济南市日照分析测量要点及实施

田永明，王鸿，卞磊

(济南市勘察测绘研究院，山东济南 250013)

1 引言

随着城市建设规模的发展扩大，城市居民对建筑的日照间距、居住环境的采光要求也越来越高，关于居住空间采光的咨询也越来越多。因此，科学准确的建筑物日照分析，不仅能有效地保障居民居住环境的阳光权益，而且还为规划设计奠定基础，并为后续的规划审批、房产管理部门的决策提供参考。

按照相关规范及当地城市规划管理部门的要求，利用城市规划管理部门认可的软件，通过日照分析计算建筑物的日照时间，满足建筑物室内采光要求，在能够充分利用土地资源的前提下，缓解城市用地供应日趋紧张的现状，提高城市规划的水平。

2 分析数据的获取

2.1 基础资料的收集

根据需要收集项目周边1∶500数字化地形图、控制测量已有资料、项目周边拟建、在建项目的相关资料，拟建、在建项目的相关资料应包括总平面图、平面图、立面图、剖面图等有关资料及电子数据文件。目前多数城市已经开展批后监督测量，有条件的情况下亦应收集项目周边所需现状建筑的竣工图资料，并对收集到的资料进行可用性分析。

2.2 分析建筑的确定

日照分析计算的原理是首先确定纬度、赤纬、时差、时角等基本参数，基本参数由分析建筑项目所在的地点、节气、时间来确定，并以基本计算公式通过太阳位置计算，获得太阳的方位角、高度角等值，然后通过投影原理计算阴影轮廓或用光线返回法判断建筑物某个位置是否被遮挡。济南市在总结多年规划设计工作实践的基础上，参考国内其他大中城市规划部门的先进管理经验，确定了日照分析范围的有关参数，根据参数来确定某个项目的遮挡建筑与被遮挡建筑。

利用收集到的基础资料，内业确定被遮挡建筑和遮挡建筑，根据济南市的规定被遮挡的生活居住类建筑在申报建筑高度1.5倍扇形日照阴影范围内确定，但该扇形半径最大不超过150 m(如图1所示)。被遮挡的生活居住类建筑确定后，在其东、西、南3个方向各60 m范围内确定其他遮挡建筑(如图2所示)。

图1 日照分析范围示意图(确定被遮挡建筑)

图2 日照分析遮挡范围示意图(确定遮挡建筑)

通过日照分析范围的确定可以为设计人员和规划管理部门解决下面两个主要问题:

(1)规定范围内哪些建筑对待分析的现状建筑或拟建建筑可能产生影响;

(2)待分析的建筑会对周围哪些现状建筑或拟建建筑产生影响。

这是非常关键的一步，设计人员可以根据分析结果进行建筑设计方案调整，调整建筑的位置、高度、功能，满足待分析建筑及受影响建筑的日照要求，辅助规划管理;管理部门则根据这些信息统一规划城市空间和布局。

2.3 分析所需数据的确定

根据遮挡建筑、被遮挡建筑与既是遮挡建筑又是被遮挡建筑性质的不同，需要测量的数据也略有不同。被遮挡建筑、既是遮挡建筑又是被遮挡建筑的生活居住类建筑，要分析其居住空间的日照情况，需要测量其窗户位置、层高、室内坪高程、北檐口高程、女儿墙高程、屋脊高程等;而遮挡建筑在本项目中不考虑其日照情况，不需要测量层高、窗户位置数据。上述分析所需的数据确定后，委托具有相应测绘资质的测绘单位进行测量，并按照当地规划管理部门的要求将测量数据清晰的表达在日照分析图上。

3 日照分析的过程

3.1 日照标准

目前我国相关的规范都对日照标准要求做出了详细的规定，如:城市居住区规划设计规范、住宅设计规范、托儿所、幼儿园建筑设计规范、中小学校建筑设计规范等，住宅建筑日照标准如表1所示。

住宅建筑日照标准 表1

根据上表确定所在城市应该采用的日照时数、有效日照时间等，并根据居住的性质(如住宅、幼儿园、中小学教学楼)来确定应该采用的日照标准日。

3.2 参数设定

以某日照分析软件为例，需要进行的参数设置有地理位置设置、分析参数设置、其他参数设置。

(1)地理位置设置用来确定待分析区域的经度和纬度，通常软件内都提供了全国大部分城市的经度和纬度，如果没有需要进行计算的城市或者城市分区面积跨度较大，如济南市区与商河就采用不同的纬度，这种情况可以自己定义经度、纬度。

(2)分析参数设置包括阳历日期、阴历节气、开始太阳时、结束太阳时、图形单位、分析采样间隔、日照时间图面表示等，这些参数根据不同地区、不同项目要求进行设置，如图3示意:

图3 日照分析软件参数设置界面

(3)其他参数设置包括北方向设置、颜色表设置、文字设置等，北方向设置时要严格指北，颜色表、文字等设置可以使计算结果对比鲜明，便于分析人员判读。

3.3 建筑物建模

建筑物的建模的过程就是将待分析建筑和现状建筑物的平面位置、高程等数据信息利用日照分析软件定义在日照分析图上，建筑物建模主要包括建筑轮廓线、窗户的建模、阳台的建模、平屋顶的建模、坡屋顶的建模等。

由于日照分析计算的需要，遮挡建筑的建模模型要求必须与实际完全符合，特别是可能产生阴影的建筑物组成部分，如:女儿墙、电梯间、檐口、坡屋顶、转角阳台等，这是非常重要的环节，建模的结果直接影响日照分析的计算结果。根据计算的需要，被遮挡建筑只需要建立建筑轮廓模型及窗户的模型，并进行窗户分户处理，此处可以省略一些建模步骤，如:屋顶建模，阳台建模等。而既是遮挡建筑又是被遮挡建筑，此类建筑的特性就决定了建模的完整性，在整个建模操作过程中，所有的建模步骤都会在此类模型中出现。

3.4 日照分析计算

日照分析计算的方法主要包括:单点分析、单点多层分析、多点沿线分析、多点区域分析、阴影分析、窗户分析等。上述方法各有优势，可根据地方规划管理部门的要求及具体项目情况进行选择，目前济南市主要采用窗户分析及多点沿线分析。

窗户分析可对单体建筑、群体建筑中建筑物的窗户进行左端日照时间、右端日照时间和满窗日照时间分析计算，计算结果以日照累计或连续时间、太阳时或北京时、满窗设置、各时间段时间和图示时间段表示，窗户分析能够计算出被遮挡建筑获得日照的准确时间，在能够准确获得遮挡建筑窗户位置的情况下应采用窗户分析，如图4所示。

图4 窗户日照分析结果

多点沿线分析是沿建筑物轮廓线或任意定义高度的轮廓线等距离布点分析，可快速对建筑物进行计算或验算，并将实际计算结果数值直观显示在图上。在建筑的规划阶段没有具体的单体资料时，一般采用多点沿线分析的方法进行日照时间的分析。

3.5 资料整理

日照分析完成后，需要出具正式日照分析成果资料，包括日照分析图、日照分析报告。日照分析图中主要包含分析范围、建筑物模型、分析数据等，日照分析报告中要对相关资料来源及日照分析的结果进行详细说明，对分析结果的说明主要有以下4个方面:

(1)建成前满足大寒日或冬至日满窗日照时间规定的，建成后不满足大寒日或冬至日满窗日照时间规定的;

(2)建成前不满足大寒日或冬至日满窗日照时间规定的，建成后有所减少仍不满足大寒日或冬至日满窗日照时间规定的;

(3)建成前不满足大寒日或冬至日满窗日照时间规定的，建成后没有变化仍不满足大寒日或冬至日满窗日照时间规定的;

(4)建成前满足大寒日或冬至日满窗日照时间规定的，建成后也满足大寒日或冬至日满窗日照时间规定的。

4 实例分析

以某住宅项目为例，对日照分析主要流程进行介绍:

图5 日照分析工程图

如图 5 所示，8#、9#为申报建筑，25#、29#、31#为该项目周边现状建筑。根据本文2.2中所述，确定9#和31#为被遮挡建筑，25#和29#为遮挡建筑，而8#既是遮挡建筑又是被遮挡建筑;根据2.3要求获取所需日照分析数据;参数设置正确后对建筑进行建模分析，并生成前文图1中相应数据表格“9#窗户日照分析表”和“31#窗户比较分析表”(本文选取部分表格截图)。

9#为项目内的建筑，从“9#窗户日照分析表”中可以直接获取窗户的日照时间，例如:编号为C191的窗户的1层～3层不满足大寒日满窗日照标准;31#为现状建筑，根据“31#窗户比较分析表”可以得知31#日照分析结果有3种情况:窗户编号C333、C320、C319分别对应本文3.5中的(2)、(3)、(4)三种情况。

对于日照分析结果，窗户分析表比较直观，但内容较多，不方便规划管理人员判读，因此需要日照分析人员进行综合整理，在成果技术文档中按照不同类别分别进行详细的文字说明，同时在分析图中对不满足日照标准要求的窗户编号以不同颜色进行区分标注。

5 结语

由于各地对日照分析具体要求不同，本文仅对日照分析的概略流程进行介绍，以供其他城市的规划管理部门及设计单位进行日照分析参考和借鉴。在分析过程中要充分考虑各地日照分析的年份差、位置差、时间差等因素，并严格控制外业测量过程，提高测量精度，减少测量误差，辅助规划管理部门合理利用土地资源。

［1］张健源，李志刚.关于日照分析遮挡调整相关问题的探讨［J］.城市勘测，2012(3):110～113.

［2］王国峰，李利文，宋吉模.日照分析软件使用技巧与心得［J］.城市勘测，2011(6):145～147.

［3］济南市规划局.济南市规划局日照分析技术规程［Z］.济南:2006.

［4］GB 50180－93.城市居住区规划设计规范［S］.

［5］CJJ/T8－2011.城市测量规范［S］.