從訴訟案例分析住宅建筑日照間距與日照時(shí)間的關(guān)系

陳曉勇,葉 夢(mèng)

(杭州市城市規(guī)劃信息中心,浙江 杭州 310012)

法院判決確認(rèn)某地規(guī)劃局的一項(xiàng)規(guī)劃許可違法,主要原因是該項(xiàng)報(bào)批建筑使北側(cè)住宅底層窗臺(tái)達(dá)不到《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50180—93)》規(guī)定的住宅日照標(biāo)準(zhǔn)要求[1]。規(guī)劃局對(duì)此判決有異議,故就日照間距和日照時(shí)間等技術(shù)問題前來咨詢。經(jīng)查閱當(dāng)?shù)卣C布的規(guī)劃管理相關(guān)規(guī)定,以及項(xiàng)目報(bào)批圖紙和北側(cè)現(xiàn)狀住宅的測(cè)繪資料,通過數(shù)據(jù)計(jì)算、建模分析進(jìn)行論證,就日照間距與日照時(shí)間的關(guān)系與讀者共同探討。

1 日照間距的論證

1.1 住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)的依據(jù)

根據(jù)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50180—93)》第5.0.2.1條規(guī)定：“住宅日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合表5.0.2-1規(guī)定,”見表1。該項(xiàng)目屬Ⅲ類建筑氣候區(qū)的中小城市,故住宅的日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)達(dá)到大寒日3h,有效日照時(shí)間帶是8—16時(shí),日照時(shí)間計(jì)算起點(diǎn)是底層窗臺(tái)面。

表1 住宅建筑日照標(biāo)準(zhǔn)

注：1.建筑氣候區(qū)劃應(yīng)符合本規(guī)范附錄A第A.0.1條的規(guī)定。2.底層窗臺(tái)面是指距室內(nèi)地坪0.9 m高的外墻位置。

1.2 住宅日照間距計(jì)算

1.2.1 正南北平行住宅日照間距系數(shù)計(jì)算

一天中太陽(yáng)在早晨和傍晚的高度角較低,正午高度角最高,故正南北兩幢平行布置的建筑(圖1、圖2)[2],北側(cè)被遮擋建筑底層窗臺(tái)需達(dá)到大寒日3h的標(biāo)準(zhǔn),則需要在10∶30—13∶30時(shí)間段內(nèi)3個(gè)小時(shí)能照到太陽(yáng),此時(shí)的間距即是最小的日照間距Dt。

圖1 日照棒影及日照間距平面示意圖

圖2 日照間距立面示意圖

根據(jù)日照原理,太陽(yáng)位置通過以下計(jì)算公式求得：

sinhs=sinφ×sinδ+cosφ×cosδ×cost

cosα=(sinhs×sinφ-sinδ)/(coshs×cosφ)

式中,hs為太陽(yáng)高度角,α為太陽(yáng)方位角,φ為地理緯度,δ為太陽(yáng)赤緯角,t為時(shí)角t=15°(n-12),n為時(shí)間(24時(shí)制)。

2.2.4 上市規(guī)格水產(chǎn)品養(yǎng)殖。在已經(jīng)完全接近或是滿足上市規(guī)格要求的水產(chǎn)品養(yǎng)殖過程中，所應(yīng)用的微生物制劑往往有枯草芽孢桿菌、光合細(xì)菌等。其本身含著非常多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與有益菌，并且含有大量的維生素及其他微量元素等［5］。將其應(yīng)用于養(yǎng)殖水體中，能夠發(fā)揮調(diào)節(jié)水質(zhì)的功能；將微生物制劑拌入餌料中，能夠大大促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物的腸道對(duì)飼料的吸收、消化，提高餌料利用率，并且可以增強(qiáng)養(yǎng)殖動(dòng)物的免疫力。由于達(dá)到上市規(guī)格的水產(chǎn)品生長(zhǎng)速率快、攝食量較大，極易患病。應(yīng)用微生物制劑養(yǎng)殖成魚能夠提高成魚的成活率與產(chǎn)量。

太陽(yáng)赤緯角δ可通過天文年歷查詢得到,也可通過下列公式計(jì)算[3]：

δ=0.372 3+23.256 7sinθ+0.114 9sin2θ

-0.171 2sin3θ-0.758cosθ+0.365 6cos2θ

+0.020 1cos3θ

式中θ稱日角,即θ=2πT/365.242 2

這里T又由兩部分組成,即T=N-N0

式中N為積日,所謂積日,就是日期在年內(nèi)的順序號(hào),例如,1月1日其積日為1,平年12月31日的積日為365,閏年則為366。

N0=79.676 4+0.242 2×(年份-1985)-INT〔(年份-1985)/4〕

在日照棒影及日照間距平面示意圖中,ot即為10∶30太陽(yáng)入射時(shí)刻的方位,α為方位角,ot′即為13∶30太陽(yáng)入射時(shí)刻的方位,oo′=Dt即為日照間距。在日照間距立面示意圖,H為建筑高度,H2為窗臺(tái)高度0.9m,hs為ot時(shí)刻太陽(yáng)高度角。根據(jù)圖示可知,日照間距為

Dt=cosα×ot

則日照間距系數(shù)為

L=Dt/H=cosα×ctghs(H-0.9)/H

該地經(jīng)度為120°49′,緯度為29°35′,將其代入上述公式,通過計(jì)算得出不同建筑高度遮擋而需滿足日照標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間的間距系數(shù)L,結(jié)果見表2。

表2 遮擋建筑高度與間距系數(shù)關(guān)系表

從表2可以看出,遮擋建筑越低,滿足日照標(biāo)準(zhǔn)的間距系數(shù)越小,隨建筑高度的增加,間距系數(shù)變化趨于平緩。在規(guī)劃管理中,為方便計(jì)算與控制,確定一個(gè)日照間距系數(shù)來控制建筑間的日照距離,以便于滿足日照標(biāo)準(zhǔn)。在城區(qū)以多層與高層建筑為主,建筑高度較高,當(dāng)?shù)氐摹冻青l(xiāng)規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》規(guī)定“正南向日照間距按H/D不小于1∶1.22控制”；而鄉(xiāng)村以低層建筑為主,建筑高度較低,在《市區(qū)村民建房審批若干規(guī)定》規(guī)定：“建筑后檐檐底高度不大于10 m,前檐檐底高度不大于11 m,正向間距不小于1∶1.1?！?/p>

1.2.2 非正南北平行住宅日照間距系數(shù)計(jì)算

當(dāng)平行布置的住宅建筑為正南偏東(或偏西)某一角度λ時(shí)(圖3),住宅建筑滿足日照標(biāo)準(zhǔn)的日照間距Dt計(jì)算公式為:

Dt=oo″=ot×cos|α-λ|

圖3 住宅非正南向布置時(shí)日照棒影響及日照間距平面示意

圖4 建筑關(guān)系圖

有偏角時(shí)，日照間距和間距系數(shù)可用圖解法或漸近法計(jì)算,過程復(fù)雜不再贅述。正因?yàn)橛衅呛?，日照間距可相應(yīng)減小,故在《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50180—93)》第5.0.2.2條規(guī)定：“住宅正面間距,應(yīng)按日照標(biāo)準(zhǔn)確定的不同方位的日照間距系數(shù)控制,也可采用表5.0.2—2不同方位間距折減系數(shù)換算，”見表3。

表3 不同方位間距折減系數(shù)

注：1.表中方位為正南向(0°)偏東、偏西的方位角。2.L為當(dāng)?shù)卣舷蜃≌臉?biāo)準(zhǔn)日照間距(m)。3.本表指標(biāo)僅用于無(wú)其它日照遮擋的平行布置條式住宅之間。

1.2.3 報(bào)批住宅與現(xiàn)狀住宅的日照間距

據(jù)報(bào)批紅線圖表明(建筑位置關(guān)系見圖4),擬建住宅外墻距離北側(cè)住宅的日照距離是Dt=9.35 m,擬建住宅檐口遮擋高度H=10.24 m。測(cè)繪報(bào)告中表明現(xiàn)狀住宅的方位角是正南偏西30.66°,故其日照間距還需按規(guī)范的表3中對(duì)應(yīng)方位角的角度進(jìn)行折減,即需按0.8L折減。

按當(dāng)?shù)亍冻青l(xiāng)規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》規(guī)定“H/D不小于1∶1.22控制”計(jì)算,則報(bào)批住宅與現(xiàn)狀住宅間應(yīng)達(dá)到的日照間距為D1=10.24×1.22×0.8=9.99 m,而報(bào)批距離為9.35 m,故未能達(dá)到該技術(shù)規(guī)定的間距要求。

該項(xiàng)目屬市區(qū)村莊范圍,在《城鄉(xiāng)規(guī)劃管理技術(shù)規(guī)定》中指出“市區(qū)村莊建設(shè)另行規(guī)定”,故按當(dāng)?shù)亍妒袇^(qū)村民建房審批若干規(guī)定》規(guī)定“正向間距不小于1∶1.1”計(jì)算,其應(yīng)達(dá)到的間距為D2=10.24×1.1×0.8=9.01 m,而報(bào)批距離為9.35 m,故能達(dá)到《市區(qū)村民建房審批若干規(guī)定》規(guī)定的間距要求。

2 日照時(shí)間的論證

《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50180—93)》規(guī)定了住宅日照標(biāo)準(zhǔn),對(duì)如何計(jì)算沒有做具體說明,《城市建筑工程日照分析技術(shù)規(guī)程(DB 33/1050—2008)》明確了計(jì)算參數(shù)、計(jì)算基準(zhǔn)面、分析方法和標(biāo)準(zhǔn)要求等操作細(xì)則,故依據(jù)報(bào)批圖與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)采用眾智日照軟件進(jìn)行建模計(jì)算。

2.1 現(xiàn)狀住宅自身日照時(shí)間計(jì)算

根據(jù)測(cè)繪報(bào)告表明,現(xiàn)狀住宅東側(cè)、南側(cè)有3.15～4.09 m高的圍墻,西側(cè)有4.09 m高的輔房。現(xiàn)狀住宅在沒有南側(cè)報(bào)批住宅遮擋的情況下,分析圍墻與輔房對(duì)其住宅自身的日照時(shí)間影響程度,經(jīng)計(jì)算有如下時(shí)間比較結(jié)果,見表4。

通過表4可以看出,表格左側(cè)時(shí)間是在沒有圍墻與輔房遮擋的情況下,住宅一層(F1)與二層(F2)日照時(shí)間均有8h；表格右側(cè)時(shí)間是在圍墻與輔房遮擋的情況下,一層住宅大部分有5個(gè)采樣點(diǎn)剛達(dá)到3h多,有5個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)間不到3h,最右側(cè)是時(shí)間減少的差值為4∶45—7∶55。時(shí)間對(duì)比表說明圍墻與輔房對(duì)其一層的日照遮擋影響非常大,導(dǎo)致其一層自身也不能都達(dá)到規(guī)范要求的3h標(biāo)準(zhǔn),二層日照很好,沒有受到影響。

表4 圍墻與輔房對(duì)現(xiàn)狀住宅日照時(shí)間影響對(duì)比表

表5 報(bào)批住宅對(duì)現(xiàn)狀住宅(有圍墻與輔房)日照時(shí)間影響對(duì)比表

2.2 報(bào)批住宅對(duì)現(xiàn)狀住宅的日照影響

1)根據(jù)報(bào)批住宅方案圖進(jìn)行建模,在考慮實(shí)際圍墻與輔房遮擋的情況下,計(jì)算其建設(shè)前后現(xiàn)狀住宅的日照時(shí)間比較，見表5。

通過表5可以看出,報(bào)批方案對(duì)現(xiàn)狀住宅一層有5個(gè)采樣點(diǎn)日照時(shí)間沒有減少,有5個(gè)采樣點(diǎn)日照時(shí)間減少5～25 min；對(duì)二層日照時(shí)間也有減少,但二層日照時(shí)間都有5h以上,能達(dá)到大寒日3h的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2)在不考慮現(xiàn)狀住宅自身圍墻與輔房遮擋的情況下,報(bào)批住宅方案圖在建設(shè)前后對(duì)現(xiàn)狀住宅的日照時(shí)間影響比較，見表6。

表6 報(bào)批住宅對(duì)現(xiàn)狀住宅(無(wú)圍墻與輔房)日照時(shí)間影響對(duì)比表

通過表6可以看出,左側(cè)表格中建設(shè)前的日照時(shí)間有8h,報(bào)批住宅方案建成后使現(xiàn)狀住宅一、二層日照時(shí)間均有減少,但日照時(shí)間都在5h以上,能達(dá)到大寒日3h的標(biāo)準(zhǔn)要求。

2.3 報(bào)批住宅對(duì)現(xiàn)狀住宅的日照影響是否達(dá)到規(guī)范要求

《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50180—93)》第5.0.2條：“住宅間距,應(yīng)以滿足日照要求為基礎(chǔ),綜合考慮采光、通風(fēng)、消防、防災(zāi)、管線埋設(shè)、視覺衛(wèi)生等要求確定,”主要是闡明住宅間距確定的依據(jù)問題,故進(jìn)一步在第5.0.2.1條規(guī)定了住宅日照標(biāo)準(zhǔn),在第5.0.2.2條規(guī)定了正向間距,第5.0.2.3條規(guī)定了住宅側(cè)向間距。在確定間距時(shí),一般是考慮常規(guī)建筑布置形式,難以考慮建筑其他附屬設(shè)施的影響。從上述日照時(shí)間計(jì)算也可以得出,在該案件中不考慮現(xiàn)狀住宅自身圍墻與輔房遮擋的情況下,其一層住宅日照時(shí)間可以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。但在實(shí)際情況中,由于建筑形式的多樣性而難以使住宅南側(cè)每個(gè)窗戶都達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求,在《民用建筑設(shè)計(jì)通則(GB 50352—2005)》第5.1.3條規(guī)定：“每套住宅至少應(yīng)有一個(gè)居住空間獲得日照,該日照標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50180—93)》有關(guān)規(guī)定?！薄蹲≌ㄖ?guī)范(GB 50368—2005)》第7.2.1條規(guī)定:“住宅應(yīng)充分利用外部環(huán)境提供的日照條件,每套住宅至少應(yīng)有一個(gè)居住空間能獲得冬季日照?！薄蹲≌O(shè)計(jì)規(guī)范(GB 50096—2011)》第7.1.1條也明確規(guī)定:“每套住宅應(yīng)至少有一個(gè)居住空間能獲得冬季日照。”也正因?yàn)?/p>

建筑形式的多樣性和實(shí)際情況的復(fù)雜性,《城市建筑工程日照分析技術(shù)規(guī)程(DB33/1050—2008)》以國(guó)家規(guī)范為依據(jù),結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況, 在第 3.2.2條第4款規(guī)定：“獨(dú)立式、聯(lián)排式農(nóng)居單套住宅內(nèi)有2個(gè)或2個(gè)以上建筑層次時(shí),應(yīng)確保每戶至少有1層的居室窗臺(tái)達(dá)到日照標(biāo)準(zhǔn)”。

在此案例中,不考慮現(xiàn)狀住宅自身圍墻與輔房的情況下,報(bào)批住宅方案對(duì)其一層窗臺(tái)位置的日照影響能達(dá)到規(guī)范規(guī)定的日照標(biāo)準(zhǔn)要求。在考慮自身圍墻與輔房的情況下,其一層窗臺(tái)位置日照本身也不能都達(dá)到3h,報(bào)批住宅方案遮擋后時(shí)間有減少,但二層窗臺(tái)位置都能達(dá)到規(guī)范規(guī)定的日照標(biāo)準(zhǔn)要求。綜上所述,報(bào)批住宅方案對(duì)現(xiàn)狀住宅的日照影響能達(dá)到《城市建筑工程日照分析技術(shù)規(guī)程(DB 33/1050—2008)》規(guī)定的日照標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 結(jié) 語(yǔ)

通過此規(guī)劃許可的訴訟案件分析,可以看出在規(guī)劃管理中采用間距系數(shù)法是一種簡(jiǎn)單易操作的方法,便于控制住宅間距以滿足日照標(biāo)準(zhǔn)要求,是粗放型的管理手段。在實(shí)際工作中結(jié)合專業(yè)的日照分析軟件,可以精確計(jì)算建筑的日照時(shí)間,判別日照遮擋的原因與責(zé)任,輔助規(guī)劃審批的決策,提高管理水平。

[1] 國(guó)家技術(shù)監(jiān)督局.GB 50180—93城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社,2002．

[2] 黃農(nóng),郭煒,瞿偉.住宅日照間距系數(shù)的計(jì)算方法[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2001,24(4):533-537．

[3] 陳曉勇.建筑日照計(jì)算中太陽(yáng)赤緯角計(jì)算公式的探討[J].浙江建筑,2011,28(9):6-8．