建筑物日照分析測(cè)量

時(shí)間：2023-03-18 11:23:23 建筑學(xué)畢業(yè)論文我要投稿

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建筑物日照分析測(cè)量

　　摘要：隨著城市高層建筑物的增多，為了使城市居民的“陽(yáng)光權(quán)”得到充分保障，為了建設(shè)和諧社會(huì)，建筑物日照分析測(cè)量的工作尤為重要，本文將就建筑物日照分析測(cè)量進(jìn)行相關(guān)探討。

　　關(guān)鍵詞：建筑物;分析;測(cè)量;模型;數(shù)據(jù);日照

　　引言

　　日照分析是指具有相關(guān)資質(zhì)的專(zhuān)業(yè)技術(shù)部門(mén)采用計(jì)算機(jī)分析軟件，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有日照要求的擬建、在建或已建的建筑模擬其在規(guī)定的日照標(biāo)準(zhǔn)日的日照情況，分析計(jì)算其相關(guān)的量化指標(biāo)。簡(jiǎn)單地講，建設(shè)單位為了確定擬建高層建筑對(duì)自身和對(duì)相鄰建筑可能產(chǎn)生的日照影響進(jìn)行分析，編制《日照分析報(bào)告》，作為規(guī)劃管理部門(mén)審核建設(shè)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的依據(jù)之一。

　　一、建筑物日照分析測(cè)量在規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要性

　　隨著城市高層建筑的大量涌現(xiàn)和建筑物的密集化，光照日益成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)。光照也成為了一項(xiàng)權(quán)利――采光權(quán)。采光權(quán)的保障在城市建筑規(guī)劃管理中也成為一項(xiàng)重要的參考系數(shù)。這主要是因?yàn)楣庹赵诂F(xiàn)代社會(huì)中作用的不斷凸顯使然。光照對(duì)建筑規(guī)劃管理的意義也主要就是現(xiàn)代社會(huì)光照的意義。

　　1.1 城市建筑規(guī)劃管理

　　城市建筑規(guī)劃管理涉及城市各項(xiàng)功能是否能夠良好地發(fā)揮，影響著城市文化品味和城市形象，關(guān)涉著城市長(zhǎng)遠(yuǎn)、健康發(fā)展，城市規(guī)劃是建設(shè)城市和管理城市的依據(jù)。這充分凸顯了城市建筑規(guī)劃管理的價(jià)值和意義。城市建筑規(guī)劃管理是有效利用自然資源的管理手段。光照、空氣等自然資源是有限的，通過(guò)有效的城市建筑規(guī)劃管理能夠使這些自然資源得到充分的利用。同時(shí)也能夠降低其他資源的損耗。城市建筑規(guī)劃管理影響著城市的內(nèi)涵和品位。一個(gè)城市的文化品位最明顯的體現(xiàn)在城市的建筑物上。優(yōu)越的城市建筑規(guī)劃管理能夠展示城市的文化內(nèi)涵，提升城市的整體形象與品味。正確認(rèn)識(shí)城市建筑規(guī)劃管理職能的內(nèi)容對(duì)充分發(fā)揮規(guī)劃管理對(duì)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)科學(xué)和諧發(fā)展的推動(dòng)作用有重要意義，所以城市建筑規(guī)劃管理應(yīng)始終為城市發(fā)展過(guò)程中關(guān)注的問(wèn)題。

　　1.2 光照影響健康

　　尤其在預(yù)防癌癥或減緩惡性腫瘤發(fā)展進(jìn)程等方面發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。特別是對(duì)小孩和老年人來(lái)說(shuō)，一天之中接受適量的光照對(duì)自身健康有著重要作用。陽(yáng)光對(duì)孕婦胎兒的發(fā)育也很重要，但是，過(guò)量的光照也會(huì)影響人體的健康�？赡軙�(huì)引發(fā)一些比較嚴(yán)重的健康疾患。為了人體的健康和生活成本的節(jié)約，房屋建筑必須考慮光照問(wèn)題。

　　1.3 光照影響房?jī)r(jià)

　　由于光照對(duì)人體健康和生活成本至關(guān)重要，人們所購(gòu)房屋一般很少變更過(guò)戶(hù)，所以，買(mǎi)房者對(duì)房屋的光照效果就格外重視。那些采光效果好的房屋在房?jī)r(jià)方面就會(huì)偏高。由于各種原因而光照條件不好的房屋就在價(jià)格上低一個(gè)檔次。所以，房屋建筑設(shè)計(jì)需要考慮光照問(wèn)題。

　　1.4 光照影響城市交通

　　隨著建筑材料的不斷豐富，玻璃大廈不斷出現(xiàn)。再加上汽車(chē)尾氣等容易產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。在城市道路交通方面，各種建筑物的遮光、反光已經(jīng)影響到道路交通安全。影響著居民的出行便捷程度，造成城市交通經(jīng)常出現(xiàn)擁堵甚至是癱瘓，嚴(yán)重限制了城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。在道路規(guī)劃設(shè)計(jì)和房屋建筑管理方面需要對(duì)光照問(wèn)題格外重視。

　　1.5 光照上升為居民的采光權(quán)

　　采光權(quán)的劃分和保障已經(jīng)成為建筑規(guī)劃管理部門(mén)在建筑項(xiàng)目審批、高層房屋工程設(shè)計(jì)監(jiān)督和建筑工程項(xiàng)目許可中的一個(gè)不能不考慮的問(wèn)題。同時(shí)，我國(guó)關(guān)于居民采光權(quán)的保障、侵權(quán)賠償，房屋設(shè)計(jì)的具體量化指標(biāo)方面存在一些不太精確的規(guī)定等原因致使圍繞光照的糾紛不斷出現(xiàn)，這體現(xiàn)了當(dāng)前城市建筑規(guī)劃管理工作中的問(wèn)題也反映了當(dāng)前城市建筑規(guī)劃管理工作需要不斷地反省轉(zhuǎn)變工作職能。

　　二、日照分析的內(nèi)容及數(shù)據(jù)收集

　　日照分析主要是分析擬建建筑與周邊相鄰建筑之間相互日照的影響，通過(guò)比較分析使其相互受日照影響降低到最低，從而保證各自有效的日照時(shí)間。據(jù)此可知對(duì)日照影響的因素就是日照測(cè)量的內(nèi)容，主要包括如下幾個(gè)方面。

　　現(xiàn)狀建筑物的平面位置：它是進(jìn)行日照分析最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，依據(jù)平面位置才能確定建筑物形狀、間距和相互關(guān)系等參數(shù)。

　　建筑物總高度：它能直接反映出建筑物間是否會(huì)發(fā)生采光遮擋，建筑物越高其遮擋面就越大。建筑物總高度為室內(nèi)地坪至屋頂?shù)母叨龋瑢?duì)采光有影響的檐口、實(shí)體女兒墻、斜面屋屋脊、電梯間、水箱等附屬物。

　　建筑物室內(nèi)外地坪高程：室內(nèi)外地坪高程變化大，地形起伏大，其受日照影響也會(huì)不同。譬如依山而建的層疊式建筑物，受山坡地形的影響，其日照影響反而相對(duì)降低。當(dāng)室內(nèi)地坪有高差時(shí)，應(yīng)分別測(cè)量其高程及分界線(xiàn)的位置。

　　建筑物層高：因?yàn)槿照詹晒獾挠绊懼饕槍?duì)1-2層，基本上1-2層滿(mǎn)足了日照要求，3層及以上也會(huì)滿(mǎn)足日照要求，這就需要1-2層的層高數(shù)據(jù)。

　　建筑物窗戶(hù)、陽(yáng)臺(tái)位置：日照分析對(duì)窗戶(hù)、陽(yáng)臺(tái)的采光時(shí)間作出了規(guī)定，要想得到窗戶(hù)、陽(yáng)臺(tái)的日照時(shí)間就必須測(cè)量窗臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)位置以及寬度、高度。

　　三、日照分析的數(shù)據(jù)采集方法及模型建立

　　3.1 數(shù)據(jù)測(cè)量

　　施測(cè)前準(zhǔn)備工作：首先，要根據(jù)擬布置的高層或多層建筑初步設(shè)計(jì)位置和高度，用日照分析軟件進(jìn)行模擬，初步確定日照測(cè)量范圍，此過(guò)程一般由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位完成。然后，對(duì)測(cè)區(qū)已有資料進(jìn)行收集、分析，特別是大比例尺地形圖、控制資料、周邊已建建筑物總平面圖、平面圖、立面圖、剖面圖、竣工圖等。有大比例尺地形圖的，可于圖上對(duì)涉及的現(xiàn)狀建筑物進(jìn)行編號(hào)，一般從西北角開(kāi)始，按順時(shí)針?lè)较蜻M(jìn)行。

　　控制測(cè)量：根據(jù)收集的高等級(jí)的控制點(diǎn)分布情況，適當(dāng)進(jìn)行加密，平面可采用圖根導(dǎo)線(xiàn)或GNSS-RTK圖根的形式布設(shè)，高程可采用圖根水準(zhǔn)施測(cè)，點(diǎn)位埋設(shè)要保證每幢建筑物主要拐點(diǎn)能直接觀(guān)測(cè)。圖根控制測(cè)量及精度應(yīng)符合城市測(cè)量規(guī)范的要求。

　　建筑物平面位置測(cè)量：一般采用全站儀全野外數(shù)字測(cè)圖的方法，儀器自動(dòng)記錄三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。對(duì)每幢房屋的凹凸部分、陽(yáng)臺(tái)和窗戶(hù)等盡可能地實(shí)測(cè)坐標(biāo)，對(duì)個(gè)別不能直接實(shí)測(cè)的目標(biāo)，可采用量距的方法，并在現(xiàn)場(chǎng)繪制好草圖。

　　建筑高度及層高測(cè)量：建筑高度一般采用全站儀三角高程或懸高測(cè)量法進(jìn)行，測(cè)前要對(duì)儀器指標(biāo)差進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。為方便對(duì)屋檐、屋脊、窗臺(tái)等高處目標(biāo)的測(cè)量，建議采用免棱鏡全站儀直接測(cè)量三維坐標(biāo)，測(cè)點(diǎn)時(shí)須注意反射點(diǎn)的選取，以防“飛點(diǎn)”產(chǎn)生。日照分析一般只涉及1-2層室內(nèi)層高，可采用手持測(cè)距儀施測(cè)，分別測(cè)量室內(nèi)凈高和樓板厚度。對(duì)于屋頂為坡屋頂?shù)臉欠砍獪y(cè)量北檐口、女兒墻高度外，還要測(cè)量屋脊線(xiàn)的位置和高度。另外，1-2層窗臺(tái)位置、高度、外形尺寸，屋頂挑檐等影響建筑物采光的構(gòu)筑物也要詳盡測(cè)量。平面、高程測(cè)量精度要按照城市測(cè)量規(guī)范中日照測(cè)量的要求執(zhí)行。

　　室內(nèi)外高程測(cè)量：可將建筑物室內(nèi)、室外地坪設(shè)為圖根水準(zhǔn)轉(zhuǎn)點(diǎn)一并予以施測(cè)，其他點(diǎn)可采取水準(zhǔn)支點(diǎn)方式測(cè)量。

　　內(nèi)業(yè)成果整理：將野外采集數(shù)據(jù)輸入電腦，并通過(guò)繪圖軟件數(shù)字化編繪成圖，宜采用1：500基本比例尺。水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)先進(jìn)行平差計(jì)算，再把點(diǎn)位高程成果注記在建筑物對(duì)應(yīng)的位置上。對(duì)建筑層高、總高度、窗臺(tái)寬度、高度等測(cè)量數(shù)據(jù)可利用Excel制作統(tǒng)計(jì)表格，并用CAD繪制平面圖、立面圖、窗位圖。

　　3.2 三維建模

　　一般，對(duì)節(jié)能要求較高的建筑、需要利用太陽(yáng)能資源的建筑需要做日照分析。在做一個(gè)小區(qū)或一個(gè)公共建筑群區(qū)的前期規(guī)劃時(shí)，為了合理利用太陽(yáng)能資源，使建筑在冬季充分利用太陽(yáng)能及獲得更充分的日照，而在夏季盡量避免日照，這時(shí)候，日照分析就顯得特別重要。隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字城市的進(jìn)程逐漸加快，全國(guó)各地的數(shù)字城市都得到了充分的發(fā)展，三維建模工作也有了新的進(jìn)展，通常來(lái)講常用的建模技術(shù)是通過(guò)影響將城市的模型范圍進(jìn)行劃分，根據(jù)若干區(qū)域的分割和影像對(duì)城市的建模進(jìn)行一個(gè)結(jié)構(gòu)和紋理的補(bǔ)充，最后通過(guò)制作人員的DLG屋頂矢量圖等數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的模型建立，從而最終完后三維建模的制作，這種模型的建立和制作方式與數(shù)據(jù)的來(lái)源和精度息息相關(guān)，并且一旦數(shù)據(jù)精度或者精細(xì)程度不能夠滿(mǎn)足要求將造成建模的不夠精確，以日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的三維建模與常規(guī)方式不同的是能夠更細(xì)致的表現(xiàn)出模型的細(xì)節(jié)構(gòu)造，在普通的建筑建模工作中，通常祖業(yè)人員簡(jiǎn)單的通過(guò)目測(cè)對(duì)建筑模型進(jìn)行一個(gè)分塊工作，再做貼圖處理，更多的是位置的估算，所以精度得不到保障，比例問(wèn)題需要很大程度的矯正，日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)的三維建�？梢愿鶕�(jù)門(mén)窗陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行一個(gè)精細(xì)的建模處理，從而保障房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)精度，提高建模質(zhì)量。

　　方便對(duì)陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行建模，基于影像建模時(shí)，陽(yáng)臺(tái)通常用紋理貼圖表示，使得模型顯得不真實(shí)，利用日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)可以對(duì)陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行建模，使模型更具有立體感，而且能確保陽(yáng)臺(tái)模型的精度，常規(guī)方式即使對(duì)陽(yáng)臺(tái)建模也是作業(yè)人員依據(jù)照片估算的大小。

　　減少出現(xiàn)層高錯(cuò)誤，現(xiàn)在城市的很多建筑每層層高并不是完全相同的，只從照片上看不一定能看出來(lái)，常規(guī)手段建模大都按層數(shù)將模型平分，這樣的做法并不準(zhǔn)確，日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)中有精確的層高數(shù)據(jù)，利用日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建�？梢员苊獬霈F(xiàn)層高錯(cuò)誤的現(xiàn)象。

　　日照分析測(cè)量的成果形式：日照分析測(cè)量，最終的成果包括區(qū)域總平面圖，建筑物底層標(biāo)準(zhǔn)層平面圖，建筑物屋頂平面圖，建筑物數(shù)碼照片等。日照分析測(cè)量做的是平面的二維數(shù)據(jù)，三維建筑模型生產(chǎn)做的是三維成果，但是把日照分析測(cè)量底層平面圖和兩個(gè)側(cè)立面圖結(jié)合起來(lái)的話(huà)，就是一個(gè)立體圖，故從直觀(guān)的角度來(lái)說(shuō)，日照分析測(cè)量成果能夠滿(mǎn)足三維建筑模型的生產(chǎn)。

　　三維建筑模型的定義：依據(jù)建筑物測(cè)量數(shù)據(jù)或設(shè)計(jì)資料制作的三維模型，主要表達(dá)建(構(gòu))筑物的空間位置幾何形態(tài)及外觀(guān)效果等，再通過(guò)外觀(guān)照片和最終成果的比對(duì)，三維建筑模型的生產(chǎn)是城市人工建(構(gòu))筑物的三維表達(dá)，與普通地形圖相比，優(yōu)勢(shì)在于更直觀(guān)，更形象。

　　因?yàn)樘?yáng)入射角是一個(gè)與日期、時(shí)間、經(jīng)緯度相關(guān)的一個(gè)變量，我們只要能建立描述這些變量之間關(guān)系的模型，就能得到任意時(shí)間、任意地理位置的太陽(yáng)入射角度。此外嚴(yán)格來(lái)講，太陽(yáng)是一個(gè)點(diǎn)光源，即太陽(yáng)光是從一點(diǎn)發(fā)出的，但是由于地球與太陽(yáng)的距離十分遙遠(yuǎn)，當(dāng)太陽(yáng)光到達(dá)地球表面時(shí)，光線(xiàn)幾乎是平行的了。所以在模型建立中采取架設(shè)太陽(yáng)光是平行的。三維模型是由質(zhì)量數(shù)據(jù)分辨率等因素決定的，常用的數(shù)據(jù)源是二維數(shù)據(jù)加航空影像，在平面及高度測(cè)量精度兩方面，日照分析測(cè)量成果完全滿(mǎn)足三維模型生產(chǎn)所需要的幾何數(shù)據(jù)的精度要求，外業(yè)數(shù)據(jù)可以直接利用。另外，日照分析測(cè)量門(mén)窗的間距與高度都是實(shí)測(cè)的，可以利用到三維建模中，可以讓三維模型更精確，更貼近實(shí)際。

　　在三維建模過(guò)程中，通常要采用地形資料和航空影像的資料進(jìn)行詳細(xì)分析之后通過(guò)科學(xué)的數(shù)據(jù)建立基本模型，根據(jù)具體的情況再進(jìn)行文理數(shù)據(jù)的貼圖，以增加真實(shí)感和立體感，采用實(shí)景照片作為紋理的情況下要根據(jù)三維基礎(chǔ)模型生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)貼圖中的一些模糊區(qū)域進(jìn)行清晰化的處理，并且一些非建筑體的部分也要進(jìn)行處理，在貼圖中要保證透視的關(guān)系一致，通常采用的方式就是貼圖的門(mén)窗層高線(xiàn)和立面等必須保持水平或者垂直，清晰度要有足夠的保證，避免模糊不清的現(xiàn)象。同樣在外業(yè)的數(shù)據(jù)采集中也尤為重要，日照分析的測(cè)量與建筑的測(cè)量一樣需要照片的拍攝作為輔助，根據(jù)日照分析測(cè)量的基本標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，主客體的建筑外形采用攝影方式可能會(huì)出現(xiàn)一些條件上的限制問(wèn)題，這種情況下如果不能拍到全景模式時(shí)可以采用分體攝影的方式，在三維建模的工作中照片的主要服務(wù)對(duì)象是貼圖部分，屬于內(nèi)業(yè)工作的處理，從這個(gè)角度來(lái)看可以說(shuō)照片的拍攝是為了建筑的形狀和紋理更為真實(shí)，所以照片就為日照分析測(cè)量提供了一個(gè)重要的基礎(chǔ)，日照分析測(cè)量所攝的照片基本能夠滿(mǎn)足三維建模的要求，而且相比較于其他無(wú)實(shí)地照片的外業(yè)數(shù)據(jù)源來(lái)說(shuō)這也是一個(gè)比較大的優(yōu)勢(shì)。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，在建筑設(shè)計(jì)工作中建筑物日照分析隨著建筑設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展越來(lái)越重要，這就需要我們重視建筑物日照分析測(cè)量的工作，從測(cè)量數(shù)據(jù)以及建模方式不斷地進(jìn)行完善，真正的實(shí)現(xiàn)建筑物的良好日照效果。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]范文兵.建筑物日照分析測(cè)量?jī)?nèi)容及方法探討[J].城市勘測(cè)，2006(2)：28-30.

　　[2]陳永星，王蕾.建筑物日照分析測(cè)量研究[J].中國(guó)科技信息，2012(16)：52.

　　[3]師軍良，盧小平，宋高磊，等.城市建筑物日照分析測(cè)量方法探討[J].江西建材，2014(3)：237-238.

　　[4]焦康生，王軍平，王文靜，等.建筑物日照分析測(cè)量注意事項(xiàng)[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2014(27)：760-760.

　　[5]黃琴英，余優(yōu)軍.建筑物日照分析測(cè)量?jī)?nèi)容及方法[J].中華民居，2012(1)：383.

　　[6]王林.日照分析測(cè)量初探[J].安徽建筑，2008(3)：165-166.

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