圖7所示,建筑的方位角存在150~30。,其建筑間距可按標準系數(shù)的0.9折算控制,建筑中部凸陽臺的日照計算結(jié)果是在窗臺沿線東北角位置會出現(xiàn)日照時間不足2h的情況,而在陽臺欄桿面上的日照時間能達到2h,具體采樣點的日照時間見表2。分析其原因,窗臺位置日照間距雖然是達到規(guī)范要求了,但由于陽臺頂板的自身遮擋而使其不足2h,而在陽臺欄桿處雖然間距小由于沒有自身遮擋反而能到達2h。
建筑朝向偏東(或偏西)的角度越大,陽臺頂板自身遮擋的情況越嚴重,在圖5“d半凹半凸陽臺”也會產(chǎn)生與凸陽臺類似的情況。為避免陽臺頂板自身遮擋問題,有些城市的地方規(guī)范中明確日照計算可忽略不計,但按此計算方法得出的日照時間結(jié)果與客觀實際存在差異。因此,從日照的角度建筑朝向盡量避免朝東或朝西布置,為方便日照計算以及計算結(jié)果與實際相符,建議將凸陽臺和半凹半凸陽臺的日照計算基準面調(diào)整至陽臺的欄桿面上(見圖8),此調(diào)整的優(yōu)點:
1)日照計算中可以避免忽略陽臺頂板自身遮擋而使日照計算時間與實際不符的問題,以及考慮陽臺頂板遮擋而日照不足的責任不清問題。
2)在實際計算中,同一幢建筑上下陽臺有封閉與不封閉的情況,可以解決計算基準面是在陽臺內(nèi)的窗臺還是陽臺欄桿面而難以抉擇的問題。
3)在接近正南向平行布置的條式建筑,為使陽臺欄桿面滿足日照標準,需要增大建筑間距,因而使居民的居住環(huán)境更好。
3 結(jié)束語
在建筑日照計算中,基準面的選擇非常關(guān)鍵,在不同的計算基準面計算的結(jié)果完全不同,因此,選擇合理科學的日照計算基準面參數(shù)很重要,選擇的原則是方便操作,計算的結(jié)果與客觀實際相符。筆者通過大量的實踐積累與思考,對凸窗、轉(zhuǎn)角窗、凸陽臺和半凹半凸陽臺提出了優(yōu)化調(diào)整建議,較好地解決了建筑日照計算中自身遮擋的問題,并在浙江省工程建設(shè)標準DB 33/1050-2008《城市建筑工程日照分析技術(shù)規(guī)程》修訂中得以采納,以使規(guī)程更具有合理性與可操作性,保障建筑日照標準的貫徹實施。
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