關(guān)于建筑測(cè)量的論文

　　關(guān)于建筑測(cè)量的論文篇2

　　淺談建筑物日照分析測(cè)量

　　摘 要：隨著城市高層建筑物的增多，為了使城市居民的“陽(yáng)光權(quán)”得到充分保障，為了建設(shè)和諧社會(huì)，建筑物日照分析測(cè)量的工作尤為重要，本文將就建筑物日照分析測(cè)量進(jìn)行相關(guān)探討。

　　關(guān)鍵詞：建筑物;日照;分析;測(cè)量;模型;數(shù)據(jù)

　　0 引言

　　日照分析是指具有相關(guān)資質(zhì)的專業(yè)技術(shù)部門采用計(jì)算機(jī)分析軟件，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)有日照要求的擬建、在建或已建的建筑模擬其在規(guī)定的日照標(biāo)準(zhǔn)日的日照情況，分析計(jì)算其相關(guān)的量化指標(biāo)。簡(jiǎn)單地講，建設(shè)單位為了確定擬建高層建筑對(duì)自身和對(duì)相鄰建筑可能產(chǎn)生的日照影響進(jìn)行分析，編制《日照分析報(bào)告》，作為規(guī)劃管理部門審核建設(shè)工程規(guī)劃設(shè)計(jì)方案的依據(jù)之一。

　　1 建筑物日照分析測(cè)量在規(guī)劃設(shè)計(jì)中的重要性

　　隨著城市高層建筑的大量涌現(xiàn)和建筑物的密集化，光照日益成為人們所關(guān)注的焦點(diǎn)。光照也成為了一項(xiàng)權(quán)利――采光權(quán)。采光權(quán)的保障在城市建筑規(guī)劃管理中也成為一項(xiàng)重要的參考系數(shù)。這主要是因?yàn)楣庹赵诂F(xiàn)代社會(huì)中作用的不斷凸顯使然。光照對(duì)建筑規(guī)劃管理的意義也主要就是現(xiàn)代社會(huì)光照的意義。

　　1.1 城市建筑規(guī)劃管理

　　城市建筑規(guī)劃管理涉及城市各項(xiàng)功能是否能夠良好地發(fā)揮，影響著城市文化品味和城市形象，關(guān)涉著城市長(zhǎng)遠(yuǎn)、健康發(fā)展，城市規(guī)劃是建設(shè)城市和管理城市的依據(jù)。這充分凸顯了城市建筑規(guī)劃管理的價(jià)值和意義。城市建筑規(guī)劃管理是有效利用自然資源的管理手段。光照、空氣等自然資源是有限的，通過有效的城市建筑規(guī)劃管理能夠使這些自然資源得到充分的利用。同時(shí)也能夠降低其他資源的損耗。城市建筑規(guī)劃管理影響著城市的內(nèi)涵和品位。一個(gè)城市的文化品位最明顯的體現(xiàn)在城市的建筑物上。優(yōu)越的城市建筑規(guī)劃管理能夠展示城市的文化內(nèi)涵，提升城市的整體形象與品味。正確認(rèn)識(shí)城市建筑規(guī)劃管理職能的內(nèi)容對(duì)充分發(fā)揮規(guī)劃管理對(duì)城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)科學(xué)和諧發(fā)展的推動(dòng)作用有重要意義，所以城市建筑規(guī)劃管理應(yīng)始終為城市發(fā)展過程中關(guān)注的問題。

　　1.2 光照影響健康

　　尤其在預(yù)防癌癥或減緩惡性腫瘤發(fā)展進(jìn)程等方面發(fā)揮著越來(lái)越大的作用。特別是對(duì)小孩和老年人來(lái)說(shuō)，一天之中接受適量的光照對(duì)自身健康有著重要作用。陽(yáng)光對(duì)孕婦胎兒的發(fā)育也很重要，但是，過量的光照也會(huì)影響人體的健康?？赡軙?huì)引發(fā)一些比較嚴(yán)重的健康疾患。為了人體的健康和生活成本的節(jié)約，房屋建筑必須考慮光照問題。

　　1.3 光照影響房?jī)r(jià)

　　由于光照對(duì)人體健康和生活成本至關(guān)重要，人們所購(gòu)房屋一般很少變更過戶，所以，買房者對(duì)房屋的光照效果就格外重視。那些采光效果好的房屋在房?jī)r(jià)方面就會(huì)偏高。由于各種原因而光照條件不好的房屋就在價(jià)格上低一個(gè)檔次。所以，房屋建筑設(shè)計(jì)需要考慮光照問題。

　　1.4 光照影響城市交通

　　隨著建筑材料的不斷豐富，玻璃大廈不斷出現(xiàn)。再加上汽車尾氣等容易產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)。在城市道路交通方面，各種建筑物的遮光、反光已經(jīng)影響到道路交通安全。影響著居民的出行便捷程度，造成城市交通經(jīng)常出現(xiàn)擁堵甚至是癱瘓，嚴(yán)重限制了城市的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。在道路規(guī)劃設(shè)計(jì)和房屋建筑管理方面需要對(duì)光照問題格外重視。

　　1.5 光照上升為居民的采光權(quán)

　　采光權(quán)的劃分和保障已經(jīng)成為建筑規(guī)劃管理部門在建筑項(xiàng)目審批、高層房屋工程設(shè)計(jì)監(jiān)督和建筑工程項(xiàng)目許可中的一個(gè)不能不考慮的問題。同時(shí)，我國(guó)關(guān)于居民采光權(quán)的保障、侵權(quán)賠償，房屋設(shè)計(jì)的具體量化指標(biāo)方面存在一些不太精確的規(guī)定等原因致使圍繞光照的糾紛不斷出現(xiàn)，這體現(xiàn)了當(dāng)前城市建筑規(guī)劃管理工作中的問題也反映了當(dāng)前城市建筑規(guī)劃管理工作需要不斷地反省轉(zhuǎn)變工作職能。

　　2 日照分析的內(nèi)容及數(shù)據(jù)收集

　　日照分析主要是分析擬建建筑與周邊相鄰建筑之間相互日照的影響，通過比較分析使其相互受日照影響降低到最低，從而保證各自有效的日照時(shí)間。據(jù)此可知對(duì)日照影響的因素就是日照測(cè)量的內(nèi)容，主要包括如下幾個(gè)方面。

　　現(xiàn)狀建筑物的平面位置：它是進(jìn)行日照分析最基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)，依據(jù)平面位置才能確定建筑物形狀、間距和相互關(guān)系等參數(shù)。

　　建筑物總高度：它能直接反映出建筑物間是否會(huì)發(fā)生采光遮擋，建筑物越高其遮擋面就越大。建筑物總高度為室內(nèi)地坪至屋頂?shù)母叨?，包含?duì)采光有影響的檐口、實(shí)體女兒墻、斜面屋屋脊、電梯間、水箱等附屬物。

　　建筑物室內(nèi)外地坪高程：室內(nèi)外地坪高程變化大，地形起伏大，其受日照影響也會(huì)不同。譬如依山而建的層疊式建筑物，受山坡地形的影響，其日照影響反而相對(duì)降低。當(dāng)室內(nèi)地坪有高差時(shí)，應(yīng)分別測(cè)量其高程及分界線的位置。

　　建筑物層高：因?yàn)槿照詹晒獾挠绊懼饕槍?duì)1-2層，基本上1-2層滿足了日照要求，3層及以上也會(huì)滿足日照要求，這就需要1-2層的層高數(shù)據(jù)。

　　建筑物窗戶、陽(yáng)臺(tái)位置：日照分析對(duì)窗戶、陽(yáng)臺(tái)的采光時(shí)間作出了規(guī)定，要想得到窗戶、陽(yáng)臺(tái)的日照時(shí)間就必須測(cè)量窗臺(tái)、陽(yáng)臺(tái)位置以及寬度、高度。

　　3 日照分析的數(shù)據(jù)采集方法及模型建立

　　3.1 數(shù)據(jù)測(cè)量

　　施測(cè)前準(zhǔn)備工作：首先，要根據(jù)擬布置的高層或多層建筑初步設(shè)計(jì)位置和高度，用日照分析軟件進(jìn)行模擬，初步確定日照測(cè)量范圍，此過程一般由有資質(zhì)的設(shè)計(jì)單位完成。然后，對(duì)測(cè)區(qū)已有資料進(jìn)行收集、分析，特別是大比例尺地形圖、控制資料、周邊已建建筑物總平面圖、平面圖、立面圖、剖面圖、竣工圖等。有大比例尺地形圖的，可于圖上對(duì)涉及的現(xiàn)狀建筑物進(jìn)行編號(hào)，一般從西北角開始，按順時(shí)針方向進(jìn)行。

　　控制測(cè)量：根據(jù)收集的高等級(jí)的控制點(diǎn)分布情況，適當(dāng)進(jìn)行加密，平面可采用圖根導(dǎo)線或GNSS-RTK圖根的形式布設(shè)，高程可采用圖根水準(zhǔn)施測(cè)，點(diǎn)位埋設(shè)要保證每幢建筑物主要拐點(diǎn)能直接觀測(cè)。圖根控制測(cè)量及精度應(yīng)符合城市測(cè)量規(guī)范的要求。

　　建筑物平面位置測(cè)量：一般采用全站儀全野外數(shù)字測(cè)圖的方法，儀器自動(dòng)記錄三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)。對(duì)每幢房屋的凹凸部分、陽(yáng)臺(tái)和窗戶等盡可能地實(shí)測(cè)坐標(biāo)，對(duì)個(gè)別不能直接實(shí)測(cè)的目標(biāo)，可采用量距的方法，并在現(xiàn)場(chǎng)繪制好草圖。 　　建筑高度及層高測(cè)量：建筑高度一般采用全站儀三角高程或懸高測(cè)量法進(jìn)行，測(cè)前要對(duì)儀器指標(biāo)差進(jìn)行檢驗(yàn)和校正。為方便對(duì)屋檐、屋脊、窗臺(tái)等高處目標(biāo)的測(cè)量，建議采用免棱鏡全站儀直接測(cè)量三維坐標(biāo)，測(cè)點(diǎn)時(shí)須注意反射點(diǎn)的選取，以防“飛點(diǎn)”產(chǎn)生。日照分析一般只涉及1-2層室內(nèi)層高，可采用手持測(cè)距儀施測(cè)，分別測(cè)量室內(nèi)凈高和樓板厚度。對(duì)于屋頂為坡屋頂?shù)臉欠砍獪y(cè)量北檐口、女兒墻高度外，還要測(cè)量屋脊線的位置和高度。另外，1-2層窗臺(tái)位置、高度、外形尺寸，屋頂挑檐等影響建筑物采光的構(gòu)筑物也要詳盡測(cè)量。平面、高程測(cè)量精度要按照城市測(cè)量規(guī)范中日照測(cè)量的要求執(zhí)行。

　　室內(nèi)外高程測(cè)量：可將建筑物室內(nèi)、室外地坪設(shè)為圖根水準(zhǔn)轉(zhuǎn)點(diǎn)一并予以施測(cè)，其他點(diǎn)可采取水準(zhǔn)支點(diǎn)方式測(cè)量。

　　內(nèi)業(yè)成果整理：將野外采集數(shù)據(jù)輸入電腦，并通過繪圖軟件數(shù)字化編繪成圖，宜采用1：500基本比例尺。水準(zhǔn)測(cè)量數(shù)據(jù)先進(jìn)行平差計(jì)算，再把點(diǎn)位高程成果注記在建筑物對(duì)應(yīng)的位置上。對(duì)建筑層高、總高度、窗臺(tái)寬度、高度等測(cè)量數(shù)據(jù)可利用Excel制作統(tǒng)計(jì)表格，并用CAD繪制平面圖、立面圖、窗位圖。

　　3.2 三維建模

　　一般，對(duì)節(jié)能要求較高的建筑、需要利用太陽(yáng)能資源的建筑需要做日照分析。在做一個(gè)小區(qū)或一個(gè)公共建筑群區(qū)的前期規(guī)劃時(shí)，為了合理利用太陽(yáng)能資源，使建筑在冬季充分利用太陽(yáng)能及獲得更充分的日照，而在夏季盡量避免日照，這時(shí)候，日照分析就顯得特別重要。隨著科技的不斷發(fā)展，數(shù)字城市的進(jìn)程逐漸加快，全國(guó)各地的數(shù)字城市都得到了充分的發(fā)展，三維建模工作也有了新的進(jìn)展，通常來(lái)講常用的建模技術(shù)是通過影響將城市的模型范圍進(jìn)行劃分，根據(jù)若干區(qū)域的分割和影像對(duì)城市的建模進(jìn)行一個(gè)結(jié)構(gòu)和紋理的補(bǔ)充，最后通過制作人員的DLG屋頂矢量圖等數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)的模型建立，從而最終完后三維建模的制作，這種模型的建立和制作方式與數(shù)據(jù)的來(lái)源和精度息息相關(guān)，并且一旦數(shù)據(jù)精度或者精細(xì)程度不能夠滿足要求將造成建模的不夠精確，以日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的三維建模與常規(guī)方式不同的是能夠更細(xì)致的表現(xiàn)出模型的細(xì)節(jié)構(gòu)造，在普通的建筑建模工作中，通常祖業(yè)人員簡(jiǎn)單的通過目測(cè)對(duì)建筑模型進(jìn)行一個(gè)分塊工作，再做貼圖處理，更多的是位置的估算，所以精度得不到保障，比例問題需要很大程度的矯正，日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)的三維建?？梢愿鶕?jù)門窗陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行一個(gè)精細(xì)的建模處理，從而保障房屋細(xì)部結(jié)構(gòu)精度，提高建模質(zhì)量。

　　方便對(duì)陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行建模，基于影像建模時(shí)，陽(yáng)臺(tái)通常用紋理貼圖表示，使得模型顯得不真實(shí)，利用日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)可以對(duì)陽(yáng)臺(tái)進(jìn)行建模，使模型更具有立體感，而且能確保陽(yáng)臺(tái)模型的精度，常規(guī)方式即使對(duì)陽(yáng)臺(tái)建模也是作業(yè)人員依據(jù)照片估算的大小。

　　減少出現(xiàn)層高錯(cuò)誤，現(xiàn)在城市的很多建筑每層層高并不是完全相同的，只從照片上看不一定能看出來(lái)，常規(guī)手段建模大都按層數(shù)將模型平分，這樣的做法并不準(zhǔn)確，日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)中有精確的層高數(shù)據(jù)，利用日照分析測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行三維建?？梢员苊獬霈F(xiàn)層高錯(cuò)誤的現(xiàn)象。

　　日照分析測(cè)量的成果形式：日照分析測(cè)量，最終的成果包括區(qū)域總平面圖，建筑物底層標(biāo)準(zhǔn)層平面圖，建筑物屋頂平面圖，建筑物數(shù)碼照片等。日照分析測(cè)量做的是平面的二維數(shù)據(jù)，三維建筑模型生產(chǎn)做的是三維成果，但是把日照分析測(cè)量底層平面圖和兩個(gè)側(cè)立面圖結(jié)合起來(lái)的話，就是一個(gè)立體圖，故從直觀的角度來(lái)說(shuō)，日照分析測(cè)量成果能夠滿足三維建筑模型的生產(chǎn)。

　　三維建筑模型的定義：依據(jù)建筑物測(cè)量數(shù)據(jù)或設(shè)計(jì)資料制作的三維模型，主要表達(dá)建(構(gòu))筑物的空間位置幾何形態(tài)及外觀效果等，再通過外觀照片和最終成果的比對(duì)，三維建筑模型的生產(chǎn)是城市人工建(構(gòu))筑物的三維表達(dá)，與普通地形圖相比，優(yōu)勢(shì)在于更直觀，更形象。

　　因?yàn)樘?yáng)入射角是一個(gè)與日期、時(shí)間、經(jīng)緯度相關(guān)的一個(gè)變量，我們只要能建立描述這些變量之間關(guān)系的模型，就能得到任意時(shí)間、任意地理位置的太陽(yáng)入射角度。此外嚴(yán)格來(lái)講，太陽(yáng)是一個(gè)點(diǎn)光源，即太陽(yáng)光是從一點(diǎn)發(fā)出的，但是由于地球與太陽(yáng)的距離十分遙遠(yuǎn)，當(dāng)太陽(yáng)光到達(dá)地球表面時(shí)，光線幾乎是平行的了。所以在模型建立中采取架設(shè)太陽(yáng)光是平行的。三維模型是由質(zhì)量數(shù)據(jù)分辨率等因素決定的，常用的數(shù)據(jù)源是二維數(shù)據(jù)加航空影像，在平面及高度測(cè)量精度兩方面，日照分析測(cè)量成果完全滿足三維模型生產(chǎn)所需要的幾何數(shù)據(jù)的精度要求，外業(yè)數(shù)據(jù)可以直接利用。另外，日照分析測(cè)量門窗的間距與高度都是實(shí)測(cè)的，可以利用到三維建模中，可以讓三維模型更精確，更貼近實(shí)際。

　　在三維建模過程中，通常要采用地形資料和航空影像的資料進(jìn)行詳細(xì)分析之后通過科學(xué)的數(shù)據(jù)建立基本模型，根據(jù)具體的情況再進(jìn)行文理數(shù)據(jù)的貼圖，以增加真實(shí)感和立體感，采用實(shí)景照片作為紋理的情況下要根據(jù)三維基礎(chǔ)模型生產(chǎn)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求對(duì)貼圖中的一些模糊區(qū)域進(jìn)行清晰化的處理，并且一些非建筑體的部分也要進(jìn)行處理，在貼圖中要保證透視的關(guān)系一致，通常采用的方式就是貼圖的門窗層高線和立面等必須保持水平或者垂直，清晰度要有足夠的保證，避免模糊不清的現(xiàn)象。同樣在外業(yè)的數(shù)據(jù)采集中也尤為重要，日照分析的測(cè)量與建筑的測(cè)量一樣需要照片的拍攝作為輔助，根據(jù)日照分析測(cè)量的基本標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求，主客體的建筑外形采用攝影方式可能會(huì)出現(xiàn)一些條件上的限制問題，這種情況下如果不能拍到全景模式時(shí)可以采用分體攝影的方式，在三維建模的工作中照片的主要服務(wù)對(duì)象是貼圖部分，屬于內(nèi)業(yè)工作的處理，從這個(gè)角度來(lái)看可以說(shuō)照片的拍攝是為了建筑的形狀和紋理更為真實(shí)，所以照片就為日照分析測(cè)量提供了一個(gè)重要的基礎(chǔ)，日照分析測(cè)量所攝的照片基本能夠滿足三維建模的要求，而且相比較于其他無(wú)實(shí)地照片的外業(yè)數(shù)據(jù)源來(lái)說(shuō)這也是一個(gè)比較大的優(yōu)勢(shì)。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　綜上所述，在建筑設(shè)計(jì)工作中建筑物日照分析隨著建筑設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展越來(lái)越重要，這就需要我們重視建筑物日照分析測(cè)量的工作，從測(cè)量數(shù)據(jù)以及建模方式不斷地進(jìn)行完善，真正的實(shí)現(xiàn)建筑物的良好日照效果。

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