基于日照分析在居住區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用-以四川資陽(yáng)某小區(qū)為例

近年來(lái)，隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展，城市化水平提高，致使城市發(fā)展對(duì)社會(huì)環(huán)境帶來(lái)了噪音污染、水土流失、城市熱島效應(yīng)、霧霾天氣等日益加重的環(huán)境問(wèn)題。隨著人們物質(zhì)生活水平提高，人們更加迫切追求良好的生態(tài)壞境空間。居住區(qū)室外環(huán)境是人們?nèi)粘Ｉ罱佑|較多的活動(dòng)場(chǎng)所，與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)，居住環(huán)境也成為人們關(guān)心的重點(diǎn)。居住區(qū)戶外空間可以給小孩、青年、老年人提供多樣的親子活動(dòng)、休閑娛樂(lè)、康體運(yùn)動(dòng)等，讓小孩、青年和老人等享受童趣、休閑、陽(yáng)光等大自然帶來(lái)的幸福感。如何合理布局是小區(qū)景觀設(shè)計(jì)的重點(diǎn)，而日照作為重要環(huán)境指標(biāo)要素，與居民的生活、工作、學(xué)習(xí)、環(huán)境等有著非常密切的關(guān)系，對(duì)小區(qū)戶外空間布局合理性、舒適性、科學(xué)性起決定性作用。同時(shí)，小區(qū)不同季節(jié)的日照對(duì)于場(chǎng)地的影響也不同，因而在布局小區(qū)功能場(chǎng)地時(shí)必須予以充分考慮。1日照分析概念通常把太陽(yáng)的直接照射，所獲得的太陽(yáng)光稱之為日照。日照分析的原理是早上太陽(yáng)在海平面升起的第一縷陽(yáng)光，與海平面平行稱為平行光。在特定時(shí)刻，利用電腦計(jì)算太陽(yáng)的高度角和方位角，得出太陽(yáng)在分析物體點(diǎn)的位置，利用物體的陰影關(guān)系，算出其位置該時(shí)刻的日照情況。在園林設(shè)計(jì)中，要注意考察全國(guó)各地的平均地理緯度，同一地方在一年四季中的平均太陽(yáng)高度角變化情況，以及平均日出和日落時(shí)太陽(yáng)方位角的變化[1]。但日照分析法主要是在住宅建筑設(shè)計(jì)中加以使用，通過(guò)電腦軟件對(duì)其日照模擬分析，側(cè)重于陽(yáng)光對(duì)樓間距、建筑結(jié)構(gòu)上的影響，忽視日照對(duì)于居住區(qū)景觀設(shè)計(jì)中的空間布局、功能分區(qū)以及使用人群對(duì)于陽(yáng)光的需求。2日照分析對(duì)于居住區(qū)景觀設(shè)計(jì)的作用2.1準(zhǔn)確劃分居住區(qū)景觀設(shè)計(jì)空間布局居住區(qū)外部空間環(huán)境是人們休閑活動(dòng)的依存之所，提供各種活動(dòng)空間及娛樂(lè)場(chǎng)地，作為設(shè)計(jì)師，應(yīng)遵循以人為本的原則，為場(chǎng)地賦予活力，避免削弱人們對(duì)于活動(dòng)場(chǎng)地的積極性及造成場(chǎng)地空間資源無(wú)法充分利用。在社會(huì)節(jié)奏快的時(shí)代，人們處于室內(nèi)活動(dòng)時(shí)間較長(zhǎng)，造成人們對(duì)于日照的需求格外強(qiáng)烈。陽(yáng)光對(duì)于人們身體健康、心理健康都有著積極影響，特別對(duì)于老年人及其兒童來(lái)說(shuō)，不同的季節(jié)對(duì)于日照的需求也是不同的。如，夏季高溫紫外線強(qiáng)，老人與兒童對(duì)于日照的需要就會(huì)減少，盡量把所需要的活動(dòng)場(chǎng)地安排在陰涼的地方；而冬季寒冷，太陽(yáng)暖和，人們就會(huì)更喜歡陽(yáng)光充足的地方。通過(guò)日照分析能夠準(zhǔn)確劃分居住區(qū)場(chǎng)地的等級(jí)，根據(jù)場(chǎng)地日照劃分情況，確定具體空間活動(dòng)場(chǎng)地、景觀設(shè)計(jì)及植物搭配等。2.2準(zhǔn)確提供居住區(qū)場(chǎng)地日平均輻射情況在居住小區(qū)環(huán)境中，由于建筑受太陽(yáng)照射的影響，導(dǎo)致不同季節(jié)不同時(shí)間段對(duì)場(chǎng)地的日照情況也會(huì)不同。通過(guò)日照分析，能夠得出場(chǎng)地在各季節(jié)不同時(shí)間段的日平均輻射。對(duì)于場(chǎng)地日平均輻射大的地方，可以通過(guò)高大喬木對(duì)活動(dòng)場(chǎng)地進(jìn)行陽(yáng)光遮擋，發(fā)揮其植物優(yōu)勢(shì)；對(duì)于場(chǎng)地日輻射較小的場(chǎng)地，可以設(shè)計(jì)為開(kāi)放空間植物，以落葉喬木為主。因此，日照分析為居住區(qū)景觀設(shè)計(jì)、空間活動(dòng)場(chǎng)地設(shè)計(jì)的合理性提供科學(xué)依據(jù)。2.3利用陽(yáng)光進(jìn)行居住區(qū)景觀造景在居住區(qū)景觀設(shè)計(jì)中，通過(guò)對(duì)活動(dòng)場(chǎng)地日照分析，把握夏、冬季人群對(duì)于陽(yáng)光的需求，利用太陽(yáng)光線和陰影，通過(guò)景觀手段結(jié)合植物配置進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，使活動(dòng)場(chǎng)地具有靜態(tài)到動(dòng)態(tài)的光影變化。此外，陽(yáng)光照射到植物葉片上，可以加強(qiáng)植物色感，刺激人的視覺(jué)神經(jīng)。2.4陽(yáng)光對(duì)居住區(qū)人群生理和心里影響作為景觀設(shè)計(jì)師，對(duì)于居住區(qū)的規(guī)劃不僅僅是空間、場(chǎng)所的規(guī)劃設(shè)計(jì)，更是對(duì)于居住區(qū)人群的未來(lái)生活環(huán)境體驗(yàn)的規(guī)劃。通過(guò)營(yíng)造人們與陽(yáng)光互動(dòng)體驗(yàn)的氛圍，對(duì)老年人呼吸、血壓、肌肉等都具有積極影響，同時(shí)還能防止佝僂等基礎(chǔ)疾病。在人的心理上，陽(yáng)光象征著希望，可以改善人們的負(fù)面情緒，為人們帶來(lái)歸屬感、舒適感、安全感等。如果人們長(zhǎng)時(shí)間不接觸太陽(yáng)照射，人們?cè)谛睦砩先菀桩a(chǎn)生負(fù)面情緒。所以，設(shè)計(jì)師應(yīng)根據(jù)日照分析，合理構(gòu)建活動(dòng)場(chǎng)地營(yíng)造休閑娛樂(lè)區(qū)，充分利用場(chǎng)地活動(dòng)資源，可以避免夏日活動(dòng)場(chǎng)地曝曬、冬日則不見(jiàn)陽(yáng)光的現(xiàn)象。因此，需要有意識(shí)地引導(dǎo)人們體驗(yàn)日光，充分發(fā)揮日照在居住區(qū)室外活動(dòng)區(qū)域的有利作用。3日照分析研究方法3.1活動(dòng)場(chǎng)地層次的設(shè)定在設(shè)計(jì)居住區(qū)景觀時(shí)，通常會(huì)把場(chǎng)地位置劃分為主要節(jié)點(diǎn)、次要節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行相應(yīng)的主次劃分。同時(shí)，也會(huì)把活動(dòng)場(chǎng)地劃分為中心活動(dòng)場(chǎng)地、次要活動(dòng)場(chǎng)地，根據(jù)不同的活動(dòng)種類所需要面積的大小及植物綠化的配置進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。比如兒童活動(dòng)區(qū)，所需要的活動(dòng)場(chǎng)地大于植物綠化面積，而休閑活動(dòng)區(qū)則相反；宅前活動(dòng)區(qū)以休閑為主，使用人群相對(duì)較少，空間尺度狹小?？傮w而言，這3種活動(dòng)場(chǎng)所對(duì)場(chǎng)地日照環(huán)境條件的具體要求也是不完全相同的，需要設(shè)計(jì)者從場(chǎng)地布局形態(tài)出發(fā)，結(jié)合場(chǎng)地日照環(huán)境分析，進(jìn)行精心安排規(guī)劃與合理布局。3.2日照分析時(shí)間的設(shè)定居住區(qū)室外活動(dòng)場(chǎng)地是由設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)依據(jù)是以活動(dòng)者的活動(dòng)規(guī)律為基礎(chǔ)。在居住區(qū)中包含兒童、青年、老人等不同活動(dòng)者，他們對(duì)小區(qū)活動(dòng)場(chǎng)地的使用時(shí)間不同。對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)，主要集中在周末寒暑假兒童活動(dòng)人數(shù)增多[2]，主要活動(dòng)時(shí)間為7:00-10:00、14:00-16:00及19:00-20:00，主要活動(dòng)類型以游戲、認(rèn)知、親子活動(dòng)為主；對(duì)于青年來(lái)說(shuō)，白天大部分時(shí)間用于工作，一天中主要的活動(dòng)時(shí)間段為6:00-7:00和19:00-20:00，主要活動(dòng)類型為聚會(huì)閑聊、慢跑、球類等活動(dòng)；老年人是小區(qū)活動(dòng)空間的主要人群，主要活動(dòng)時(shí)間是6:00-10:00、15:00-17:00及19:00-20:00，以健身鍛煉、棋牌、聚會(huì)閑聊、聚會(huì)活動(dòng)為主。所以，根據(jù)兒童、青年、老人等不同活動(dòng)者的時(shí)間，發(fā)現(xiàn)人們?cè)?2:00-14:00這段時(shí)間小區(qū)活動(dòng)場(chǎng)地使用最少。因此，選擇具體時(shí)間段進(jìn)行針對(duì)性研究，有利于充分利用居住區(qū)外部空間，有利于合理劃分居住區(qū)空間。3.3日照分析方法的設(shè)定通過(guò)利用ECOTECT生態(tài)建筑模擬軟件進(jìn)行日照分析。ECOTECT生態(tài)建筑模擬軟件是由英國(guó)公司開(kāi)發(fā)的全面設(shè)計(jì)性的輔助軟件，使設(shè)計(jì)師便捷、直觀了解項(xiàng)目信息。通過(guò)AutoCAD+Sketchup建立基礎(chǔ)場(chǎng)地模型，導(dǎo)入ECOTECT軟件；在ECOTECT軟件中選擇項(xiàng)目地點(diǎn)，選擇冬至日和夏至日這一天，作為研究地區(qū)的相關(guān)參數(shù)，根據(jù)數(shù)據(jù)分析得出建筑與場(chǎng)地的陰影關(guān)系及日照時(shí)間長(zhǎng)短，進(jìn)行陰影疊級(jí)分析，利用所得出結(jié)果，進(jìn)行景觀設(shè)計(jì)中的場(chǎng)地功能布局，為居住區(qū)人們創(chuàng)造出更加舒適科學(xué)的生活環(huán)境，也為生態(tài)景觀創(chuàng)造舒適的物理環(huán)境。4案例分析4.1項(xiàng)目背景資陽(yáng)市位于四川省四川盆地中部，地處東經(jīng)104°21′～105°27′、北緯29°15′～30°17′之間。屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年平均氣溫17℃。本次研究為資陽(yáng)市某小區(qū)，北延伸段教育園區(qū)，九曲河?xùn)|側(cè)，緊鄰城北資陽(yáng)中學(xué)。距成都東站27min車(chē)程，距市中心3km，距高鐵站4.5km。該區(qū)域處于老城區(qū)，開(kāi)發(fā)較早，整體品質(zhì)不高，區(qū)域成熟度還有待提高。小區(qū)周邊用地性質(zhì)以住宅和教育文化用地為主，教育資源完備，目前有2條城市主干道與項(xiàng)目基地駁接，交通出行十分便捷。本小區(qū)建筑類型主要包含高層、小高層、沿街商業(yè)及社區(qū)辦公與養(yǎng)老用房四大類，其建筑設(shè)計(jì)風(fēng)格為現(xiàn)代都市風(fēng)格。4.2日照分析運(yùn)用通過(guò)AutoCAD提取場(chǎng)地范圍和建筑位置，導(dǎo)入Sketchup，根據(jù)建筑實(shí)際高度，生成立體模型作為日照分析軟件ECOTECT的基礎(chǔ)模型，進(jìn)行多點(diǎn)分析。一年四季中選擇最為明顯的2個(gè)季節(jié)——夏至和冬至的景觀陰影范圍，而夏至由于太陽(yáng)升起早，落日時(shí)間晚，對(duì)于夏至的日照時(shí)間設(shè)定為7:00-10:00（如圖1）、16:00-18:00（如圖2）；而冬至則是8:00-11:00（如圖3）、14:00-17:00（如圖4）為日平均輻射情況，得到4張建筑對(duì)場(chǎng)地陰影范圍，再通過(guò)導(dǎo)入Photoshop進(jìn)行陰影疊加分析，就可以得到居住區(qū)戶外活動(dòng)在夏至、冬至適合活動(dòng)的場(chǎng)地范圍。圖1夏至7:00-10:00圖2夏至16:00-18:00圖3冬至8:00-11:00圖4冬至14:00-17:00根據(jù)長(zhǎng)期的數(shù)據(jù)研究，高層社區(qū)兒童是主要參與者，其次是老人，最后是中青年，由此可以對(duì)景觀設(shè)計(jì)對(duì)人群的側(cè)重點(diǎn)做分級(jí)。通過(guò)疊加分析，得到各個(gè)區(qū)域日平均輻射情況，把場(chǎng)地分為3類（如圖5）。1類場(chǎng)地為夏季場(chǎng)地處于建筑陰影面，冬季處于建筑陽(yáng)面，適合夏季遮陽(yáng)、冬季享受陽(yáng)光；2類場(chǎng)地則滿足夏季遮陽(yáng)或冬季喜陽(yáng)其中之一；3類場(chǎng)地則是滿足夏季長(zhǎng)時(shí)間曝曬，冬季無(wú)陽(yáng)光。在空間布局上，1類場(chǎng)地為最優(yōu)位置，適合中心活動(dòng)區(qū)域，其次為2類次要的活動(dòng)區(qū)域，最后的3類為宅前活動(dòng)區(qū)。將等級(jí)高的場(chǎng)地分配給優(yōu)先級(jí)高的人群，同時(shí)對(duì)于處于低等級(jí)場(chǎng)地中的活動(dòng)場(chǎng)所做景觀處理，提高其場(chǎng)地等級(jí)以適應(yīng)人群需要。如2類場(chǎng)地通過(guò)景觀改造提升為1類場(chǎng)地，增加1類場(chǎng)地面積，可考慮為集中運(yùn)動(dòng)活動(dòng)場(chǎng)地。3類及曝曬區(qū)域利用水創(chuàng)造水庭院，通過(guò)植物打造出庭院休閑空間，也可設(shè)置球類活動(dòng)場(chǎng)地與開(kāi)敞活動(dòng)空間及陽(yáng)光草坪。根據(jù)日照分析設(shè)計(jì)師對(duì)其空間的設(shè)計(jì)與改善，為居住區(qū)人們提供生活的情境，滿足了人們對(duì)不同環(huán)境的需求，為居住區(qū)人們提供溫暖和諧的生活居住氛圍。圖5日照疊級(jí)分析圖在植物配置上，通過(guò)日照疊級(jí)分析（如圖5）。若因建筑物遮擋，喜陽(yáng)植物長(zhǎng)期處于陰影面，無(wú)法接觸太陽(yáng)，不利于植物生長(zhǎng)發(fā)育，喜陰植物長(zhǎng)期于太陽(yáng)下曝曬，也不利于其生長(zhǎng)。因此，宜根據(jù)日照情況結(jié)合植物生長(zhǎng)特性進(jìn)行合理布置，如1類場(chǎng)地和2類場(chǎng)地，受太陽(yáng)照射較弱，可以根據(jù)資陽(yáng)市當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境，選擇相應(yīng)植物進(jìn)行搭配；3類場(chǎng)地長(zhǎng)期受到太陽(yáng)輻射，可以選擇高大的常綠植物進(jìn)行遮陰，在設(shè)計(jì)初期，還應(yīng)把地形、建筑、鋪地材料以及居住區(qū)內(nèi)構(gòu)筑物作為綜合要素加以分析研究，特別是植物配置與居住區(qū)道路的關(guān)系。植物層次豐富，既有幽閉也有開(kāi)敞的空間，觀賞性相對(duì)較好，對(duì)植物的功能作用、特性、種植布局以及取舍是整個(gè)程序的關(guān)鍵。植物造景應(yīng)遵循美學(xué)原理，重視園林的景觀功能，營(yíng)造多樣空間。在后期規(guī)劃設(shè)計(jì)中，應(yīng)考慮植物景觀的色彩與季相的變換，有利于達(dá)到預(yù)期景觀效果，同時(shí)充分發(fā)揮植物的自然生態(tài)效益。因此，不僅要講求園林植物的現(xiàn)時(shí)景觀，增強(qiáng)游賞的趣味性，更要重視園林植物的季相變化及生長(zhǎng)的景觀效果[4]。在園林材料的選擇上，通過(guò)日照疊級(jí)分析，3類場(chǎng)地屬于曝曬區(qū)域，在園林材料上應(yīng)選擇不易吸熱、耐高溫耐曬、反光材料進(jìn)行設(shè)計(jì)，避免使用金屬材料，以防人們?cè)谙募拘蓍e娛樂(lè)時(shí)受到高溫燙傷，造成身體上的傷害。同時(shí)，在園林材料色彩上盡量選擇淡系為主，如淺色園林鋪裝[5]。5結(jié)論與展望居住區(qū)環(huán)境與居民生活有著密切的關(guān)系，