项目日照分析-宁波绿色建筑与建筑节能网
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五、项目日照分析
计算模型根据初步设计的总平面及建筑单体电子文件建立。
5.1、日照气象参数
气象参数数据见3.1节和3.4节中的描述。
5.2、日照分析
1、日照模拟的软件、日照模拟的范围
本报告采用Ecotect软件对项目的日照情况、太阳辐射情况进行分析。
2、日照模拟的模型及说明
本项目通过Ecotect软件建模并模拟,模型如下图
图5.2-1可视化模型(顶视图)
图5.2-2可视化模型(轴侧图)注:橙色区域为本项目建筑。
3、日照模拟的设置与周边条件
3.1气象参数
采用宁波市气象参数。
3.2日照日期、日照阴影时间设置
主要考虑分析:夏季典型日选取6月21日(夏至日),对该日05:15、07:00、10:00、13:00、16:00、18:45的时间点的阴影范围进行分析。
冬季典型日选取12月21日(冬至日),对该日07:00、09:00、11:00、13:00、15:00、16:45的时间点的阴影范围进行分析。
12月21日(冬至日)9:00~15:00时,各建筑屋面冬至日累计日照时间(h);01月20日(大寒日)8:00~16:00时,各建筑屋面大寒日累计日照时间(h);6月21日(夏至日)5:15~18:45时,各建筑屋面夏至日累计日照时间(h);全年8:00~16:00时,场地内全年日照小时数(h);场地室外地面的累计辐射总量(Wh)。
全年8:00~16:00时,各建筑屋面的累计辐射量(Wh);夏季5:15~18:45时,各建筑屋面的累计辐射量(Wh);冬季7:00~16:45时,各建筑屋面的累计辐射量(Wh);东南、西南立面玻璃幕墙夏季太阳辐射总量图。
4、网格设置
网格在模型中按三维布置,计算模型尺寸和网格划分详下图
图5.2-3地面网格划分
图5.2-3地面网格图
图5.2-4屋面网格划分
图5.2-5屋面网格图
5.2.1冬季典型日(冬至)日照分析
冬至日各时刻日照投影情况如下:
图5.2-6冬至日7:00日照阴影范围
图5.2-7冬至日9:00日照阴影范围
图5.2-8冬至日11:00日照阴影范围
图5.2-9冬至日13:00日照阴影范围
图5.2-10冬至日15:00日照阴影范围
图5.2-11冬至日16:45日照阴影范围
图5.2-12冬至日全天日照阴影遮挡状况小结:
(1)冬至日全天有效日照时数约为6小时,从09:00~15:00。
(2)本项目自身没有日照时间要求。
建筑单体采用退台式建筑形态,上部分为两个高层主楼,能保证地块西北侧住宅单体全年最不利日期日照时间要求。
(3)通过模拟分析,11:00以前,东侧主楼的东北向、东南向封闭阳台外窗、西侧主楼北侧部分的东南向封闭阳台能获得日照;9:00以后,东侧主楼、西侧主楼的西南向封闭阳台外窗能获得日照;西侧主楼南侧部分的东南向封闭阳台外窗全天能获得日照。
13:00以后,裙房屋面、内庭院部位受到西侧主楼的日照遮挡。
(4)基地内,建筑裙房面宽较大、连续面较长,高层主体高度较高;在建筑西北侧道路、停车场部位存在较长时间的阴影区域,路面在冬季雨雪天气容易形成短时积冰现象。
(5)综上所述,本项目总图布置满足规范要求。
但在室外设计及单体设计中应注意建筑北侧人行、车行道路、停车场的透水、防滑、防冻设计。
5.2.2夏季典型日(夏至)日照分析
夏至日各时刻日照投影情况如下:
图5.2-13夏至日5:15日照阴影范围
图5.2-14夏至日7:00日照阴影范围
图5.2-15夏至日9:00日照阴影范围
图5.2-16夏至日11:00日照阴影范围
图5.2-17夏至日13:00日照阴影范围
图5.2-18夏至日15:00日照阴影范围
图5.2-19夏至日17:00日照阴影范围
图5.2-20夏至日18:45日照阴影范围
图5.2-21夏至日全天日照阴影范围小结:
(1)夏季太阳高度角大,日照时间长,以夏至日为例,日照时间从早上5:15至下午18:45分,约为13.5个小时。
(2)建筑各朝向立面、屋面和露台均有较长的日照时间,建筑单体受太阳辐射总热量较大。
本项目东、南、西向立面主要采用玻璃幕墙的采光形式,夏季日照辐射得热较大。
幕墙设有水平遮阳构件,客房设有封闭阳台,有一定的遮阳、隔热效果;建议在玻璃幕墙内侧设置高反射率卷帘等活动遮阳措施,减少夏季空调能耗。
(3)本地区已于2017年9月1日起实施《宁波市建(构)筑物立体绿化实施导则》2017甬DX-11,应满足导则的实施范围和规范要求:对于新建公共建筑,应对高度不超过50米的平屋顶部分实施立体绿化,屋顶绿化面积占可绿化面积的比例不应小于30%;应明确屋顶绿化类型,植物种类应满足导则要求,屋顶绿化面积及绿化面积占可绿化面积的比例应切实可行。
(4)地块内、建筑单体周边设有较多机动车、非机动车停车位,夏季长时间暴露在阳光直射下,建议种植大树冠的乔木或车棚等遮阳措施,避免机动车受阳光暴晒。
(5)9:00以前建筑北侧有一定光照,可考虑设置防眩光措施。
(6)本项目建筑单体周边的绿地夏季长时间处于阳光直射之下,建议考虑采取适当遮阳措施改善绿地的热环境,如通过种植大树冠的落叶乔木、布置亭架结合爬藤植物的景观小品,尽量减少硬化场地等方式来实现。
5.2.3场地内各建筑屋面冬至日日照小时数
图5.2-22建筑屋面冬至日日照时间图
上图为本项目屋面冬至日日照时间情况,图中红色区域表示日照为4至6小时,黄色区域表示日照时间大于10小时。
建筑屋面冬至日平均日照时间为5.94小时。
5.2.4场地内各建筑屋面大寒日日照小时数
图5.2-23建筑屋面大寒日日照时间图
上图为本项目屋面大寒日日照时间情况,图中红色区域表示日照为4至6小时,黄色区域表示日照时间大于10小时。
建筑屋面大寒日平均日照时间为6.43小时。
5.2.5场地内各建筑屋面夏至日日照小时数
图5.2-24建筑屋面夏至日日照时间图
上图为本项目屋面夏至日日照时间情况,图中红色区域表示日照为4至6小时,黄色区域表示日照时间大于10小时。
建筑屋面夏至日平均日照时间为7.34小时。
5.2.6场地内各建筑屋面全年辐射量
图5.2-25建筑屋面全年太阳辐射总量
上图为本项目屋面日照辐射情况,图中红色区域表示太阳辐射为552000~768000Wh,黄色区域表示太阳辐射大于1200000Wh。
图5.2-26建筑裙房屋面全年太阳辐射总量
上图为本项目裙房屋面日照辐射情况,图中红色区域表示太阳辐射为460000~640000Wh,黄色区域表示太阳辐射大于1000000Wh。
图5.2-27三层屋面绿化平面图
图5.2-28五层屋面绿化平面图
图5.2-29七层屋面绿化平面图
图5.2-30八层屋面绿化平面图
图5.2-31九层屋面绿化平面图
图5.2-32十层屋面绿化平面图
图5.2-33十一层屋面绿化平面图
裙房屋面北侧部分受到西侧主体遮挡,适宜种植耐阴植物;南侧裙房屋面遮挡较少,适合种植中性植物或喜阳植物。
西侧高层主体退台屋面受自身遮挡,适合种植中性植物,东侧退台屋面日照辐射充足,适合种植喜阳植物。
5.2.7场地内各建筑屋面冬季太阳辐射总量图
图5.2-34 建筑屋面冬季太阳辐射总量图
上图为本项目单体屋面冬季日照辐射情况,图中红色区域表示太阳辐射为94800~133200Wh/m2,黄色区域表示日照时间大于210000小时。
5.2.8场地内各建筑屋面夏季太阳辐射总量图
图5.2-35建筑屋面夏季太阳辐射总量图
上图为本项目单体屋面夏季日照辐射情况,图中红色区域表示太阳辐射为207000~288000Wh/m2,黄色区域表示日照时间大于450000小时。
5.2.9场地内地表全年辐射量
图5.2-36场地地面全年太阳辐射量图
上图为本项目地面太阳辐射总量请况,图中红色区域表示太阳辐射为540000~760000Wh,黄色区域表示太阳辐射大于1200000Wh。
5.2.10场地内全年日照小时数
图5.2-37场地地面日照时间图
上图为本项目地面日照时间情况,图中红色区域表示日照为1280至1920小时,黄色区域表示日照时间大于3200小时。
5.2.11玻璃幕墙夏季太阳辐射总量图
图5.2-38东南立面玻璃幕墙夏季太阳辐射总量图
上图为东南立面玻璃幕墙夏季太阳辐射总量图,图中红色区域表示太阳辐射为66400~89600Wh,黄色区域表示太阳辐射大于136000Wh。
图5.2-39西南立面玻璃幕墙夏季太阳辐射总量图
上图为西南立面玻璃幕墙夏季太阳辐射总量图,图中红色区域表示太阳辐射为97600~136400Wh,黄色区域表示太阳辐射大于214000Wh。
日照辐射最强烈的部位为西侧主楼西北向封闭阳台外侧玻璃幕墙。
本项目外墙主要采用玻璃幕墙做法,幕墙设有水平构件,有一定的遮阳效果;建议在玻璃幕墙内侧设置高反射率卷帘等活动遮阳措施,减少夏季空调能耗。
5.2.12日照模拟评估结论
通过以上模拟分析,得出结论如下:
(1)本项目自身没有日照时间要求。
建筑单体采用退台式建筑形态,上部分为两个高层主楼,能保证地块西北侧住宅单体全年最不利日期日照时间要求。
(2)通过模拟分析,11:00以前,东侧主楼的东北向、东南向封闭阳台外窗、西侧主楼北侧部分的东南向封闭阳台能获得日照;9:00以后,东侧主楼、西侧主楼的西南向封闭阳台外窗能获得日照;西侧主楼南侧部分的东南向封闭阳台外窗全天能获得日照。
13:00以后,裙房屋面、内庭院部位受到西侧主楼的日照遮挡。
5.2.13改善型建议和措施
(1)建筑各朝向立面、屋面和露台均有较长的日照时间,建筑单体受太阳辐射总热量较大。
本项目东、南、西向立面主要采用玻璃幕墙的采光形式,夏季日照辐射得热较大。
幕墙设有水平遮阳构件,客房设有封闭阳台,有一定的遮阳、隔热效果;建议在玻璃幕墙内侧设置高反射率卷帘等活动遮阳措施,减少夏季空调能耗。
(2)地块内、建筑单体周边设有较多机动车、非机动车停车位,夏季长时间暴露在阳光直射下,建议种植大树冠的乔木或车棚等遮阳措施,避免机动车受阳光暴晒。
(3)本项目建筑单体周边的绿地夏季长时间处于阳光直射之下,建议考虑采取适当遮阳措施改善绿地的热环境,如通过种植大树冠的落叶乔木、布置亭架结合爬藤植物的景观小品,尽量减少硬化场地等方式来实现。
(4)本地区已于2017年9月1日起实施《宁波市建(构)筑物立体绿化实施导则》2017甬DX-11,应满足导则的实施范围和规范要求:对于新建公共建筑,应对高度不超过50米的平屋顶部分实施立体绿化,屋顶绿化面积占可绿化面积的比例不应小于30%。
应明确屋顶绿化类型,植物种类应满足导则要求,屋顶绿化面积及绿化面积占可绿化面积的比例应切实可行。
(5)节能计算应明确绿化屋面的保温、防水构造做法,建议通过将覆土层参与节能计算,减少屋面保温层的设计厚度、节约造价;建议采用根系浅、易于栽种的地被植物,例如麦冬、玉簪、红花酢浆草等。
通过上述绿化措施,能改善区域热岛效应,有利于降低夏季室外温度;美化室外环境,提升周边高层建筑的视觉环境;绿色植物有利于改善空气质量,减少空气的悬浮颗粒;调节场地内的雨水径流,防止水涝发生,促进水系统的良性循环;屋顶绿化做法如下图所示:。