北京天正工程软件有限公司是国内最早开发日照分析软件的专业公司,其开发的天正日照分析软件(TSun6.5)在2003年5月建设部组织的专家鉴定会上被认定为国内同类软件中唯一达到“国际先进”的专业日照分析软件。目前已在上海市规划局银城公司、上海现代集团建筑日照分析与研究室、上海宝山区规划局、上海普陀区规划局、上海虹口区规划局、同济大学、杭州市规划局信息中心
、温州规划局信息中心、南京市城市规划编研中心、长沙市规划局信息中心等200余家建筑规划设计单位中得到应用,完成日照分析项目数千余项,以其结果准确、功能全面、效率显著而得到业界广泛的认可。
但是,现有的日照分析技术有如下的局限性:一、原有的建筑日照分析模式是在建筑师设计好方案后,再考虑日照结果是否满足规范的要求,往往因为日照原因而修改或是放弃原设计方案。二、建筑设计师在方案设计中,由于要考虑日照分析,难于做到方案设计与日照分析同步。三、规划主管部门或开发商在拍卖或竞拍地块时,无法预测该地块在周围建筑满足日照规范条件下,可建建筑的三维空间参数(高度、形状、容积率等)。基于以上原因,天正公司日照软件研发人员通过与业内专家的长期探讨,结合规划主管部门的需要及用户反馈,突破日照分析技术的难关,在天正日照分析软件(TSun6.5)强大功能基础上,开发出“方案设计—日照分析—方案优化”三结合的“建筑方案优化设计”新功能,全面彻底解决了在设计方案中困扰规划主管部门、开发商及建筑规划设计师多年的日照分析难题。
“建筑方案优化设计”功能模块采用天正最新研制的“可控制人工智能优化分析”计算方法,解决满足给定窗户最少日照条件下建筑设计方案的智能优化问题,主要面向城市规划、建筑方案设计及房产开发商,应用于在周围建筑日照满足规范的前提下,规划地块上建筑方案的布局、优化,指导方案设计的全过程,并在此基础上优化计算该地块的当前方案容积率。
一、主要特点
1.采用天正自行研制的“可控制人工智能优化分析”算法,计算速度快,自动生成的建筑三维形体经过优化比较、可用性强。
2.日照分析标准可灵活设置,全面满足全国各地的各种日照分析标准,全面解决各种日照分析参数要求下、各种日照分析环境下的建筑方案智能优化问题。
3.采用动态图形显示技术,用户可在三维视图环境中实时动态观察到建筑三维形体不断智能优化的全过程,根据当前计算结果控制计算进程。
4.以天正日照分析软件(TSun6.5)的强大建模功能为基础,建模快速方便。
5.日照分析和优化计算结果准确可靠,优化结果与传统日照分析方法可互相验算,实现“建筑方案优化设计”与“日照分析结果”相一致。
二、优化方法
1.用户根据规划地块周围已建建筑的布局,按实际情况建立日照分析模型(如图一黄色建筑)。
2.在规划红线的可建范围内,直接优化出多个可建单体建筑的三维空间参数。
3.设计师也可按自己的思路,在规划地块上设计好建筑单体的外形(用于确定每个建筑的基底面积)并作预先布置(如图一黄色规划红线内白色轮廓所示),再通过优化算法计算出当前布局下各建筑单体的优化结果。
4.在用户选择已建建筑及其日照窗户、规划地块红线及各建筑单体轮廓的基础上,通过图二所示左边对话框设置基本参数,软件可以一次性分析出原日照窗的日照并以此作为参照,优化计算出原日照窗日照满足日照规范的条件下规划地块上各建筑单体布局和三维空间参数,各种参数(如:当前容积、当前容积率等)可通过如图二右边对话框实时显示。
方案优化最初模型
方案优化设置
三、优化类型
1.自身遮挡不叠加:如果规划地块上的设计方案为非住宅性建筑,优化结果不需要考虑规划建筑的自身建筑,只需考虑红线外已建建筑满足日照规范要求下规划地块各建筑单体的布局和三维空间参数。如图三所示红线内建筑形态和布局为自身遮挡不叠加情况下优化结果。
自身遮挡不叠加优化结果
2.自身遮挡叠加:如果规划地块上的设计方案为住宅性建筑,优化结果还需要考虑规划建筑的自身遮挡和相互之间的遮挡,此类情况要求在设计建筑单体外形基础上,只需在建筑单体外轮廓上布置日照窗,软件会自动计算在红线外已建建筑及红线内规划建筑日照窗同时满足日照规范要求下规划地块各建筑单体的布局和三维空间参数。如图四所示红线内建筑形态和布局为自身遮挡叠加情况下优化结果。
自身遮挡叠加后优化结果
四、辅助工具
1.绘等高线:优化结果可用三维实体方式或等高线方式提交给设计师,用于指导实际方案设计。
2.算容积率:采用“自定义实体”技术,快速方便计算当前设计或优化方案的容积率。
3.窗日照表:采用窗日照表功能验证分析当前优化结果是否满足规范要求。
4.窗日照线:采用窗日照线功能验证每个窗户是否满足规范要求。
5.定点光线:用定点光线可快速直观绘制某一点给定时刻的“阳光通道”,进一步优化方案。
6.动态日照:采用动态日照功能对某一组建筑单体进一步优化。
7.阴影擦除:用于擦除方案优化过程中生成的辅助图元。