濟南市日照分析測量要點及實施

田永明，王鴻，卞磊

(濟南市勘察測繪研究院，山東濟南 250013)

1 引言

隨著城市建設規模的發展擴大，城市居民對建筑的日照間距、居住環境的采光要求也越來越高，關于居住空間采光的咨詢也越來越多。因此，科學準確的建筑物日照分析，不僅能有效地保障居民居住環境的陽光權益，而且還為規劃設計奠定基礎，并為后續的規劃審批、房產管理部門的決策提供參考。

按照相關規范及當地城市規劃管理部門的要求，利用城市規劃管理部門認可的軟件，通過日照分析計算建筑物的日照時間，滿足建筑物室內采光要求，在能夠充分利用土地資源的前提下，緩解城市用地供應日趨緊張的現狀，提高城市規劃的水平。

2 分析數據的獲取

2.1 基礎資料的收集

根據需要收集項目周邊1∶500數字化地形圖、控制測量已有資料、項目周邊擬建、在建項目的相關資料，擬建、在建項目的相關資料應包括總平面圖、平面圖、立面圖、剖面圖等有關資料及電子數據文件。目前多數城市已經開展批后監督測量，有條件的情況下亦應收集項目周邊所需現狀建筑的竣工圖資料，并對收集到的資料進行可用性分析。

2.2 分析建筑的確定

日照分析計算的原理是首先確定緯度、赤緯、時差、時角等基本參數，基本參數由分析建筑項目所在的地點、節氣、時間來確定，并以基本計算公式通過太陽位置計算，獲得太陽的方位角、高度角等值，然后通過投影原理計算陰影輪廓或用光線返回法判斷建筑物某個位置是否被遮擋。濟南市在總結多年規劃設計工作實踐的基礎上，參考國內其他大中城市規劃部門的先進管理經驗，確定了日照分析范圍的有關參數，根據參數來確定某個項目的遮擋建筑與被遮擋建筑。

利用收集到的基礎資料，內業確定被遮擋建筑和遮擋建筑，根據濟南市的規定被遮擋的生活居住類建筑在申報建筑高度1.5倍扇形日照陰影范圍內確定，但該扇形半徑最大不超過150 m(如圖1所示)。被遮擋的生活居住類建筑確定后，在其東、西、南3個方向各60 m范圍內確定其他遮擋建筑(如圖2所示)。

圖1 日照分析范圍示意圖(確定被遮擋建筑)

圖2 日照分析遮擋范圍示意圖(確定遮擋建筑)

通過日照分析范圍的確定可以為設計人員和規劃管理部門解決下面兩個主要問題:

(1)規定范圍內哪些建筑對待分析的現狀建筑或擬建建筑可能產生影響;

(2)待分析的建筑會對周圍哪些現狀建筑或擬建建筑產生影響。

這是非常關鍵的一步，設計人員可以根據分析結果進行建筑設計方案調整，調整建筑的位置、高度、功能，滿足待分析建筑及受影響建筑的日照要求，輔助規劃管理;管理部門則根據這些信息統一規劃城市空間和布局。

2.3 分析所需數據的確定

根據遮擋建筑、被遮擋建筑與既是遮擋建筑又是被遮擋建筑性質的不同，需要測量的數據也略有不同。被遮擋建筑、既是遮擋建筑又是被遮擋建筑的生活居住類建筑，要分析其居住空間的日照情況，需要測量其窗戶位置、層高、室內坪高程、北檐口高程、女兒墻高程、屋脊高程等;而遮擋建筑在本項目中不考慮其日照情況，不需要測量層高、窗戶位置數據。上述分析所需的數據確定后，委托具有相應測繪資質的測繪單位進行測量，并按照當地規劃管理部門的要求將測量數據清晰的表達在日照分析圖上。

3 日照分析的過程

3.1 日照標準

目前我國相關的規范都對日照標準要求做出了詳細的規定，如:城市居住區規劃設計規范、住宅設計規范、托兒所、幼兒園建筑設計規范、中小學校建筑設計規范等，住宅建筑日照標準如表1所示。

住宅建筑日照標準 表1

根據上表確定所在城市應該采用的日照時數、有效日照時間等，并根據居住的性質(如住宅、幼兒園、中小學教學樓)來確定應該采用的日照標準日。

3.2 參數設定

以某日照分析軟件為例，需要進行的參數設置有地理位置設置、分析參數設置、其他參數設置。

(1)地理位置設置用來確定待分析區域的經度和緯度，通常軟件內都提供了全國大部分城市的經度和緯度，如果沒有需要進行計算的城市或者城市分區面積跨度較大，如濟南市區與商河就采用不同的緯度，這種情況可以自己定義經度、緯度。

(2)分析參數設置包括陽歷日期、陰歷節氣、開始太陽時、結束太陽時、圖形單位、分析采樣間隔、日照時間圖面表示等，這些參數根據不同地區、不同項目要求進行設置，如圖3示意:

圖3 日照分析軟件參數設置界面

(3)其他參數設置包括北方向設置、顏色表設置、文字設置等，北方向設置時要嚴格指北，顏色表、文字等設置可以使計算結果對比鮮明，便于分析人員判讀。

3.3 建筑物建模

建筑物的建模的過程就是將待分析建筑和現狀建筑物的平面位置、高程等數據信息利用日照分析軟件定義在日照分析圖上，建筑物建模主要包括建筑輪廓線、窗戶的建模、陽臺的建模、平屋頂的建模、坡屋頂的建模等。

由于日照分析計算的需要，遮擋建筑的建模模型要求必須與實際完全符合，特別是可能產生陰影的建筑物組成部分，如:女兒墻、電梯間、檐口、坡屋頂、轉角陽臺等，這是非常重要的環節，建模的結果直接影響日照分析的計算結果。根據計算的需要，被遮擋建筑只需要建立建筑輪廓模型及窗戶的模型，并進行窗戶分戶處理，此處可以省略一些建模步驟，如:屋頂建模，陽臺建模等。而既是遮擋建筑又是被遮擋建筑，此類建筑的特性就決定了建模的完整性，在整個建模操作過程中，所有的建模步驟都會在此類模型中出現。

3.4 日照分析計算

日照分析計算的方法主要包括:單點分析、單點多層分析、多點沿線分析、多點區域分析、陰影分析、窗戶分析等。上述方法各有優勢，可根據地方規劃管理部門的要求及具體項目情況進行選擇，目前濟南市主要采用窗戶分析及多點沿線分析。

窗戶分析可對單體建筑、群體建筑中建筑物的窗戶進行左端日照時間、右端日照時間和滿窗日照時間分析計算，計算結果以日照累計或連續時間、太陽時或北京時、滿窗設置、各時間段時間和圖示時間段表示，窗戶分析能夠計算出被遮擋建筑獲得日照的準確時間，在能夠準確獲得遮擋建筑窗戶位置的情況下應采用窗戶分析，如圖4所示。

圖4 窗戶日照分析結果

多點沿線分析是沿建筑物輪廓線或任意定義高度的輪廓線等距離布點分析，可快速對建筑物進行計算或驗算，并將實際計算結果數值直觀顯示在圖上。在建筑的規劃階段沒有具體的單體資料時，一般采用多點沿線分析的方法進行日照時間的分析。

3.5 資料整理

日照分析完成后，需要出具正式日照分析成果資料，包括日照分析圖、日照分析報告。日照分析圖中主要包含分析范圍、建筑物模型、分析數據等，日照分析報告中要對相關資料來源及日照分析的結果進行詳細說明，對分析結果的說明主要有以下4個方面:

(1)建成前滿足大寒日或冬至日滿窗日照時間規定的，建成后不滿足大寒日或冬至日滿窗日照時間規定的;

(2)建成前不滿足大寒日或冬至日滿窗日照時間規定的，建成后有所減少仍不滿足大寒日或冬至日滿窗日照時間規定的;

(3)建成前不滿足大寒日或冬至日滿窗日照時間規定的，建成后沒有變化仍不滿足大寒日或冬至日滿窗日照時間規定的;

(4)建成前滿足大寒日或冬至日滿窗日照時間規定的，建成后也滿足大寒日或冬至日滿窗日照時間規定的。

4 實例分析

以某住宅項目為例，對日照分析主要流程進行介紹:

圖5 日照分析工程圖

如圖 5 所示，8#、9#為申報建筑，25#、29#、31#為該項目周邊現狀建筑。根據本文2.2中所述，確定9#和31#為被遮擋建筑，25#和29#為遮擋建筑，而8#既是遮擋建筑又是被遮擋建筑;根據2.3要求獲取所需日照分析數據;參數設置正確后對建筑進行建模分析，并生成前文圖1中相應數據表格“9#窗戶日照分析表”和“31#窗戶比較分析表”(本文選取部分表格截圖)。

9#為項目內的建筑，從“9#窗戶日照分析表”中可以直接獲取窗戶的日照時間，例如:編號為C191的窗戶的1層～3層不滿足大寒日滿窗日照標準;31#為現狀建筑，根據“31#窗戶比較分析表”可以得知31#日照分析結果有3種情況:窗戶編號C333、C320、C319分別對應本文3.5中的(2)、(3)、(4)三種情況。

對于日照分析結果，窗戶分析表比較直觀，但內容較多，不方便規劃管理人員判讀，因此需要日照分析人員進行綜合整理，在成果技術文檔中按照不同類別分別進行詳細的文字說明，同時在分析圖中對不滿足日照標準要求的窗戶編號以不同顏色進行區分標注。

5 結語

由于各地對日照分析具體要求不同，本文僅對日照分析的概略流程進行介紹，以供其他城市的規劃管理部門及設計單位進行日照分析參考和借鑒。在分析過程中要充分考慮各地日照分析的年份差、位置差、時間差等因素，并嚴格控制外業測量過程，提高測量精度，減少測量誤差，輔助規劃管理部門合理利用土地資源。

［1］張健源，李志剛.關于日照分析遮擋調整相關問題的探討［J］.城市勘測，2012(3):110～113.

［2］王國峰，李利文，宋吉模.日照分析軟件使用技巧與心得［J］.城市勘測，2011(6):145～147.

［3］濟南市規劃局.濟南市規劃局日照分析技術規程［Z］.濟南:2006.

［4］GB 50180－93.城市居住區規劃設計規范［S］.

［5］CJJ/T8－2011.城市測量規范［S］.