浅析异形建筑的面积测算方法

卢 燕，郭毅轩，何小营

(北京市测绘设计研究院，北京 100038)

浅析异形建筑的面积测算方法

卢 燕，郭毅轩，何小营

(北京市测绘设计研究院，北京 100038)

随着经济的发展、人民生活水平以及建筑行业建造水平的不断提高，各种异形建筑也不断涌现出来，加大了房产面积测算工作的难度。本文结合房屋面积测算的理论知识及实践经验，对异形建筑面积测算中的各种问题进行了分析，并探讨了合适的测算及检校方法。

异形建筑；面积测算；免棱镜测量；精度要求

一、引 言

近年来，随着房地产市场的升温，越来越多的异形建筑出现在北京这个国际文化大都市中。对于绝大部分建筑，外廓图形都较为规整，采用直接测量边长的方法就可以得到其面积，但对于形状奇特的异形建筑，其面积测算工作就显得比较困难。在实际工程中所接触到的异形建筑，其外廓往往带有曲线或斜边且伴有退层，有些建筑会有一定角度的倾斜，有些建筑的内部会有异形的空间等。这类建筑使用一般的方法难以施测，需要采用特殊方法进行测量。本文结合实际工程项目分别介绍了几种常见异形建筑的面积测算方法及面积校核方法，并参考规范说明了面积测算相应的精度要求，希望对异形建筑的实际测量工作能有所帮助。

二、面积测算的概念及一般方法

房屋面积测算是指利用测绘和计算机辅助的技术和方法，采集和表述房屋相关信息，为房屋管理等提供基础数据和资料[1]。在房屋面积测算时，主要采用以下两种方法进行测算。

1.直接测量法

由于目前的住宅楼、商住楼及多功能综合楼中，常见的图形都是较规则的直线，所组成的图形(如矩形、梯形等)也比较规则，因此采用直接测量法就可以轻松得到各边的边长，从而计算出建筑物的面积。直接测量法是目前房屋建筑面积测量方法中最基本、最通用的方法，是实测中惯用的方法。传统的方法是采用钢卷尺直接量测，但由于近几年手持式激光测距仪的发展，该仪器由于体积小、重量轻、功能全、操作方便、精度高等优点，已经基本取代了完全靠钢卷尺进行距离测量的状况，现多采用手持式激光测距仪与钢卷尺相结合的方法来进行距离的测量。如房屋的开间、进深和需要分摊的核心筒部分等，都是依靠手持式激光测距仪来测量的，钢卷尺在现在的房产测量中主要的作用是辅助测量，包括墙厚及一些测距仪无法量测的部分距离[2]。

2.间接测量法

间接测量法是不直接测量所需的边长数据，采取另外的途径，通过几何条件或解析方法间接得到边长并计算出面积的一种方法，可分为解析测量法和图解法两大类。对于形状特别复杂的房屋，用测距仪与钢卷尺相配合的方法根本无法测量或不能满足面积精度时，采用全站仪通过测量房屋上各特征点的坐标来计算建筑面积，这就是常说的解析测量法。而图解法则是一种通过测量相关的几何要素计算出建筑面积的方法。这两种间接测量的方法在异形建筑的测量中应用最为广泛，下文会通过实例进行详细介绍。

三、精度要求

1.房产面积精度要求

房产面积的精度宜分为一、二、三级，有特殊要求的用户和城市商业中心地段可采用一级精度，新建商品房及未测算过的可采用二级精度，其他房产可采用三级精度，在异形建筑的面积测量中通常采用二级精度标准。各级面积的限差和中误差不超过表1计算的结果[3]。

表1 房产面积的精度要求 m2

2.测量精度要求

采用同一钢卷尺两次丈量时，边长不大于10 m的较差相对误差应小于1/1000；边长大于10 m的较差相对误差应小于1/2000。采用手持测距仪、光电测距仪、全站仪测量时，一测回两次读数较差不应大于5 mm。对于已竣工房屋的实测边长与图纸标注边长的限差满足表2的规定时，可采用图上标注的边长。

表2 实测边长与图纸标注边长的限差 m

四、异形建筑面积测算中的问题和解决方法

异形建筑面积测算采用间接测量的测算方法，根据不同情况采用解析法和图解法两种方法来解决实际问题。

1.外廓带有曲线或斜边的异形建筑

(1)测量方法

外廓带有弧或斜边的不规则建筑现在比较常见，多以商业办公楼为主。一般来讲，测算此类异形建筑宜采用间接测量法。

首先，当建筑的轮廓为直线或圆弧的情况时，可采用图解法，应用激光测距仪测距配合钢尺量距得到几何要素，如圆弧一般测量弧长、弦长和弧顶距；也可通过辅助线定位弧上点，然后通过测量弧长进行校核(如图1所示)。

图1 图解法量取圆弧曲线要素示意图

其次，对于轮廓为曲直结合的异形建筑，由于根本无法依靠实量边长绘制成图，一般采用解析法进行量测。在工程测量中建筑物特征点的测量通常使用双极坐标法，即利用两个不同测站及不同起始方向，采用极坐标法测量同一点位坐标。但在对异形建筑的特征点进行串测时，此种方法往往并不适用。如应用双极坐标法测量位于人力不可触及的高层建筑的圆弧状外廓时，由于所串测的点没有一定特征标识，搬站后会找不到上一站的同一串测点。因此，在实际作业中通常是用全站仪单串特征点并反算边长，同时适当增加校核点。一般同一直线段单串3点，其中一点为校核点；同一圆弧段单串5点，其中2点为校核点。若图形较为复杂，如外廓为不规则样条曲线时，在采用上述方法的同时应考虑加密特征点(如图2所示)，同时用直接测量法量取建筑内部尺寸及墙厚进行图形校核。

图2 某工程实测外轮廓线示意图

(2)实际测量适用精度标准

在采用解析法测算异形建筑面积时，主要是获取房屋角点的独立坐标，然后将得到的独立坐标展绘到CAD软件中，从而计算出面积，因此一般采用独立坐标系进行测量即可。且独立坐标系的方位应能基本反映现场方位，同一工程应采用同一坐标系。另外，在特殊情况下还可布设支导线，目前根据实践经验，布设支导线总长不宜超过450 m，边数不宜超过4条，最大边长不宜超过160 m；支点的水平角应进行全圆观测，圆周角闭合差不应大于40″。实践证明按照以上标准测量的结果对于达到房产面积测算的二级精度是足够的。

仪器精度方面，以尼康DTM352C免棱镜全站仪为例，其测角精度为2″，测距精度为2 mm＋2×10－6D，测程在350 m以内，完全可以满足房产面积测算的精度标准。

(3)特征点选取原则

在特征点的选取方面，一般应包括直线段和弧段的始末点，特殊情况下也应至少涵盖直线段或弧段总长的三分之二；应适当串测衔接点；使用免棱镜全站仪测量角点时，应采取措施保证精度。此外，应对所测建筑进行拍照。照片一般应涵盖各面、各角、各出入口以及其他特殊部位，以便于作为内业图形绘制及图形检查的参考。

2.倾斜的异形建筑

倾斜的异形建筑对施工建造的水平要求较高，一般在繁华市区的商业办公标志性建筑中较为常见，其主要分为内倾斜及外倾斜两种情况。依据规范，建筑物的墙体由内倾斜、弧形等非垂直墙体构成，按层高在2.20 m以上或无法直接测量层高时按其室内净高在2.10 m以上(含2.10 m，以下同)部分的水平投影计算全部建筑面积；建筑墙体向外倾斜，超出底板外沿的，按底板外沿计算建筑面积，如图3所示[5]。

图3 倾斜建筑面积计算图示

在测量此类异形建筑时，采用测距仪测距配合钢尺量距的方法，首先确定净高在2.10 m的范围线位置，再由此进行面积尺寸的测量。在面积校核时，可以采用三角高程法测量建筑物高度，并用免棱镜测量建筑首层平面位置及楼顶平面位置，再应用三角函数计算出倾角，得到每层高度为2.20 m的范围线位置，从而达到校核面积的目的。具体计算方法叙述如下。

如图4所示，设串测楼顶外立面某点A坐标为(xa，ya)，建筑首层外立面某点B坐标为(xb，yb)，则

式中，H为建筑物高度；θ为倾角；Sab为串测点AB之间的距离。

图4 倾角计算示意图

在得到倾角θ后，即可计算出每层高度为2.20 m的范围线位置

式中，S为层高2.20 m范围线与该层底板外沿的距离。

3.退层的异形建筑

退层的异形建筑外观新颖且含有大量屋面平台，一般常见于酒店、商业等休闲娱乐设施。在测量其面积时，需要考虑到逐层的退层多现于不上人的屋面平台，类似挑檐，无法依靠直接测量获取数据，因此，采用免棱镜测量是最好的选择(如图 5所示)。同时，对于较高的退层异形建筑，还需注意站点位置的选择，可以拉远与建筑物的距离或利用临近的建筑物平台设站，以避免仰角过高带来的问题。在特征点的选择上，一般采用单串特征点反算边长并适当增加校核点的方法进行测量及检验，特征点选择标准及精度要求同上一章第1节中所述。此外，当平台可以上人时，还需量取平台尺寸作为校核。

对于图5中的退层建筑，由于A轴为各层同一位置的实体柱中心，其位置可以通过现场测量确定，因此在外立面为非弧状异形结构时，还可以通过测量每层外墙距A轴距离来校核各层面积。

图5 退层的异形建筑立面示意图

4.内部空间异形的建筑

近年来，越来越多的商业、办公楼的首层大堂设有这种异形上空，较传统建筑而言，增加了空间，使视野更加开阔的同时也不乏美观。而在此类异形建筑的面积测算中，上空面积应予以扣减。通常使用的方法是在空间下方楼层设站，串测空间边界各特征点及用于定向的参考点，从而将图形面积在绘图软件中确定下来；同时，实量用于定位空间的栓距进行校核(如图6所示)。

图6 内部空间异形的建筑平面示意图

五、结束语

本文介绍了一些在房产面积测算中遇到的问题及解决方法，提到的多种对于异形建筑的房屋面积测量方法都在实际作业中使用过，简单有效且在满足精度要求的情况下有多方校核，一定程度上降低了测量的难度，在生产中具有实际意义。但同时也存在一些余留问题，如在使用免棱镜测量中，遇到深色的异形建筑，由于激光束限制，测距效果往往会不太理想，有时出现测不出距离或误差较大等问题；在高大建筑物密集的城区使用全站仪进行测量时，有时也会因视线角度问题(入射角小于30°)而无法测距；当所测异形建筑外墙为透明玻璃幕墙时也会影响距离的正确性[6]。这些问题亟待解决，但相信随着科技的进步，仪器的换代改良，精度定会有所提高，进一步适于实际测量工作。

总之，在面积测算过程中参考甲方或设计单位提供的建筑平面图及立面图等进行分析，结合现场实际情况，依据规范，面对不同的建筑采用不同的测量方法，才能顺利完成房屋的面积测算工作。

[1] 吕永江.房产测量规范与房产测绘技术[M].北京：中国标准出版社，2001.

[2] 张韶华.免棱镜全站仪在房产测绘中的应用[J].北京测绘，2010(4)：62-64.

[3] 国家质量技术监督局.GB/T 17986.1—2000房产测量规范[S].北京：中国标准出版社，2000.

[4] 中华人民共和国住房和城乡建设部.CJJ/T 8—2011城市测量规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2011.

[5] 北京市质量技术监督局.DB11/T 661—2009房屋面积测算技术规程[S].北京：[s.n.]，2009.

[6] 夏立福.免棱镜全站仪测距性能的测试及精度分析[J].地理空间信息，2008(4)：32-33.

Measuring Methods of Irregular Buildings

LU Yan，GUO Yixuan，HE Xiaoying

P218

B

0494-0911(2014)12-0063-04

卢燕，郭毅轩，何小营.浅析异形建筑的面积测算方法[J].测绘通报，2014(12)：63-66.

10.13474/j.cnki.11-2246.2014.0399

2014-04-10

卢 燕(1985—)，女，北京人，工程师，长期从事房产测量工作。