日照環境約束下的建筑設計

摘要：本文探討在受日照環境約束下的某機關辦公樓的建筑設計，通過理性的技術分析得出最大可建范圍，并在此基礎上進行體量的整合，最終設計出適合地塊的建筑。

關鍵詞：日照計算、最大容積、體量整合、模數表皮

一.項目概況：

1 . 周邊現狀：

項目地塊位于城市次干道和城市支路的交叉路口的西北角。用地形狀不規則，并處于東、北、西三面住宅的包圍之中，南面臨路一側只有一半的沿街面，東邊有住宅小區，西邊為住宅小區，北邊為幼兒園及住宅小區。

2 . 項目規模：

本項目為某政府機關辦公樓，總用地面積13289平方米，其中城市代征地1800平方米，可規劃建設用地面積11489平方米，總建筑面積為60207平方米，其中地上面積為39215平方米，地下建筑面積為20992平方米，容積率為3.41，建筑高度為60.45米。

二.設計理念：

設計一開始，我們對周邊環境進行了深入調研，發現用地范圍周邊東、西、北方向緊鄰住宅、幼兒園等，這些建筑對采光有嚴格的要求，因此此方案受日照條件限制非常大，用地范圍內實際可建范圍相當緊張，其日照計算的難度相當大，通過幾輪常規的方式進行的草案設計討論下來，我們發現，日照限制條件對于此地塊的影響至關重要，其對建筑形體的影響不可忽視，出于對這一重點的考慮，我們理性的以日照分析作為設計的切入點，最終得出了我們認為最適合此地塊的建筑。

1 .技術性分析：

我們先通過理性的技術分析來得出實際可建范圍。這些限制條件包括：規劃退紅線要求、消防間距、衛生間距、日照間距及其計算，同時滿足以上要求的范圍即為此地塊實際可建范圍。

規劃退紅線要求：用地范圍的東、南方向，各退10米。

消防間距：高層建筑之間不小于13米。高層與裙房之間不小于9米，裙房之間不小于6米。

衛生間距：不小于18米。

日照間距系數：與東側住宅之間大于50米或1.5H，與北側住宅之間為1.7H，與北側幼兒園之間為1.9H，與西側住宅之間為0.5H。

日照計算：對住宅滿足其至少1個居室，在大寒日不小于2小時日照（8-16點），對幼兒園滿足其在冬至日不小于3小時日照（8-16點）。

日照計算研究：

原則：針對被遮擋幼兒園、住宅的不利戶型中，選擇最有利于本地塊可見范圍的外窗進行測算，選擇影響本地塊可建容積最小的時間范圍進行日照計算反推。

通過日照軟件的測算得出最大容積的包絡范圍，在此基礎上，引入層高及柱網參數，將包絡范圍進行建筑網格化，在此基礎上進行體量整合，對體量做減法，得出可建范圍內的建筑雛形。

我們在日照計算研究是制定的原則是：

針對被遮擋幼兒園、住宅的不利戶型中，選擇最有利于本地塊可建范圍的外窗進行測算，并且選擇對本地塊可建容積影響最小的時間范圍進行日照反推計算。

具體步驟是通過日照軟件對周邊的幼兒園及住宅樓逐一進行日照反算：

首先是用地西側的1號住宅樓，其1-3層為會所，我們考慮其日照影響是從第4層的住宅外窗開始，根據規范，外窗須滿足大寒日2小時日照要求，按照我們的原則選定其測算外窗和時間范圍，通過日照軟件計算出其日照切割面，然后是用地北側的幼兒園，其2，3層為活動室及臥室，根據規范，其外窗須滿足冬至日3小時日照要求，我們計算其日照切割面，同時對7號樓的住宅外窗進行日照反推，得出其日照切割面，然后在用相同的方法推算用地北側家屬樓的日照范圍，得出滿足他日照要求的日照切割面，用地東側的住宅15號樓，為東西向板式建筑，現狀首層雖有部分商鋪，但其使用性質還是住宅，應給于日照考慮，我們也得出了其日照切割面，綜合各個的日照切割面，我們最終得出了最大容積的包絡范圍，整個體量是一個向南逐漸升高的斜面體塊，只有在這個范圍內的建筑，才是成立的，超出此包絡范圍的任何方案都是不能成立的。

在此基礎上，引入層高及柱網參數，將包絡范圍進行建筑網格化，然后對體量進行整合，最后得出可建范圍內的建筑雛形。

2 .體塊分析：

我們用最純粹的元素，圓形、方形來構建形體，整個形體由圓筒，正方體，長方體三個體塊進行穿插，體現“天圓地方”的概念[1]，純粹的體塊組合使建筑具有雕塑感，體現政府建筑的莊重大氣感，同時通過近人尺度的細部處理，讓建筑具有一種親和力，在體量上，既體現了建筑與周邊現狀的整體協調性，又體現的自身的個性。

3 .表皮分析：

主樓部分用金屬百葉形成水平方向的肌理，同時起到遮陽節能的作用，針對百葉進行局部的變化處理，豐富立面的肌理，主樓部分的玻璃用深淺變化的玻璃強化圓筒部分的水平方向感，體現建筑的莊重感。裙房部分的表皮用一種單元模數的石材標準構件作為立面元素來協調統一整個體塊，加強建筑的整體性。通過整合柱網8400mm的尺寸、層高3600mm和4800mm的尺寸、窗戶的尺寸，最終選定600為模數，用600X600X600的石材標準構件來構建立面表皮。裙房的格網表皮作為實體，主樓部分玻璃體加百葉作為虛體，形成表皮上的虛實對比。整個立面的色調選擇偏暖灰的色系，體現建筑的親和感。

4 .功能分析：

主樓共14層，其中1-3層為公共空間，包括入口大廳，展廳，信訪接待處，休息廳，中小會議室，檔案資料室等，4-14層為辦公空間。裙房共5層，主要為機房及其附屬辦公，展示，庫房等用房，此處布置機房，也考慮到一些特殊機房的安全性，集中布置有利于安全保密性，同時相應的功能流線更便捷。 主樓與裙房之間的連接體為多功能廳。地下共3層，地下一層布置有餐廳，廚房，物業用房，警衛用房等輔助用房，地下二、三層為地下立體停車庫，設備用房及人防空間，人防空間兼做地下停車庫，以充分利用空間。

5 .流線分析：

場地內交通流線：基地對城市道路有兩個開口，其中基地南側對城市次干道的開口為主要入口，東側對城市支路的開口為輔助入口，地下車庫的出入口在用地北側，主要車行路線為沿用地四周一圈，中間架空部分的路主要為人行通道，可以作為消防通道，用地北側有部分地上停車位及自行車棚。

建筑內部流線：主樓南側的入口為主入口，主樓與裙房之間架空部分兩側為主樓的次入口及機房部分的入口，辦公空間集中在主樓，從主樓入口大廳直接上到各層，多功能廳的入口大廳在主樓3層的左側部分，多功能廳的人流通過兩側的樓梯進行疏散，機房部分的人流主要從裙房的入口進入，廚房的進貨出貨口在建筑北側。

6 .景觀分析：

基地主入口處的古樹予以保留，作為場地的記憶，延續文脈，同時成為了主樓與裙房連接處的架空通道處的對景，豐富了景觀的層次。整個建筑內部有3個庭院，作為建筑的景觀呼吸口，與大自然時刻緊密接觸，營造舒適，怡人，生態，環保的建筑空間，同時作為地下一層的采光通風通道，主樓與裙房連接部分架空兩層，架空部分于地下一層有4個天井，天井空間與庭院空間都滲透到地下一層，實現了地下一層部分空間的通風采光，同時營造了地下空間的自然環境。主樓部分的頂部配合日照及形體做了退臺處理，同時，也提供了更多層次的屋頂綠化，裙房的屋頂布置有屋頂綠化。場地自身的保留綠化，與建筑內部的庭院，天井綠化及屋頂的立體綠化，構成了整個綠化系統，以自然生態為形，以人文內涵為神，融進閑趣、怡趣，進行了借景、創景和造景設計的設計。

7 .節能設計：

通過綠化系統的構建，實現建筑內部環境的微循環，作為一種節能的手法。建筑的表皮，結合了節能的考慮，建筑的格網表皮及百葉均起到遮陽節能的作用。

結語：

面對復雜的周邊建筑環境，我們要做的就是對環境的尊重和對人文的關懷，我們的目標是營造一個莊重的，整體的，現代的，綠色環保的建筑環境，它一定要是最合適本地塊的建筑。

參考文獻；

[1] 汪華麗， 論建筑中的“天圓地方”觀，《大眾文藝》，2011（20）