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1、1现代园林园 林 景 观 论 坛杨立新 宋 力 李 聪日照分析在园林环境设计中的应用T h e A p p l i c a t i o n o f S o l a r A n a l y s i s i n t h e E c o l o g i c a l L a n d s c a p e a r c h i t e c t u r e图 1 - 1 太阳的高度角和方位图 1 - 2 根据四季日照变化划分的阴影区类型摘 要：论述了在园林规划设计中充分发挥生态学的设计主导思想，在设计方案中从分析太阳光的日照作为设计分析要素来重点考虑设计方案，从初期利用 S k e t c h u p 软件的
2、定性的视觉分析到利用 E c o t e c t 软件精确的定量分析，充分发挥计算机辅助设计的优势，在定量分析中找到方案之间的差距。从而为园林设计的分析提供科学的理论依据。关键词：园林生态设计；日照分析；E c o t e c t 软件；S k e t c h u p 软件A b s t r a c t ：E l a b o r a t e d i n t h e l a n d s c a p e a r c h i t e c t u r e p l a n d e s i g n t h e f u l l d i s p l a y e c o l o g y d e s i g n
3、g u i d i n g i d e o l o g y , c o m e s t h e k e yc o n s i d e r a t i o n d e s i g n p r o p o s a l i n t h e d e s i g n p r o p o s a l f r o m t h e a n a l y s i s s u n l i g h t s u n s h i n e a s t h e d e s i g n a n a l y s i s e s s e n t i a l f a c t o r , a n a l y z e sf r o m
4、t h e i n i t i a l p e r i o d u s i n g t h e S k e t c h u p s o f t w a r e q u a l i t a t i v e v i s i o n t o u s e s t h e E c o t e c t s o f t w a r e p r e c i s e q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s , f u l l yd i s p l a y s t h e c o m p u t e r - a i d e d d e s i g n t h e s u p
5、 e r i o r i t y , f o u n d b e t w e e n t h e p l a n i n t h e q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s t h e d i s p a r i t y . T h u s p r o v i d e s t h es c i e n c e f o r t h e l a n d s c a p e a r c h i t e c t u r e d e s i g n a n a l y s i s t h e t h e o r y b a s i s .K e y w o r k
6、 s : E c o l o g i c a l L a n d s c a p e a r c h i t e c t u r e ；S o l a r A n a l y s i s ；E c o t e c t S o f t w a r e ；S k e t c h u p S o f t w a r e1 现状随着计算机辅助设计的发展， 在园林规划设计中打破计算机辅助设计单纯制图工具的现状， 成为现在计算机辅助设计的研究方向。 园林规划设计作为综合学科发展的前言， 新的设计手段必然在设计中发挥巨大的作用。 考虑太阳光线的设计成为绿色环保、 节能建筑的主题， 而在园林环境设计中利用阳光
7、在许多设计师中也只是模糊的概念。在园林设计中精确定量的分析日照对园林场所的分析也更无从谈起。2 概念太阳一直伴随着人们的生活， 处在地球上的人们每时每刻都会和太阳产生联系， 决定园林设计场所中太阳光线的不同： 一、 是园林设计场所的不同地理纬度， 二、 是同一地点每年四季循环的太阳高度角的变化， 三、 是同一地点每天太阳从日出到日落的太阳方位角的变化。 如图1 - 1所示。 根据一年中地球环绕太阳运转的规律性变化， 结合地面所接受的能量的多少， 则景物的阴影面又可以划分为全荫区、 半荫区、 半阳区、 全日照区。几乎所有的事务都具有两面性， 阳光也是一样， 给人类带来光明和温暖的同时， 紫外线的
8、照射对人类的皮肤又是具有伤害的。 这样， 我们在园林设计中对阳光既要进行充分的利用， 又要适时进行遮挡设计。 对太阳光的分析中得到生态园林设计的内涵。生态园林设计， 指的就是综合运用当代园林学、 园林技术科学、 人工环境学、 生态学及其它科学技术的综合成果， 把园林建造成一个小的生态系统， 为使用者提供舒适、健康、 环保、 高效、 美观的使用环境的一种设计实践活动。3 方法要想合理的分析太阳的光线对景物的影响， 单纯依靠感性的认识还是不够的。传统的A u t o C A D 3 D Ma x 2 现代园林园 林 景 观 论 坛图 1 - 3 S k e t c h u p软件中设置地理区域的界
9、面图 1 - 4 S k e t c h u p软件中调节阴影日期的菜单图 1 - 5 S k e t c h u p软件在分析花架单挑的长度图 1 - 6 S k e t c h u p软件在分析阴影的范围图 1 - 7 春分日的景物阴影范围P h o t o s h o p 软件模式是不能做到的。 我们必须寻找新的分析工具。 还要具有很好的可视化分析能力， 当我们面对成堆的表格时是不会产生设计灵感的。 S k e t c h u p 软件是作为比较有潜力的设计软件而开发的， 在软件中具有很好的阴影模拟工具：如图1 - 3 和图1 - 4 。 这样在设计构思的同时就可以直观的看到阴影作用于景
10、物之间的效果。如何确定一座单臂花架的单挑长度，如何利用S k e t c h u p 软件设计铺装范围， 景物摆放位置等就很好的发挥了作用。 如图1 - 5 和图1 - 6 问题的提出及准确的解决。如果说S k e t c h u p 软件只在感官上给你一个图示的说明， 而E c o t e c t 生态建筑大师软件则是一个全面的技术性能分析辅助设计软件， 提供了一种交互式的分析方法， 只要输入一个简单的模型， 就可以提供数字化的可视分析图，随着设计的深入， 分析也越来越详细。 而E c o t e c t 软件在景观分析中主要具有以下功能 ：3 . 1 阳光透射的分析阳光的透射就是充分利用阳
11、光来给照射到的物体带来温暖， 在园林设计中开辟出阳光的通路， 让阳光更多的照射到物体。 阳光的分布决定园林小品的朝向、 方位角度的关系， 是营造阳光座椅、 阳光步道、 阳光台地所必须的分析。3 . 2 日照阴影的分析日照阴影的分析在园林设计中是应用最多的分析， 划分全荫区、 半荫区、 半阳区、 全日照区是进行植物种植设计的理论依据。 按照2 0 0 6 年， 在分析中确定春分日 （3 月2 1 日） 、夏至日（6 月 2 1 日） 、秋分日（9 月 2 3 日） 、冬至日 （1 2 月2 2 日） 的景物阴影范围， 进行叠加分析， 就可以得到全荫区、 半荫区、 半阳区、 全日照区的范围， 绘制
12、出精确的 “蝴蝶图” 。 如图1 - 7 到图 1 - 1 1 所示。E c o t e c t 软件不但可以进行阴影范围的计算， 还可以形成指定点的太阳轨迹立体投影图， 如图1 - 1 2 所示。3 . 3 遮阳的设计E c o t e c t 软件可以按照特定的设计要求， 生成不同遮蔽设施的最优化的形状， 这将对自定义的阴影， 确保选择的3现代园林园 林 景 观 论 坛图 1 - 1 0冬至日的景物阴影范围图 1 - 1 2指定点的太阳轨迹立体投影图图 1 - 1 1 阴影的叠加图图 1 - 1 4指定点的直射图图 1 - 1 3指定点的遮挡百分比图设备具有很好的作用。 在设计中如何充分利
13、用园林植物的生命周期作用， 将起到巨大的理论支持。 如图1 - 1 3 所示。3 . 4 曝晒分析根据当地的气象数据， 结合景物材质的特性， 可以准确计算分析出累计日平均辐射量。 这是很多设计软件所没有的功能。 如图1 - 1 4 所示。3 . 4 光的反射分析光的反射是光的重要特性之一， 尤其当代玻璃、 陶瓷等高反射材料在建筑中的大量应用， 可以说， 光的反射问题越来越引起人们的注意。 如图1 - 1 5 所示。如果对图示还缺少科学的反映数据， 则E c o t e c t 软件还可以产生指定点的日光数据表， 再利用分析软件进行准确的分析。 另外， E c o t e c t 软件还具有很多
14、其它功能， 尤其在图 1 - 8 夏至日的景物阴影范围图 1 - 9 秋分日的景物阴影范围4 现代园林园 林 景 观 论 坛图 1 - 1 5指定点的漫反射图 图 1 - 1 6指定点的日光数据生态建筑方面具有很重要的功能， 真实动态仿真分析功能更是此软件的一大特点。 并且支持虚拟现实技术。4 结论通过对日照分析软件的应用的研究， 并不需要在详细设计阶段才分析检验日照对景物关系的影响， 而在园林的设计构思阶段就可以全面的观察日照对景物的影响关系。总结日照分析在园林设计中具有以下作用 ：4 . 1 准确划分园林设计场地中全荫区、 半荫区、 半阳区、 全日照区的范围 ； 针对不同的区域选取不同适应
15、性的植物进行种植， 在全荫区要选择耐阴的植物， 如云杉、 臭冷杉等， 而油松、 樟子松等强阳性树种则要种植在全荫区和半荫区以外， 植物才能生长良好。 在设计中一定要将建筑物北面的儿童游戏场、 老年人活动区、 阳光花园等尽量设在全日照区的区域内。4 . 2 准确分析园林设计场地中累计日平均辐射分布的程度 ； 对累计日平均辐射大的地方多种植常绿的大乔木，在一年四季中都可以提供阳光的遮挡， 而在累计日平均辐射较小的地方， 种植落叶的乔木， 既可以在夏季提供阳光的遮挡， 提供阴凉的场地， 在秋季随着叶子的凋落， 冬季就不会对阳光产生较大的遮挡。4 . 3 直接利用阳光进行造景， 园林景物的阴影是和景物
16、同时存在的， 很好的利用光线的物理特性将对景物的营造产生意想不到的效果。 如承德避暑山庄文津阁中的 “日月同辉” 景观就是最好的例证。4 . 4 对光的反射的分析将对以玻璃幕墙为主的建筑所产生的光污染在量化中得到证明。4 . 5 多方案比较分析， 由于园林设计是多方面因素决定的， 很好的划分日照在景观设计因素中的比重，才可以是园林设计在系统论和统筹分析及模糊数学中得到权重的数值。4 . 6 原方案改进设计， 对设计方案中不符合要求的地方进行改进。5 展望传统的手工分析在图纸上得到的只是粗略的范围， 现在园林设计， 已经在技术上得到了飞速的发展，尤其是对海量信息的处理成为可能。 可是现在的人类却营造着一个个人工的自然， 使很多的宝贵能源用在不必要的环境调节上。 正确的利用科学技术， 保持可持续发展的动力， 具有先进的、 和谐的发展观， 在思想上的进步才是最重要
