建筑日照分析

于洪偉 丁元寶

（北京高能筑博建筑設(shè)計(jì)有限公司沈陽(yáng)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(jì)有限公司沈陽(yáng)分公司）

建筑日照是根據(jù)陽(yáng)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(guò)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(wèn)題,并提出了若干改進(jìn)建議,使建筑日照分析及管理變得有序、公平、透明、簡(jiǎn)便。

建筑日照；計(jì)算；分析；標(biāo)準(zhǔn)；建議

建筑日照指太陽(yáng)光直接照耀到建筑物、場(chǎng)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(yáng)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(yáng)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(yáng)光以滿足室內(nèi)光環(huán)境和衛(wèi)生要求，同時(shí)防止室內(nèi)過(guò)熱。陽(yáng)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(yáng)光還有殺菌和促進(jìn)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(yáng)能作能源。

二、建筑日照計(jì)算

建筑日照計(jì)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(shí)陰影圖及分時(shí)陰影疊合圖。

第二類：模型測(cè)試，使用建筑的縮尺模型和日規(guī)儀進(jìn)行分析。

上世紀(jì)80年代國(guó)外開(kāi)始采用計(jì)算機(jī)繪制陰影圖及日照等時(shí)線圖。 直到上個(gè)世紀(jì)末，國(guó)內(nèi)還在使用作圖法，作圖法十分麻煩，所以常有設(shè)計(jì)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(cè)算條件的場(chǎng)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(chǎng)合，在建筑小區(qū)建筑總平面日照計(jì)算中，不能用多個(gè)單體建筑物的日照等時(shí)線簡(jiǎn)單線疊加。

對(duì)于不同朝向的日照計(jì)算，我國(guó)一些城市的地方法規(guī)對(duì)太陽(yáng)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(diǎn)式和條式住宅混合形成的日照等時(shí)線場(chǎng)存在著日照等時(shí)線的晃動(dòng)現(xiàn)象，這種現(xiàn)象造成用間距系數(shù)來(lái)測(cè)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(shí)間。按照在一定時(shí)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(yáng)光大于0.5米，室內(nèi)的時(shí)間超過(guò)1小時(shí)，為防止室內(nèi)過(guò)熱和眩光，應(yīng)采取必要的遮陽(yáng)措施。有特殊要求的房間，如恒溫恒濕室、易燃品倉(cāng)庫(kù)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(jìn)行日照調(diào)整。日照調(diào)整主要是解決室內(nèi)過(guò)熱和眩光，大體可采取遮陽(yáng)和折射、擴(kuò)散兩種途徑。為達(dá)到折射、擴(kuò)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(yáng)光的強(qiáng)度；采用斷面為棱形的玻璃或玻璃磚，也可改變陽(yáng)光投射方向，避免陽(yáng)光過(guò)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(jì)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(jiàn)表1);對(duì)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(jì)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(xiàng)目?jī)?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(jì)規(guī)范》(2003年版)

（1）每套住宅至少有一個(gè)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(guò)4個(gè)時(shí),其中宜有2個(gè)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB 50180城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)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(duì)住宅、醫(yī)院、學(xué)校和托幼等建筑進(jìn)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(guó)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(duì)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(shí)及16時(shí)的太陽(yáng)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(guò)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(guò)50米，最小不小于30米。在日照分析范圍內(nèi)，為維護(hù)相鄰地塊樓盤的開(kāi)發(fā)權(quán)利，擬建建筑物周邊為尚未進(jìn)行規(guī)劃的地塊時(shí)，應(yīng)該進(jìn)行模擬重點(diǎn)分析。

五、存在的問(wèn)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(guó)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(guó)家標(biāo)準(zhǔn),造成雙重標(biāo)準(zhǔn),致使目前的建筑日照問(wèn)題突出。例如:某城市多層住宅采用日照間距系數(shù)法來(lái)確定建筑間距,日照間距系數(shù)為 1.5,經(jīng)過(guò)日照軟件分析,仍有個(gè)別窗口不滿足國(guó)家大寒日日照標(biāo)準(zhǔn)。

此外,國(guó)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(lái)了計(jì)算的復(fù)雜性和判斷的不確定等問(wèn)題。尤其在舊城改建時(shí),建筑的布局、高度、窗口的大小及陽(yáng)臺(tái)的形式等,均對(duì)日照分析結(jié)果產(chǎn)生重要影響,因此需要出臺(tái)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(xiàng)目中,為了平衡拆建比,規(guī)劃容積率指標(biāo)往往較高,開(kāi)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(duì)周邊住宅的日照造成影響。為了保護(hù)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(chǎng)上的日照分析軟件很多,哪一個(gè)軟件計(jì)算準(zhǔn)確度高、誤差小、接近實(shí)際等,都沒(méi)有相應(yīng)的機(jī)構(gòu)或權(quán)威部門進(jìn)行比較分析,設(shè)計(jì)單位只能根據(jù)軟件設(shè)計(jì)單位的介紹自行選擇,致使市場(chǎng)的日照分析成果參差不齊,缺少權(quán)威性。

4、管理問(wèn)題大多數(shù)城市的日照分析均由某設(shè)計(jì)單位獨(dú)立計(jì)算,沒(méi)有日照分析復(fù)核鑒定單位,其測(cè)算成果的準(zhǔn)確性與真實(shí)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(guò)實(shí)地測(cè)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(dú)立完成,資料收集游離在管理程序之外,真實(shí)、可靠程度缺乏保障。

六、改進(jìn)建議

1、實(shí)施統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn),加強(qiáng)法制管理國(guó)家應(yīng)出臺(tái)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(duì)技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)充。建立可操作性強(qiáng)、具有實(shí)用價(jià)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(shí),日照分析單位應(yīng)采用國(guó)家權(quán)威部門認(rèn)證鑒定的正版日照分析軟件,對(duì)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(duì)報(bào)送的日照分析資料的真實(shí)性負(fù)責(zé)。

2、合理確定容積率在下發(fā)規(guī)劃設(shè)計(jì)條件之前應(yīng)對(duì)規(guī)劃地塊的容積率和建筑日照進(jìn)行估算,預(yù)評(píng)價(jià)周邊建筑日照情況,避免對(duì)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(shí),可以采取簡(jiǎn)便的計(jì)算方法,同時(shí)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(huì)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(shí)施有效管理,起到監(jiān)督、檢查的職能作用,防范問(wèn)題產(chǎn)生。同時(shí)增加地區(qū)交流,經(jīng)驗(yàn)總結(jié),幫助技術(shù)人才不足的地區(qū)扭轉(zhuǎn)被動(dòng)局面,并加強(qiáng)專業(yè)技術(shù)人員的法制觀念和職業(yè)修養(yǎng),樹(shù)立正確的價(jià)值觀,在日照分析實(shí)踐中維護(hù)公共權(quán)益、整體利益。

[1] 柳孝圖 編著.建筑物理. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社. 2010.

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

TU984

1674-3954（2011）03-0287-01