建筑日照分析

于洪偉 丁元寶

（北京高能筑博建筑設(shè)計有限公司沈陽分公司）

建筑日照分析

于洪偉 丁元寶

（北京高能筑博建筑設(shè)計有限公司沈陽分公司）

建筑日照是根據(jù)陽光原理和日照標(biāo)準(zhǔn)，研究日照和建筑的關(guān)系以及日照在建筑中的應(yīng)用，是建筑光學(xué)中的重要課題。通過探究現(xiàn)行規(guī)范關(guān)于建筑日照的相關(guān)規(guī)定,根據(jù)目前日照分析工作的情況,總結(jié)出當(dāng)前建筑日照分析工作中存在的突出問題,并提出了若干改進建議,使建筑日照分析及管理變得有序、公平、透明、簡便。

建筑日照；計算；分析；標(biāo)準(zhǔn)；建議

建筑日照指太陽光直接照耀到建筑物、場地的狀況，研究日照和建筑的關(guān)系以及日照在建筑中的應(yīng)用，是建筑光學(xué)中的重要課題。研究建筑日照的目的是充分利用陽光以滿足室內(nèi)光環(huán)境和衛(wèi)生要求。

一、建筑日照的概念

建筑日照是根據(jù)陽光照耀原理和日照標(biāo)準(zhǔn)，研究日照和建筑的關(guān)系以及日照在建筑中的應(yīng)用，是建筑光學(xué)中的重要課題。研究建筑日照的目的是充分利用陽光以滿足室內(nèi)光環(huán)境和衛(wèi)生要求，同時防止室內(nèi)過熱。陽光可以滿足建筑采光的需求；在幼兒園、療養(yǎng)院、醫(yī)院的病房和住宅中，充足的陽光還有殺菌和促進人體健康等作用，在冬季又可提高室內(nèi)氣溫。有的地方還可用太陽能作能源。

二、建筑日照計算

建筑日照計算在上世紀(jì)上半葉主要采用2類方法：

第一類：作圖法，包括：正日影圖、棒影圖、瞬時陰影圖及分時陰影疊合圖。

第二類：模型測試，使用建筑的縮尺模型和日規(guī)儀進行分析。

上世紀(jì)80年代國外開始采用計算機繪制陰影圖及日照等時線圖。 直到上個世紀(jì)末，國內(nèi)還在使用作圖法，作圖法十分麻煩，所以常有設(shè)計人員圖省事采用日照間距系數(shù)表，日照間距系數(shù)表是規(guī)范中的推薦指標(biāo)，它有一定的局限性，只能用于建筑布置嚴(yán)格符合日照間距系數(shù)表的測算條件的場合：沿緯向平行布置的6層條式住宅日照間距系數(shù)表不能用于其它復(fù)雜的布置場合，在建筑小區(qū)建筑總平面日照計算中，不能用多個單體建筑物的日照等時線簡單線疊加。

對于不同朝向的日照計算，我國一些城市的地方法規(guī)對太陽光線入射角度與承照墻面的夾角有一定的限制，所以，用棒影圖求解十分麻煩。 居住區(qū)眾多點式和條式住宅混合形成的日照等時線場存在著日照等時線的晃動現(xiàn)象，這種現(xiàn)象造成用間距系數(shù)來測算日照情況存在較大誤差。

三、建筑日照的調(diào)整

根據(jù)建筑日照的要求在棒影軌跡圖上確定建筑物的朝向和間距；或在建筑物位置和間距確定后求出日照延續(xù)時間。按照在一定時間內(nèi)使房間的相應(yīng)部分獲得必要日照的原則，確定窗口大小和位置。炎熱地區(qū)民用建筑如室內(nèi)氣溫在29℃以上，日照度大于240千卡／米2,陽光大于0.5米，室內(nèi)的時間超過1小時，為防止室內(nèi)過熱和眩光，應(yīng)采取必要的遮陽措施。有特殊要求的房間，如恒溫恒濕室、易燃品倉庫等，要另行采取防熱措施。

如果建筑物體形、朝向和間距不能滿足日照要求，須進行日照調(diào)整。日照調(diào)整主要是解決室內(nèi)過熱和眩光，大體可采取遮陽和折射、擴散兩種途徑。為達(dá)到折射、擴散的目的，窗戶玻璃常采用半透明材料，如玻璃鋼、乳白玻璃等，以減小日照陽光的強度；采用斷面為棱形的玻璃或玻璃磚，也可改變陽光投射方向，避免陽光過大，并可保持較高的采光效率。

四、現(xiàn)行的規(guī)范及法律條文

1、《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》(2002年版)5.0.2.1住宅日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表5.0.2-1規(guī)定(見表1);對于特定情況還應(yīng)符合下列規(guī)定：

（1）老年人居住建筑不應(yīng)低于冬至日日照2 h的標(biāo)準(zhǔn)；

（2）在原設(shè)計建筑外增加任何設(shè)施不應(yīng)使相鄰住宅原有日照標(biāo)準(zhǔn)降低；

（3）舊區(qū)改建的項目內(nèi)新建住宅日照標(biāo)準(zhǔn)可酌情降低,但不應(yīng)低于大寒日日照1 h的標(biāo)準(zhǔn)。

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2、《住宅設(shè)計規(guī)范》(2003年版)

（1）每套住宅至少有一個居住空間能獲得日照,當(dāng)一套住宅中居住空間總數(shù)超過4個時,其中宜有2個獲得日照。

（2）獲得日照要求的居住空間,其日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn) GB 50180城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范中關(guān)于住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

（3）城市規(guī)劃編制辦法(2006年)第四章第四節(jié)第四十三條(三):對住宅、醫(yī)院、學(xué)校和托幼等建筑進行日照分析。4)物權(quán)法(2007年)第七章第八十九條:建造建筑物,不得違反國家有關(guān)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),妨礙相鄰建筑物的通風(fēng)、采光和日照。

3、遮擋建筑的范圍和遮擋建筑的確定：

以已確定的被遮擋建筑為中心，調(diào)查了解周圍可能對其產(chǎn)生遮擋的建筑。北面界線為與被遮擋建筑平面外截的大寒日8時及16時的太陽方位角控制線，南面界線為最高遮擋建筑高度的1.0倍，最大不超過100米；東面、西面界線為最高遮擋建筑高度的0.5倍，最大不超過50米，最小不小于30米。在日照分析范圍內(nèi)，為維護相鄰地塊樓盤的開發(fā)權(quán)利，擬建建筑物周邊為尚未進行規(guī)劃的地塊時，應(yīng)該進行模擬重點分析。

五、存在的問題

1、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一,缺少相關(guān)的技術(shù)解釋地方日照標(biāo)準(zhǔn)和國家標(biāo)準(zhǔn)存在一定的差距,有些城市的地方標(biāo)準(zhǔn)明顯低于國家標(biāo)準(zhǔn),造成雙重標(biāo)準(zhǔn),致使目前的建筑日照問題突出。例如:某城市多層住宅采用日照間距系數(shù)法來確定建筑間距,日照間距系數(shù)為 1.5,經(jīng)過日照軟件分析,仍有個別窗口不滿足國家大寒日日照標(biāo)準(zhǔn)。

此外,國家規(guī)范直接規(guī)定到居室的窗口,可以有效保證每一居室的日照質(zhì)量,但是帶來了計算的復(fù)雜性和判斷的不確定等問題。尤其在舊城改建時,建筑的布局、高度、窗口的大小及陽臺的形式等,均對日照分析結(jié)果產(chǎn)生重要影響,因此需要出臺日照分析相關(guān)的技術(shù)解釋和標(biāo)準(zhǔn)。

2、規(guī)劃容積率與日照標(biāo)準(zhǔn)不相適應(yīng)在舊區(qū)改建的項目中,為了平衡拆建比,規(guī)劃容積率指標(biāo)往往較高,開發(fā)商為了增加建筑面積或降低建筑成本,在規(guī)劃地塊中布置較多的高層建筑,很容易對周邊住宅的日照造成影響。為了保護原有建筑的日照,相鄰地塊的規(guī)劃布局往往受到很大限制,不利于土地資源和日照資源的有效利用、均衡利用。

3、日照分析軟件參差不齊目前市場上的日照分析軟件很多,哪一個軟件計算準(zhǔn)確度高、誤差小、接近實際等,都沒有相應(yīng)的機構(gòu)或權(quán)威部門進行比較分析,設(shè)計單位只能根據(jù)軟件設(shè)計單位的介紹自行選擇,致使市場的日照分析成果參差不齊,缺少權(quán)威性。

4、管理問題大多數(shù)城市的日照分析均由某設(shè)計單位獨立計算,沒有日照分析復(fù)核鑒定單位,其測算成果的準(zhǔn)確性與真實性缺乏相應(yīng)的法律監(jiān)督。例如:在建筑日照分析中,被遮擋范圍內(nèi)的建筑,要通過實地測量、調(diào)閱檔案等手段才能全面收集資料。如果這些工作均由建設(shè)單位獨立完成,資料收集游離在管理程序之外,真實、可靠程度缺乏保障。

六、改進建議

1、實施統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),加強法制管理國家應(yīng)出臺建筑日照分析的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),明確日照分析的相關(guān)參數(shù)、邊界條件、窗口限定等重要因素,對技術(shù)細(xì)節(jié)進行補充。建立可操作性強、具有實用價值的標(biāo)準(zhǔn),使其成為日照分析的技術(shù)依據(jù),也為百姓提供有案可查的技術(shù)規(guī)范。同時,日照分析單位應(yīng)采用國家權(quán)威部門認(rèn)證鑒定的正版日照分析軟件,對日照分析結(jié)果的質(zhì)量和正確負(fù)責(zé)。建設(shè)單位應(yīng)對報送的日照分析資料的真實性負(fù)責(zé)。

2、合理確定容積率在下發(fā)規(guī)劃設(shè)計條件之前應(yīng)對規(guī)劃地塊的容積率和建筑日照進行估算,預(yù)評價周邊建筑日照情況,避免對周邊建筑造成遮擋,防止日照矛盾的產(chǎn)生。在估算建筑日照情況時,可以采取簡便的計算方法,同時控制規(guī)劃建筑體量和建筑密度,使規(guī)劃容積率指標(biāo)和日照標(biāo)準(zhǔn)相適應(yīng)。

3、走專業(yè)化咨詢方向日照分析是技術(shù)很高的工作,應(yīng)向?qū)I(yè)化、社會化、中介咨詢的方向發(fā)展,走專業(yè)化咨詢之路。在日照分析工作中,政府實施有效管理,起到監(jiān)督、檢查的職能作用,防范問題產(chǎn)生。同時增加地區(qū)交流,經(jīng)驗總結(jié),幫助技術(shù)人才不足的地區(qū)扭轉(zhuǎn)被動局面,并加強專業(yè)技術(shù)人員的法制觀念和職業(yè)修養(yǎng),樹立正確的價值觀,在日照分析實踐中維護公共權(quán)益、整體利益。

[1] 柳孝圖 編著.建筑物理. 中國建筑工業(yè)出版社. 2010.

[2] 劉琦，王德華 主編.建筑日照設(shè)計.水利水電出版社. 2008.

TU984

1674-3954（2011）03-0287-01