日照環(huán)境約束下的建筑設(shè)計(jì)

摘要：本文探討在受日照環(huán)境約束下的某機(jī)關(guān)辦公樓的建筑設(shè)計(jì)，通過理性的技術(shù)分析得出最大可建范圍，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行體量的整合，最終設(shè)計(jì)出適合地塊的建筑。

關(guān)鍵詞：日照計(jì)算、最大容積、體量整合、模數(shù)表皮

一.項(xiàng)目概況：

1 . 周邊現(xiàn)狀：

項(xiàng)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(guī)則，并處于東、北、西三面住宅的包圍之中，南面臨路一側(cè)只有一半的沿街面，東邊有住宅小區(qū)，西邊為住宅小區(qū)，北邊為幼兒園及住宅小區(qū)。

2 . 項(xiàng)目規(guī)模：

本項(xiàng)目為某政府機(jī)關(guān)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(guī)劃建設(shè)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(shè)計(jì)理念：

設(shè)計(jì)一開始，我們對(duì)周邊環(huán)境進(jìn)行了深入調(diào)研，發(fā)現(xiàn)用地范圍周邊東、西、北方向緊鄰住宅、幼兒園等，這些建筑對(duì)采光有嚴(yán)格的要求，因此此方案受日照條件限制非常大，用地范圍內(nèi)實(shí)際可建范圍相當(dāng)緊張，其日照計(jì)算的難度相當(dāng)大，通過幾輪常規(guī)的方式進(jìn)行的草案設(shè)計(jì)討論下來，我們發(fā)現(xiàn)，日照限制條件對(duì)于此地塊的影響至關(guān)重要，其對(duì)建筑形體的影響不可忽視，出于對(duì)這一重點(diǎn)的考慮，我們理性的以日照分析作為設(shè)計(jì)的切入點(diǎn)，最終得出了我們認(rèn)為最適合此地塊的建筑。

1 .技術(shù)性分析：

我們先通過理性的技術(shù)分析來得出實(shí)際可建范圍。這些限制條件包括：規(guī)劃退紅線要求、消防間距、衛(wèi)生間距、日照間距及其計(jì)算，同時(shí)滿足以上要求的范圍即為此地塊實(shí)際可建范圍。

規(guī)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(wèi)生間距：不小于18米。

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

日照計(jì)算：對(duì)住宅滿足其至少1個(gè)居室，在大寒日不小于2小時(shí)日照（8-16點(diǎn)），對(duì)幼兒園滿足其在冬至日不小于3小時(shí)日照（8-16點(diǎn)）。

日照計(jì)算研究：

原則：針對(duì)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(jìn)行測(cè)算，選擇影響本地塊可建容積最小的時(shí)間范圍進(jìn)行日照計(jì)算反推。

通過日照軟件的測(cè)算得出最大容積的包絡(luò)范圍，在此基礎(chǔ)上，引入層高及柱網(wǎng)參數(shù)，將包絡(luò)范圍進(jìn)行建筑網(wǎng)格化，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行體量整合，對(duì)體量做減法，得出可建范圍內(nèi)的建筑雛形。

我們?cè)谌照沼?jì)算研究是制定的原則是：

針對(duì)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(jìn)行測(cè)算，并且選擇對(duì)本地塊可建容積影響最小的時(shí)間范圍進(jìn)行日照反推計(jì)算。

具體步驟是通過日照軟件對(duì)周邊的幼兒園及住宅樓逐一進(jìn)行日照反算：

首先是用地西側(cè)的1號(hào)住宅樓，其1-3層為會(huì)所，我們考慮其日照影響是從第4層的住宅外窗開始，根據(jù)規(guī)范，外窗須滿足大寒日2小時(shí)日照要求，按照我們的原則選定其測(cè)算外窗和時(shí)間范圍，通過日照軟件計(jì)算出其日照切割面，然后是用地北側(cè)的幼兒園，其2，3層為活動(dòng)室及臥室，根據(jù)規(guī)范，其外窗須滿足冬至日3小時(shí)日照要求，我們計(jì)算其日照切割面，同時(shí)對(duì)7號(hào)樓的住宅外窗進(jìn)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(cè)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(cè)的住宅15號(hào)樓，為東西向板式建筑，現(xiàn)狀首層雖有部分商鋪，但其使用性質(zhì)還是住宅，應(yīng)給于日照考慮，我們也得出了其日照切割面，綜合各個(gè)的日照切割面，我們最終得出了最大容積的包絡(luò)范圍，整個(gè)體量是一個(gè)向南逐漸升高的斜面體塊，只有在這個(gè)范圍內(nèi)的建筑，才是成立的，超出此包絡(luò)范圍的任何方案都是不能成立的。

在此基礎(chǔ)上，引入層高及柱網(wǎng)參數(shù)，將包絡(luò)范圍進(jìn)行建筑網(wǎng)格化，然后對(duì)體量進(jìn)行整合，最后得出可建范圍內(nèi)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(gòu)建形體，整個(gè)形體由圓筒，正方體，長方體三個(gè)體塊進(jìn)行穿插，體現(xiàn)“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(xiàn)政府建筑的莊重大氣感，同時(shí)通過近人尺度的細(xì)部處理，讓建筑具有一種親和力，在體量上，既體現(xiàn)了建筑與周邊現(xiàn)狀的整體協(xié)調(diào)性，又體現(xiàn)的自身的個(gè)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(shí)起到遮陽節(jié)能的作用，針對(duì)百葉進(jìn)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(qiáng)化圓筒部分的水平方向感，體現(xiàn)建筑的莊重感。裙房部分的表皮用一種單元模數(shù)的石材標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件作為立面元素來協(xié)調(diào)統(tǒng)一整個(gè)體塊，加強(qiáng)建筑的整體性。通過整合柱網(wǎng)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(shù)，用600X600X600的石材標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件來構(gòu)建立面表皮。裙房的格網(wǎng)表皮作為實(shí)體，主樓部分玻璃體加百葉作為虛體，形成表皮上的虛實(shí)對(duì)比。整個(gè)立面的色調(diào)選擇偏暖灰的色系，體現(xiàn)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(huì)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(jī)房及其附屬辦公，展示，庫房等用房，此處布置機(jī)房，也考慮到一些特殊機(jī)房的安全性，集中布置有利于安全保密性，同時(shí)相應(yīng)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(yè)用房，警衛(wèi)用房等輔助用房，地下二、三層為地下立體停車庫，設(shè)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(chǎng)地內(nèi)交通流線：基地對(duì)城市道路有兩個(gè)開口，其中基地南側(cè)對(duì)城市次干道的開口為主要入口，東側(cè)對(duì)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(cè)，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(cè)有部分地上停車位及自行車棚。

建筑內(nèi)部流線：主樓南側(cè)的入口為主入口，主樓與裙房之間架空部分兩側(cè)為主樓的次入口及機(jī)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(cè)部分，多功能廳的人流通過兩側(cè)的樓梯進(jìn)行疏散，機(jī)房部分的人流主要從裙房的入口進(jìn)入，廚房的進(jìn)貨出貨口在建筑北側(cè)。

6 .景觀分析：

基地主入口處的古樹予以保留，作為場(chǎng)地的記憶，延續(xù)文脈，同時(shí)成為了主樓與裙房連接處的架空通道處的對(duì)景，豐富了景觀的層次。整個(gè)建筑內(nèi)部有3個(gè)庭院，作為建筑的景觀呼吸口，與大自然時(shí)刻緊密接觸，營造舒適，怡人，生態(tài)，環(huán)保的建筑空間，同時(shí)作為地下一層的采光通風(fēng)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(gè)天井，天井空間與庭院空間都滲透到地下一層，實(shí)現(xiàn)了地下一層部分空間的通風(fēng)采光，同時(shí)營造了地下空間的自然環(huán)境。主樓部分的頂部配合日照及形體做了退臺(tái)處理，同時(shí)，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(chǎng)地自身的保留綠化，與建筑內(nèi)部的庭院，天井綠化及屋頂?shù)牧Ⅲw綠化，構(gòu)成了整個(gè)綠化系統(tǒng)，以自然生態(tài)為形，以人文內(nèi)涵為神，融進(jìn)閑趣、怡趣，進(jìn)行了借景、創(chuàng)景和造景設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)。

7 .節(jié)能設(shè)計(jì)：

通過綠化系統(tǒng)的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)建筑內(nèi)部環(huán)境的微循環(huán)，作為一種節(jié)能的手法。建筑的表皮，結(jié)合了節(jié)能的考慮，建筑的格網(wǎng)表皮及百葉均起到遮陽節(jié)能的作用。

結(jié)語：

面對(duì)復(fù)雜的周邊建筑環(huán)境，我們要做的就是對(duì)環(huán)境的尊重和對(duì)人文的關(guān)懷，我們的目標(biāo)是營造一個(gè)莊重的，整體的，現(xiàn)代的，綠色環(huán)保的建筑環(huán)境，它一定要是最合適本地塊的建筑。

參考文獻(xiàn)；

[1] 汪華麗， 論建筑中的“天圓地方”觀，《大眾文藝》，2011（20）