夏 安 迪

(沈陽(yáng)建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110168)

基于日照通道的居住小區(qū)日照環(huán)境提升措施研究

夏 安 迪

(沈陽(yáng)建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院，遼寧 沈陽(yáng) 110168)

通過(guò)對(duì)模擬案例的日照環(huán)境進(jìn)行分析，并根據(jù)居住區(qū)日照不利點(diǎn)的成因，總結(jié)出加強(qiáng)“日照通道”效應(yīng)是保證住區(qū)日照要求、改善居住區(qū)日照條件的重要手段。同時(shí)通過(guò)單體建筑以及空間布局兩個(gè)層面提出了加強(qiáng)居住區(qū)“日照通道”效應(yīng)的方式，進(jìn)而提出了改善居住區(qū)日照環(huán)境的措施。

日照通道，居住小區(qū)，日照環(huán)境優(yōu)化

0 引言

近年來(lái)隨著城市的日益發(fā)展，城市化現(xiàn)象不斷加劇，隨之而來(lái)的便是對(duì)土地的高強(qiáng)度開發(fā)，居住區(qū)日照問(wèn)題便由此而來(lái)。國(guó)內(nèi)對(duì)于日照的研究起步相對(duì)較晚，且大部分研究集中于對(duì)日照間距等指標(biāo)的研究，沒有從日照問(wèn)題發(fā)生的根源入手，從根本上解決日照問(wèn)題。

本文以實(shí)際工程常用的“眾智日照”軟件為工具，以沈陽(yáng)地區(qū)大寒日的日照高度為條件，通過(guò)對(duì)模擬案例進(jìn)行日照平面區(qū)域累計(jì)日照時(shí)分析及日照?qǐng)A錐面分析，總結(jié)基于“日照通道”效應(yīng)的居住區(qū)日照環(huán)境提升措施。

1 “日照通道”效應(yīng)的引入

1.1 “日照通道”的定義

所謂“日照通道”效應(yīng)是指居住區(qū)室外空間上的某個(gè)區(qū)域可以通過(guò)周圍單體建筑間的間隙或部分層數(shù)較低的單體屋頂接受到太陽(yáng)直射，是改善居住區(qū)公共空間日照環(huán)境的重要手段。具體情況如圖1所示。

圖1為沈陽(yáng)某住宅小區(qū)，小區(qū)共有單體建筑12座全部為18層，采用圍合式布局。為了詮釋“日照通道”效應(yīng)，我們?cè)谥行墓部臻g上選取測(cè)試點(diǎn)A，如圖1a)所示，并利用日照軟件的日照?qǐng)A錐面對(duì)測(cè)試點(diǎn)A進(jìn)行分析，將結(jié)果用三維模擬軟件呈現(xiàn)出來(lái)，如圖1b)所示。從圖1中可以看出日照?qǐng)A錐面是呈圓錐型的立體圖形，其表示了測(cè)試點(diǎn)A無(wú)遮擋情況下理論上所能接受到的所有日照射線，而圓錐面上的淺灰色區(qū)域表示了測(cè)試點(diǎn)A實(shí)際所能接收到的日照射線。將日照?qǐng)A錐面的分析結(jié)果投影到平面上得到如圖1c)所示的圖形，圖中淺灰色扇形區(qū)域即是測(cè)試點(diǎn)A的兩條“日照通道”。

1.2 “日照通道”的分類

“日照通道”根據(jù)光線入射方式分為“間隙通道”和“屋頂通道”兩種，兩種通道的形成原因不同，特點(diǎn)也不盡相同。

1)間隙通道。

間隙通道顧名思義就是利用建筑間隙作為光線的入射口進(jìn)而獲得日照的現(xiàn)象，圖2所反映的現(xiàn)象就是典型的間隙通道。間隙通道在高密度住宅區(qū)較為普遍，主要是因?yàn)楦呙芏茸≌瑓^(qū)多為高層建筑，陽(yáng)光不容易從高層建筑的屋頂照射到采光點(diǎn)上，因此對(duì)于高層建筑較多的住宅小區(qū)應(yīng)合理的處理建筑單體之間的距離，盡可能保持有光線可以通過(guò)建筑縫隙射入小區(qū)之中。

2)屋頂通道。

屋頂通道指光線通過(guò)建筑屋頂照射到居住區(qū)采光點(diǎn)的現(xiàn)象，與間隙通道相反，屋頂通道一般出現(xiàn)在低密度居住區(qū)中，因?yàn)榈兔芏染幼^(qū)建筑單體層數(shù)較低，光線可以通過(guò)建筑屋頂照射到采光點(diǎn)。

2 住宅單體的優(yōu)化措施

單體建筑是組成居住小區(qū)的基本單元，數(shù)個(gè)單體日照效應(yīng)的疊加形成了居住區(qū)的日照環(huán)境，因此針對(duì)單體建筑的優(yōu)化不論是在微觀層面還是宏觀層面對(duì)居住區(qū)的日照環(huán)境提升都有著重要的作用。

2.1 單體高度的優(yōu)化策略

住宅高度是影響居住區(qū)日照環(huán)境的重要因素，幾乎所有的日照問(wèn)題都與遮擋物的高度有關(guān)，而單體高度的影響主要體現(xiàn)在對(duì)“屋頂通道”效應(yīng)的阻礙。當(dāng)單體位置不變時(shí)“間隙通道”效應(yīng)相對(duì)固定，對(duì)住區(qū)日照環(huán)境的優(yōu)化則主要通過(guò)加強(qiáng)“屋頂通道”效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此適當(dāng)?shù)目刂普趽踅ㄖ母叨仁羌訌?qiáng)“屋頂通道”效應(yīng)的主要措施。

2.2 單體平面的優(yōu)化策略

單體平面的優(yōu)化雖不及層數(shù)調(diào)整取得的效果明顯，但是在容積率控制較高的居住區(qū)合理的控制遮擋建筑的平面形式仍然是保證住區(qū)日照環(huán)境的重要措施。比如對(duì)單體建筑平面進(jìn)行合理的調(diào)整可以有效地改善周圍日照環(huán)境。例如圖2所示，圖中平面A與平面B標(biāo)準(zhǔn)層建筑面積同為514.7 m2，但是從圖2b),圖2d)可以清楚的看出平面B北側(cè)的日照環(huán)境要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于平面A。究其根本主要是平面B相對(duì)較窄的面寬加大了“間隙通道”，所以即便平面B進(jìn)深比平面A大，但仍然取得了較好的日照環(huán)境。

2.3 單體朝向的優(yōu)化策略

建筑朝向是左右單體接受日照射線的主要影響因素，建筑朝向改變的同時(shí)，建筑縱軸與南北向的夾角發(fā)生變化，垂直墻面與直射陽(yáng)光的夾角也隨之改變[1]。因此，合理的利用朝向改變帶來(lái)的一系列變化，可以使之服務(wù)于日照環(huán)境的提升。

我們將前文案例中4個(gè)單體建筑以其平面中心為軸旋轉(zhuǎn)15°，得到如圖3a)所示，并對(duì)其北側(cè)空間進(jìn)行日照分析。從圖3b)的分析結(jié)果中看出單體在旋轉(zhuǎn)了一定角度后其北側(cè)空間日照環(huán)境也隨之提升。在北側(cè)空間選擇一點(diǎn)A并對(duì)其進(jìn)行日照?qǐng)A錐面分析看出，單體經(jīng)旋轉(zhuǎn)后其“間隙通道”效果得到了一定的提升，故原來(lái)北側(cè)部分日照不利點(diǎn)的日照環(huán)境得到了一定的改善。由此可以看出，適當(dāng)?shù)恼{(diào)整單體朝向可以提升周圍空間的日照環(huán)境。

3 空間布局優(yōu)化措施

建筑布局方式與日照有著密切的關(guān)系，在相當(dāng)程度上影響了建筑的組合方式[2]?！叭照胀ǖ馈毙?yīng)主要是通過(guò)空間布局來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此在宏觀層面上選擇符合“通道”效應(yīng)的布局形式至關(guān)重要。

例如圖4所示為沈陽(yáng)市某居住小區(qū)，該居住小區(qū)共有14座18層的建筑單體。圖4a)中14座單體以行列式的形式大致排成3行。而圖4b)中則將這14個(gè)單體的空間布局進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后南側(cè)的單體布局呈點(diǎn)式的分散布局，彼此空隙較大。對(duì)兩種布局的居住小區(qū)進(jìn)行日照分析并進(jìn)行結(jié)果對(duì)比如圖4c),圖4d)所示，從圖中我們可以清楚地看出圖4b)的空間布局所營(yíng)造的日照環(huán)境遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于圖4a)。

究其根本就是因?yàn)閮?yōu)化后的南側(cè)單體利用松散的布局為北側(cè)營(yíng)造了足夠的日照通道。我們?cè)诰幼^(qū)中選擇兩個(gè)測(cè)試點(diǎn)A和B，再利用日照軟件對(duì)點(diǎn)A,點(diǎn)B進(jìn)行日照?qǐng)A錐面計(jì)算得到圖5結(jié)果。對(duì)于A點(diǎn)而言通過(guò)對(duì)7個(gè)單體的調(diào)整加大了點(diǎn)A的日照通道，優(yōu)化前點(diǎn)A主要憑借單體1,單體2形成的間隙通道與單體6的屋頂通道形成的疊加效果為主要采光通道，優(yōu)化后點(diǎn)A形成了以間隙通道為主的采光通道，通道效應(yīng)較優(yōu)化前明顯增強(qiáng)，因此提升了點(diǎn)A的日照質(zhì)量。點(diǎn)B的情況則略有不同，點(diǎn)B不僅加大了間隙通道，同時(shí)也借助了單體4與單體7的屋頂通道，使兩種通道效應(yīng)同時(shí)作用，大幅提升了點(diǎn)B的日照質(zhì)量。

由此我們不難看出所謂符合“日照通道”效應(yīng)的布局原則就是盡可能的為被遮擋建筑或區(qū)域保留一定的“間隙通道”或“屋頂通道”以保證在某個(gè)太陽(yáng)時(shí)有光線通過(guò)“通道”照射到被遮擋區(qū)域或建筑。這種布局方式往往并不局限于一種固定的模式，僅僅作為一種布局原則，其可作為某種整體布局的微調(diào)，也可以由此發(fā)展成特定的布局形式。

4 結(jié)語(yǔ)

大量的實(shí)驗(yàn)中我們不難看出，無(wú)論是“間隙通道”效應(yīng)還是“屋頂通道”效應(yīng)都不是獨(dú)立發(fā)揮作用的，居住區(qū)的日照環(huán)境一定是兩種“通道”效應(yīng)協(xié)調(diào)發(fā)展的結(jié)果。同理，在實(shí)際工程中對(duì)于住宅單體優(yōu)化與整體布局優(yōu)化亦是協(xié)調(diào)使用的，且遵循以整體優(yōu)化為主，單體優(yōu)化為輔的原則，從宏觀和微觀兩個(gè)維度保證居住小區(qū)的基本日照要求，進(jìn)而改善其日照環(huán)境。

[1] 傅文裕.嚴(yán)寒地區(qū)住宅建筑日照優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2008.

[2] 崔 毅.日照標(biāo)準(zhǔn)及其對(duì)城市空間形態(tài)的影響研究[D].武漢：華中科技大學(xué),2010.

[3] 沈陽(yáng)市人民政府第64號(hào)令,沈陽(yáng)市居住建筑間距和住宅日照管理規(guī)定[Z].2006.

[4] GB 50180—1993,城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(2002版)[S].

[5] 周星升,王 燕,王 艷.對(duì)現(xiàn)行居住區(qū)規(guī)范中日照問(wèn)題的幾點(diǎn)探討[J].規(guī)劃師,2007(10):44-46.

[6] 卜 毅.建筑日照設(shè)計(jì)[M].第2版.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,1988:55-179.

Studyonsunshineenvironmentimprovementmeasuresofresidentialdistrictbasedonsunshinecorridor

XiaAndi

(ShenyangJianzhuUniversity,SchoolofArchitectureandPlanning,Shenyang110168,China)

In this paper, through the analysis of the simulated case of sunshine environment, and according to the causes of residential sunshine unfavorable point, summed up the strengthening of “sunshine channel”effect is an important means to ensure the residential requirements, and to improve the living conditions of the sunshine. At the same time, this paper puts forward the way to strengthen the“sunshine channel”effect of residential area through two aspects of single building and space layout, and then puts forward some measures to improve the sunshine environment in residential area.

sunshine channel, residential area, sunshine environment optimization

TU984.12

：A

1009-6825(2017)24-0008-03

2017-06-14

夏安迪(1987- )，男，在讀碩士