基于整體設計觀的日照分析在地標性建筑設計中的應用

姜 濤（上海同設建筑設計院有限公司， 上海 200092）

1 研究背景

黨的十八大以來，黨中央、國務院越來越重視上海國際城市建設和發展。城市商業新地標、城市文化新地標等地標性建筑憑借優良的交通區位和建筑形態，成為構建大都市城市空間的重要的有機組成部分。在“增長主義”政府及規劃傾向下[1]，地標性建筑也成為拉動區域經濟社會發展的重要項目觸媒。如今，上海的高層建筑、超高層建筑日益增多，對城市建設用地需求越來越多，這與居民充分享受日照的需求產生矛盾[2]。

如何避免高層建筑、超高層建筑等對居民的采光權造成大的影響，一直是業界關注的話題。地標性建筑，顧名思義，就是：在一定區域范圍內，可通過最簡單的形態和最簡潔的筆畫營造的一種可以喚起人們記憶的空間。地標性建筑可謂是一個城市或地區對外展示經濟、社會和文化的重要名片和象征，諸如北京的中央電視臺總部大樓、南京的紫峰大廈、廣州的新電視塔等。

實際上，地標性建筑是存在不同層級的，可基于城市、縣（區）、街道、地塊等不同尺度構建區域性地標性建筑。不同尺度的區域通常通過構建地標性建筑，引入中高端產業，吸引中產及以上階層群體入駐，來推進區域更新改造，甚至有可能催生紳士化現象。然而，由于長期受粗放型城市規劃建設管理模式的影響，地標性建筑往往與區域環境難以有效融合，地標性建筑常常淪為區域內突兀的一個個體并未充分發揮項目觸媒作用。

幸運的是，隨著社會的進步和城市的發展，人們逐漸認識到了地標性建筑與區域環境相融合的重要性，且已在相關專業人員中形成共識：地標性建筑是區域整體環境的有機組成部分，不能將其獨立于區域環境來規劃設計和建設。地標性建筑是否與區域環境相融合，是影響城市整體環境的關鍵因素；而光照環境作為區域環境不可或缺的重要組成部分，是評價地標性建筑與區域環境互融性的標準之一。因此，滿足日照條件成為衡量地標性建筑與區域環境是否有機融合的重要條件。日照分析對于優化區域環境和建筑空間布局具有重要的促進作用。日照分析的最終目的是為了實現整體環境的最優化，這也是整體設計觀的核心目的。

任何項目，不管是策劃，還是規劃設計和建設，抑或是管理，既要統籌考慮項目本身，也要統籌考慮項目與區域環境的關系，通過遵循何鏡堂院士提出的“兩觀三性”整體設計觀，創作出具有文化和時代精神的作品[3-4]。整體設計觀追求人與自然的和諧統一，是中國傳統城市規劃和營建思想中的重要內容[5]。其反映的是一種強調整體考慮問題的哲學思想。

近代以來，建筑學和城鄉規劃學領域的學者將整體設計觀運用到現代建筑設計和城市規劃項目上，拓展了整體設計理念的內涵。國內學者結合實證研究對整體設計觀念進行了廣泛探索。史學艷提出濱水建筑設計應充分考慮濱水建筑與城市環境的整體關系，通過整體協調設計實現建筑與環境的融合[6]。鄭靈飛等基于整體觀視角，提出城市水系規劃的指導思想，并從總體統籌層面和專項規劃層面構建了城市水系規劃框架[7]。趙金娥基于整體觀探討了綠色建筑的平衡設計策略[8]。官名權基于環境整體觀研究了居住區的規劃設計[9]。羅鵬基于整體觀探討了大型體育設施設計問題[10]。劉風豹等從規劃學視角，基于整體觀提出公共建筑群的規劃設計理念，并嘗試從空間布局、豎向設計、建筑設計、景觀規劃等多個維度開展整體觀應用的探索[11]。但相關實踐探索數量較少，且鮮有基于整體設計觀念探討日照分析在地標性建筑中應用的實踐項目。

本項目作為一種地標性建筑規劃設計項目，為豐富城市形態發揮了積極作用，同時也存在高密度、小地塊類型的項目對地塊周邊建筑有日照遮擋等負面影響[12]。因此，日照分析在處理上述矛盾中顯得尤為重要。特別是在注重人文與自然的結合方面，這與整體設計觀不謀而合。為此，以上海某區域性地標性建筑為例，嘗試基于整體設計觀，提出地標性建筑的整體設計指導思想，著重從日照分析探討整體規劃設計，以期為業界提供參考。

2 基于整體設計觀的地標性建筑的設計指導思想

2.1 滿足日照要求的原則

光照是影響項目與區域環境相互融合的重要因素，充足的日照是衡量項目與區域環境互融性的標準之一。日照分析作為建筑設計中的關鍵技術分析，為衡量兩者互融性提供了數據支撐，直接影響到建筑空間布局、建筑形態設計等。日照分析以其堅持公平和諧、高效利用土地、迎合城市規劃管理目標的內涵[13]，為實現項目與區域環境的融合提供了技術支撐。

2.2 遵循人性化的原則

遵循人性化的核心是強調以人為本，以解決人類活動所需要的體驗、參與、交通、安全、游憩等基本需求為出發點。規劃設計工作應回歸人的尺度，滿足人類的行為和心理需要，通過功能分析、綠化率分析、道路交通分析、日照分析等手段對項目的各功能空間要素進行合理布局，以滿足實用、方便的需求，避免項目建設尺度的失衡。

2.3 環境保護的原則

環境保護的原則應貫穿于整個項目規劃設計過程，使項目內部無論是景觀規劃設計、空間環境設計，還是建筑規劃設計，都能嚴格遵循環境保護的原則，充分尊重自然環境，發掘和展現自然景觀[14]。既要項目內部各功能分區之間相協調，也要項目整體與周邊人文與自然景觀相協調。

3 基于整體設計觀日照分析在項目規劃設計中的應用

3.1 基地概況

某項目 F 1 地塊位于上海市楊浦區，北臨民府路、東臨閘殷路、西臨淞滬路，建設用地呈倒三角空間形態。其中，項目東側道路閘殷路為主干路，雙向六車道，機非分離；西側淞滬路為次干路，雙向六車道，機非分離；北側民府路為支路，雙向四車道，機非混合。該項目距上海市中心 8 km，距上海虹橋國際機場 30 km，距上海浦東國際機場 40 km，距上海五角場商業中心北 1 km，距上海自由貿易區 6～8 km。沿淞滬路行駛的軌道交通 10 號線已于 2010 年建成且開通運營，并在 F 1 地塊周邊西南側設三門路站。規劃中的沿閘殷路行駛的軌道交通 20 號線計劃于 2023 年建成通車，與軌道交通 10 號線三門路站對接換乘，并將直接與 F 1 地塊的地下室相連通通向地面。規劃中的閘殷路下方 20 號線與軌道交通 10 號線的交接會主要發生在 F 1 地塊南部。綜上所述，某項目區位優勢明顯，有望成為整個楊浦區的新商業中心。

本文研究案例—F 1-C 地塊屬于某項目 F 1 地塊的一部分，用地性質為商業辦公用地，由 1 號樓、2 號樓、3 號樓 3 棟高層及 4 號樓 1 棟多層建筑組成。項目規劃總用地面積為 28781 m2；總建筑面積為 157490.62 m2，其中，地上建筑面積為 114731.94 m2，地下建筑面積為 42758.68 m2。容積率為 3.97，建筑密度為 31.95%，綠地率為 34.00%。基地北側為居住建筑，若間距處理不當，居住建筑則受到本項目遮擋的影響。F 1-C 項目的區位分析，如圖 1 所示。

3.2 項目規劃定位

上位規劃《江灣—五角場市級副中心控制性詳細規劃》曾提出要將該區域打造成為知識商務中心。F 1 地塊是北部知識商務中心構建的核心區域，亦是副中心公共活動中心和空間景觀的標志性區域，重點發展商務、商業、酒店等功能。因此，在認真分析上位規劃及項目周邊區域環境的基礎上，本次規劃研究提出國際化、智能化、生態化商務中心的定位，并希望將其打造成上海楊浦區的區域性城市地標。同時結合已經開發投入使用的 F 2、F 3 地塊，力圖形成宜辦、宜商、宜居的生態圈，進一步明確該項目的發展前景。

圖 1 F 1-C 項目的區位分析

3.3 基于整體設計觀的日照分析

3.3.1 規劃設計理念

F 1-C 基地周邊現有的高樓林立的高密度建筑，給研究帶來了來自自然和環境生態的較大啟發，從而決定以“山谷”的概念解析該地塊。F 1-C 基地的周邊環境決定了“山谷”要創造一個如同花園或內庭院一樣受庇護的、私密性更強的內部空間。F 1-C 地塊著眼于在上海打造一個更加綠色、健康和人性化的城市環境，一個有活力的公共空間和社區。通過以下設計理念實現“山谷”概念的項目開發，即“城市棲息地、以人為本、綠色建筑、創新空間”。

（1）城市棲息地。歸還給城市，城市客廳，綜合的景觀系統，城市藝術。

（2）以人為本。幸福感，社交互動，便捷，健康。

（3）可持續性。應用可持續化設計，減少能源消耗，滿足日照、聲學、美學等要求，持久性解決方案，綠色環境生態。

（4）創新空間。創造未來的工作空間、同一社區內的不同產品、可持續的社區。

3.3.2 建筑形態構思

3 棟建筑的設計靈感來源于“東方的中國山水”和西方頗具代表性的紐約洛克菲勒中心，建筑形式為中西合璧，為F 1-C 呈現最佳的建筑形態。設置在不同建筑高度的大小不一、錯落有致的退臺，可以為傳統的辦公平面提供室外交流空間；豐富的豎向綠化也給整個 F 1-C 帶來了綠色的生機，同時遵循了環境保護的原則。實際上，項目在建筑形態構思之初，就從整體設計觀念上考慮如何給項目內部建筑空間足夠的日照，因此考慮采用多層退臺的方式實現上述想法。F 1-C 項目的建筑形態，如圖 2 所示。

圖2 F 1-C 項目的建筑形態

3.3.3 日照分析

在形成項目的規劃設計理念和建筑形態構思后，應該模擬日照分析。日照分析在規劃設計階段尤為重要，有助于項目在早期方案設計階段便能確保項目獲得足夠的日照條件[15]。通過日照分析，不斷調整建筑空間布局和建筑形態，直到最終的空間布局和建筑形態符合規劃設計理念、延續最初的建筑形態構思，以實現周邊區域環境的整體最優化。

通過反復的構思、分析和設計可知，擬建 F 1-C 項目客體建筑范圍內，受到擬建 1 號樓、2 號樓、3 號樓高層建筑遮擋的 B 13 號樓、B 14 號樓、B 19 號樓、B 20 號樓、B 21號、B 22 號居住建筑中的每戶至少有一個居室冬至日滿窗的有效日照時間不少于連續 66 min；滿足日照規范要求。

3.3.4 總體布局

基于整體設計觀，項目通過精心組織的平面將 F 1-C 變成了 F 1 的一部分。F 1-C 地塊的“山谷”由 3 棟不同高度的高層建筑定義而成。布滿露臺的 3 棟辦公樓沿著地塊邊緣將基地包圍起來，在 F 1-C 內部形成了一個被充分庇護且舒適宜人的公共領域。在這些建筑的布局上，郁郁蔥蔥的露臺和陽臺重現了中國傳統藝術中的“山水”畫面；層次豐富的綠化從首層一直延伸到立面上，模糊了建筑和自然的界限?！吧焦取苯缍艘粋€連貫的、可控的環境。擁有便捷的人行系統、宜人的空間尺度，和開放且充滿活力的公共空間。小尺度范圍內的微氣候提供了舒適的休閑環境。在北塔西側設計的裙房，形成一個阻擋污染冷空氣的屏障，提升了冬季 F 1-C 基地內的舒適感。在基地東南角布局的開敞空間，迎接夏季能夠迎來的東南涼風，提高基地內的舒適感。建筑體量根據“山谷”的概念，層層退進，由此形成的露臺和陽臺均面向內院，并能充分享用午后的陽光。

對 3 棟建筑中間圍合的院落堅持遵循人性化的原則，力圖做到尺度宜人，并充滿著山水畫的詩意與意境。此外，項目在建筑體量上也盡量做到宜人。不同高度的建筑體量反映了多樣化功能的需要，南側塔樓（3 號樓）體量最小，為該項目的核心所在，故希望此重要規劃節點處的辦公樓尺度應更加宜人，并且通過更豐富的露臺設計，打造“綠色山谷”的設計理念。東側塔樓（2 號樓）為最高塔樓，形式也相對簡潔，為 F 1-C 地塊打造大氣簡潔的商務辦公形象。北側塔樓（1 號樓）的高度是經過謹慎考慮，既不會對北側住宅區的日照形成遮擋，也與 2 號樓、3 號樓有所區別，共同打造優美豐富的天際線。

F 1-C 項目的總體空間布局，如圖 3 所示。

圖3 F 1-C 項目的總體空間布局

4 結 語

本文基于整體設計觀，結合實際項目提出地標性建筑的設計指導思想，并著重從規劃設計理念、建筑形態構思、日照分析及總體布局 4 個方面，嘗試并探討日照分析技術在建筑設計中的應用。最終研究認為，整體設計觀有助于實現項目與周邊區域環境融合。