容積率最大化——日照計算的奇技淫巧(干貨)

Tips:如果你只想了解一下日照神器适荣,看日照神器章節(jié)即可,如果你想得到一個日照神器苹享,請看第二章節(jié)双絮,如何得到一個日照錐。如果你想完整的容積率最大化日照分析方法得问,請看完本文囤攀。

日照神器

以前沒把日照計算當回事,覺得這玩意兒沒多少技術(shù)含量宫纬,現(xiàn)在才發(fā)覺焚挠,當時還是太年輕,日照太他娘的折磨人哪怔。本著極爺潑妖的原則,我花了一段時間研究了一下日照向抢,廢話不多說认境,先放個神器。

就這玩意兒挟鸠,它叫日照錐叉信,三方復(fù)核單位的人都在用,但設(shè)計院卻很少有人知道艘希,有了它硼身,日照計算事半功倍,效率高得你會忍不住回來點贊的覆享。

這神器說白了很簡單佳遂。

假設(shè)你站在你家屋頂曬太陽,從早上八點曬到下午4點撒顿,你一整天都沒挪地兒丑罪,那么,太陽在每時每刻照射你的仰角和水平角是多少凤壁?這個角度不需要計算吩屹,你也不需要知道,你只需要知道光線在這8個小時中所呈現(xiàn)的形態(tài)拧抖。

是個切了一塊圓錐形煤搜。

假設(shè)你要自己要曬中午一個小時的日照,那么遮擋物對光線的遮擋就不能太過分唧席。

從水平面上看擦盾,至少要有15°的光線沒有被擋住嘲驾。一天24小時,則每個小時太陽旋轉(zhuǎn)角度為15°厌衙。這種從障礙物側(cè)邊通過的光我們叫它側(cè)光距淫。

從剖面上看,這15°內(nèi)遮擋物的高度應(yīng)小于遮擋物所處位置的光線高度婶希,讓障礙物頂部的光穿過榕暇,這種光叫做頂光。

這樣喻杈,光線就能從這些遮擋物的夾縫中肆無忌憚地照射到你彤枢。

假設(shè)你要曬其它時間段的日照呢?其原理是一樣的筒饰,保證這個圓錐的表皮的水平方向和垂直方向都沒有遮擋即可缴啡。

如果到現(xiàn)在你了解了日照錐的用法,并且能在項目中舉一反三瓷们,那么下文就不用再看了业栅。

下文我會講解如何制作日照錐以及日照錐的應(yīng)用,尤其是復(fù)雜情況下日照錐的疊加應(yīng)用谬晕,用以尋找極不利日照條件下容積率最大化解決方案碘裕。

如何得到一個日照錐

為了方便我們數(shù)角度,我們從水平方向上將這個圓錐等分成16份攒钳,每份是7.5°帮孔,也就是半個小時,如果你愿意不撑,你可以每分鐘分一份文兢,不過我不建議你那樣做。

需要注意的是焕檬,這種簡單的等分是存在明顯誤差的姆坚,具體誤差是如何產(chǎn)生的則是一個數(shù)學(xué)問題,不在我們的討論范圍內(nèi)实愚,我建議您使用準確的日照錐旷偿,可以直接采用軟件生成的,這里我只想簡單的說明原理爆侣。

日照錐等分成16份萍程,每份半個小時。日照錐本身有誤差兔仰,所以使用的時候大概數(shù)一下格數(shù)即可茫负,半小時一份是比較合理的。

日照錐等分成480份乎赴,每份1分鐘忍法。如果你想這么玩兒潮尝,也沒人介意??。

不過饿序,我更喜歡用軟件直接生成的叮叹,這張圖可以有力地證明明顯的誤差在哪兒睦优,嘿嘿……

這張圖是由清華建筑日照分析軟件生成的,它是個三維的椎體,下一步扣猫,我將它導(dǎo)入sketchup中研究谷市。

這是導(dǎo)入sketchup中日照錐的形態(tài)柄驻。

之后胎挎,我們轉(zhuǎn)向側(cè)立面,按10米一段將日照錐分成10段型型,也就是說我們只取100米以下的有效日照錐段审,多余的日常工作中極少用到。

側(cè)立面等分日照錐闹蒜,圖中橫線之間的間距為10m寺枉,一共10根,我們可以看到绷落,在100米水平線與日照錐交點的右邊姥闪,光線的高度都是大于100米的,我們記住這個結(jié)論嘱函。

從三維看是這樣的甘畅。

從頂視圖看我們切割好的日照錐埂蕊,圖中刻度為早上8時到下午4時往弓,我們需要刪除掉多余的部分。

這就是切割好的日照錐蓄氧,我已經(jīng)刪除掉多余的部分函似。

CAD中稍加處理就是文章開頭所說的日照神器。清華日照軟件生成的日照錐需要作此處理喉童,而鴻業(yè)日照軟件可以直接生成可以使用的日照錐撇寞,比如這一個,其實就是鴻業(yè)直接生成的堂氯,我并沒有老老實實地去處理它蔑担,其它日照軟件、如眾智咽白、天正等也可以直接生成日照錐啤握,其形態(tài)大同小異。請注意晶框,每個城市的經(jīng)緯度不同排抬,其日照錐也是不同的懂从,不能混用。

我們再看100米的那根線蹲蒲,也就是最下面那根弧線番甩,那么在100米線的下方,光線的高度均大于100米届搁,也就是說缘薛,我在100米線的下方放一個100米高的樓是妥妥的不會擋頂光的。

如果我把100米高的樓放在100米線的上方咖祭,那么這個樓會妥妥的擋死頂光掩宜,此時,采光點只能接受到該樓的側(cè)光么翰。

請記住這兩個特性牺汤,我們會在案例中用到它。

案例實戰(zhàn)

下面浩嫌,我們拿一個例子來了解一下日照錐的應(yīng)用檐迟。

圖中陰影部分為項目地塊,限高80米码耐,圖中有紅色文字標注的樓為現(xiàn)狀需要考慮日照的樓追迟,我們不考慮其他任何退界和間距要求,只從日照的角度分析這個地塊那些地方可以建樓骚腥,可以建多高的樓敦间。

把圖導(dǎo)入SketchUp,在三維軟件中研究束铭,方便展示廓块。

這是導(dǎo)入su并處理好的圖,其中灰色的樓不需要考慮日照契沫,白色的樓是我們這次研究的對象带猴,白色樓底層灰色部分上邊線是窗臺高度,也就是我么這次研究的精確對象懈万,本次研究暫不考慮立面日照拴清。

這是導(dǎo)入SketchUp并處理好的日照錐,只保留了椎體的表皮会通,也就是光通道口予。

我對樓體進行了編號,其中5#樓 和9#樓通過本方法分析耗時很長涕侈,把它倆放在最后研究沪停。


這是現(xiàn)狀日照結(jié)果,1#-3#黑色豎線右側(cè)都滿足兩小時日照驾凶,1#紅色豎線與黑色豎線之間日照為一個小時牙甫,2#掷酗、3#黑色豎線左邊都滿足一個小時日照,其余的樓 都滿足兩個小時以上日照窟哺,我們新建的樓不能降低其現(xiàn)狀日照泻轰。

我們把日照錐放到1#樓的日照最不利點,從圖中可以看出且轨,如果本地塊不建樓浮声,該點只有一個多小時的日照,我們要保證其至少有一個小時日照才能滿足要求旋奢。圖中藍圈標注的樓高度88.6m泳挥,擋住了8:00-9:00大部分日照(日照錐由下往上第二根弧線為90m線,該樓大部分在90m線上方至朗,因此屉符,該樓的頂光無法通過),所以我們要保證9:00-10:00的日照不受遮擋锹引,而8:00-9:00的光通道擋了也無所謂矗钟。

因此,本地塊中在8:00-9:00范圍內(nèi)(圖中黃色箭頭所指的綠線和藍線)建筑高度應(yīng)小于紅色箭頭所指弧線的高度嫌变。

SketchUp中我們看得更加直觀吨艇,紅色區(qū)域的光被現(xiàn)有建筑遮擋,黃色區(qū)域的光均可照射到該點腾啥,我們保留1個小時的日照時長即可东涡,因此最右側(cè)那道對地塊建筑高度影響最大的光通道可以舍棄掉。

三維角度看光通道倘待,我們新建的樓高度小于上面的黃色圓錐表皮即可疮跑。

我們拉一個體塊到該光通道下表皮,得到這樣一個形態(tài)的體塊延柠,也就是說祸挪,如果不考慮任何規(guī)范條件限制锣披,我們在地塊中建一個這樣形狀的樓是不會影響1#樓的日照的贞间,我暫時把這個體塊叫A體塊。

下面來看2#樓雹仿。

同樣的道理增热,我們找2#樓的有效光通道,并確定地塊內(nèi)可建樓的高度胧辽。由圖中可知峻仇,其有效光通道在8:30-10:30之間,兩個小時的日照時長邑商。

在SketchUp中看光通道摄咆。

我們把A體塊顯示出來凡蚜,你會發(fā)現(xiàn),不遮擋1#樓的A體塊擋了2#樓吭从,這時候就需要對A體塊進行切割朝蜘,不讓其遮擋2#樓。

像這種通過兩個及以上的日照錐疊加作用來確定地塊建筑高度的做法我稱它為日照錐的疊加應(yīng)用涩金。

圖中A體塊紅色部分是我們需要切割掉的谱醇。我們還需要把2#樓光通道所影響的其他部分體塊做上來。

受1#步做、2#樓光通道所影響而形成的體塊副渴。用同樣的方法,我們繼續(xù)研究3#全度、4#煮剧、6#、7#将鸵、8#樓轿秧。

這是綜合考慮1#、2#咨堤、3#菇篡、4#、6#一喘、7#驱还、8#光通道影響所生成的體塊,其中基底空白部分目前可建高度為80米(限高)凸克,之所以沒有將這部分體塊建出來议蟆,是因為我們還未考慮剩下的5#樓和9#樓的影響。

下面我們研究5#樓萎战,我們直接在SketchUp中查看光通道咐容。

首先,將日照錐放在5#樓的左端蚂维,我們優(yōu)先采用地塊之外的光通道戳粒,盡量減少對地塊的影響,由上圖可以看出虫啥,12:00-14:00正好有兩個小時的光通道蔚约,而對地塊的影響只有很少的一部分,如果考慮建筑退界要求涂籽,這個點的光通道對我們地塊的建筑高度沒有任何影響苹祟。前文說了,本次研究不考慮日照之外的其他規(guī)范影響,因此树枫,我還是會將受影響的這部分體塊給做出來直焙。

這是CAD中的平面日照錐,也不難發(fā)現(xiàn)最有利的光通道砂轻。

當然箕般,你也可以采用8:00-8:30和12:30-14:00之間的光通道,但是舔清,8:00-8:30之間的光通道個人認為對地塊的影響過大丝里,所以我沒有采用這個方案。

然后体谒,我們將日照錐移動到5#樓的右端杯聚。

5#樓的右端地塊之外的光通道完全可以滿足其2個小時的日照要求,因此抒痒,地塊中的建筑物不論建多高都對其沒有日照影響幌绍。

下面,我們將日照錐放在5#樓的中間位置故响。

優(yōu)先采用地塊之外的光通道傀广。由三個位置的日照錐推算,我們地塊北邊這一部分是有可能做夠80米高度的彩届,這對容積率來說是件好事伪冰。三個日照錐疊加,我們將體塊做出來樟蠕。

5#樓日照影響所產(chǎn)生的體塊贮聂,您也發(fā)現(xiàn)了,在該體塊北端出現(xiàn)了一些邊角料寨辩,這是不合理的吓懈,我會在最后對它進行統(tǒng)一修剪。下一步靡狞,我們研究9#樓的日照耻警,研究方法與5#樓一樣,此處不再贅述甸怕,我把體塊做出來甘穿。

那么,這就是我們根據(jù)理論做出來的體塊蕾各,我暫時叫它B體塊扒磁,有了它庆揪,我們就可以確定地塊中每一寸土地所能建設(shè)建筑物的高度式曲,最大容積率的方案也就手到擒來。

因為我是按照最不利點來切割地塊的,難免會忽略掉許多地方的日照吝羞,比如5#兰伤、6#、7#钧排、8#敦腔、9#樓,它們需要整個面滿足2個小時以上日照恨溜,而我只選取了三個點甚至是一個點符衔,這肯定會出現(xiàn)誤差。

舉個明顯誤差的例子糟袁,我們把日照錐放在8#樓的中間位置判族。

這里只有不到1個小時的日照,我們就需要再次對體塊進行切割來滿足其苛刻的日照要求项戴。

我們有三個選擇形帮,綠色、黑色周叮、紫色部分均可切割辩撑,其中黑色部分被切掉是毋庸置疑的,那么小一塊也做不了什么樓仿耽,黑色部分切掉后合冀,8#樓中間就有1.5個小時日照,那么綠色和紫色部分必須有一個做出犧牲项贺。而如何選擇水慨,則需要考慮建筑退界和建筑間距等規(guī)范要求來尋求最小損失的解決方案。

我們用虛線示意一下退界線敬扛,發(fā)現(xiàn)綠色部分退地界后的體塊正好可以多出來一個光通道晰洒,皆大歡喜。

我們在實際項目運用中啥箭,情況會比這里簡單得多谍珊,我們只需要利用平面的日照錐來逐步推算即可,當然急侥,你得記得或者標注清楚每棟樓的高度砌滞。

最后一步,在B體塊內(nèi)根據(jù)規(guī)范放樓坏怪。

圖中可以看到贝润,我并沒有完全按照這個體塊放樓,有一部分還超出了B體塊的范圍铝宵,這是因為根據(jù)日照規(guī)范打掘,一戶只要有一個窗戶日照滿足日照要求即可华畏;另一個原因是,日照錐是有誤差的尊蚁,哪怕是軟件自己生成的日照錐也是存在誤差的亡笑。

這是根據(jù)本方法得到的總平面圖,我們用清華日照計算一下周邊日照情況横朋。

外部現(xiàn)有建筑日照均滿足仑乌,局部有部分降低,但沒有影響到窗琴锭,故也認為是滿足日照要求的晰甚。

在實際項目中,日照錐的疊加運用遠遠沒有這么復(fù)雜决帖,我們只需要根據(jù)日照錐的高度線放樓即可压汪,有影響直接在方案中調(diào)整樓高度或者樓長度。為了讓你看的更加直觀古瓤,我才在SketchUp中用體塊解釋日照錐的疊加切割現(xiàn)象止剖。

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