從訴訟案例分析住宅建筑日照間距與日照時間的關系

陳曉勇,葉 夢

(杭州市城市規劃信息中心,浙江 杭州 310012)

法院判決確認某地規劃局的一項規劃許可違法,主要原因是該項報批建筑使北側住宅底層窗臺達不到《城市居住區規劃設計規范(GB 50180—93)》規定的住宅日照標準要求[1]。規劃局對此判決有異議,故就日照間距和日照時間等技術問題前來咨詢。經查閱當地政府頒布的規劃管理相關規定,以及項目報批圖紙和北側現狀住宅的測繪資料,通過數據計算、建模分析進行論證,就日照間距與日照時間的關系與讀者共同探討。

1 日照間距的論證

1.1 住宅建筑日照標準的依據

根據《城市居住區規劃設計規范(GB 50180—93)》第5.0.2.1條規定：“住宅日照標準應符合表5.0.2-1規定,”見表1。該項目屬Ⅲ類建筑氣候區的中小城市,故住宅的日照標準應達到大寒日3h,有效日照時間帶是8—16時,日照時間計算起點是底層窗臺面。

表1 住宅建筑日照標準

注：1.建筑氣候區劃應符合本規范附錄A第A.0.1條的規定。2.底層窗臺面是指距室內地坪0.9 m高的外墻位置。

1.2 住宅日照間距計算

1.2.1 正南北平行住宅日照間距系數計算

一天中太陽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],北側被遮擋建筑底層窗臺需達到大寒日3h的標準,則需要在10∶30—13∶30時間段內3個小時能照到太陽,此時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

根據日照原理,太陽位置通過以下計算公式求得：

sinhs=sinφ×sinδ+cosφ×cosδ×cost

cosα=(sinhs×sinφ-sinδ)/(coshs×cosφ)

式中,hs為太陽高度角,α為太陽方位角,φ為地理緯度,δ為太陽赤緯角,t為時角t=15°(n-12),n為時間(24時制)。

2.2.4 上市規格水產品養殖。在已經完全接近或是滿足上市規格要求的水產品養殖過程中，所應用的微生物制劑往往有枯草芽孢桿菌、光合細菌等。其本身含著非常多的營養物質與有益菌，并且含有大量的維生素及其他微量元素等［5］。將其應用于養殖水體中，能夠發揮調節水質的功能；將微生物制劑拌入餌料中，能夠大大促進養殖動物的腸道對飼料的吸收、消化，提高餌料利用率，并且可以增強養殖動物的免疫力。由于達到上市規格的水產品生長速率快、攝食量較大，極易患病。應用微生物制劑養殖成魚能夠提高成魚的成活率與產量。

太陽赤緯角δ可通過天文年歷查詢得到,也可通過下列公式計算[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,就是日期在年內的順序號,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太陽入射時刻的方位,α為方位角,ot′即為13∶30太陽入射時刻的方位,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為窗臺高度0.9m,hs為ot時刻太陽高度角。根據圖示可知,日照間距為

Dt=cosα×ot

則日照間距系數為

L=Dt/H=cosα×ctghs(H-0.9)/H

該地經度為120°49′,緯度為29°35′,將其代入上述公式,通過計算得出不同建筑高度遮擋而需滿足日照標準時間的間距系數L,結果見表2。

表2 遮擋建筑高度與間距系數關系表

從表2可以看出,遮擋建筑越低,滿足日照標準的間距系數越小,隨建筑高度的增加,間距系數變化趨于平緩。在規劃管理中,為方便計算與控制,確定一個日照間距系數來控制建筑間的日照距離,以便于滿足日照標準。在城區以多層與高層建筑為主,建筑高度較高,當地的《城鄉規劃管理技術規定》規定“正南向日照間距按H/D不小于1∶1.22控制”；而鄉村以低層建筑為主,建筑高度較低,在《市區村民建房審批若干規定》規定：“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。”

1.2.2 非正南北平行住宅日照間距系數計算

當平行布置的住宅建筑為正南偏東(或偏西)某一角度λ時(圖3),住宅建筑滿足日照標準的日照間距Dt計算公式為:

Dt=oo″=ot×cos|α-λ|

圖3 住宅非正南向布置時日照棒影響及日照間距平面示意

圖4 建筑關系圖

有偏角時，日照間距和間距系數可用圖解法或漸近法計算,過程復雜不再贅述。正因為有偏角后，日照間距可相應減小,故在《城市居住區規劃設計規范(GB 50180—93)》第5.0.2.2條規定：“住宅正面間距,應按日照標準確定的不同方位的日照間距系數控制,也可采用表5.0.2—2不同方位間距折減系數換算，”見表3。

表3 不同方位間距折減系數

注：1.表中方位為正南向(0°)偏東、偏西的方位角。2.L為當地正南向住宅的標準日照間距(m)。3.本表指標僅用于無其它日照遮擋的平行布置條式住宅之間。

1.2.3 報批住宅與現狀住宅的日照間距

據報批紅線圖表明(建筑位置關系見圖4),擬建住宅外墻距離北側住宅的日照距離是Dt=9.35 m,擬建住宅檐口遮擋高度H=10.24 m。測繪報告中表明現狀住宅的方位角是正南偏西30.66°,故其日照間距還需按規范的表3中對應方位角的角度進行折減,即需按0.8L折減。

按當地《城鄉規劃管理技術規定》規定“H/D不小于1∶1.22控制”計算,則報批住宅與現狀住宅間應達到的日照間距為D1=10.24×1.22×0.8=9.99 m,而報批距離為9.35 m,故未能達到該技術規定的間距要求。

該項目屬市區村莊范圍,在《城鄉規劃管理技術規定》中指出“市區村莊建設另行規定”,故按當地《市區村民建房審批若干規定》規定“正向間距不小于1∶1.1”計算,其應達到的間距為D2=10.24×1.1×0.8=9.01 m,而報批距離為9.35 m,故能達到《市區村民建房審批若干規定》規定的間距要求。

2 日照時間的論證

《城市居住區規劃設計規范(GB 50180—93)》規定了住宅日照標準,對如何計算沒有做具體說明,《城市建筑工程日照分析技術規程(DB 33/1050—2008)》明確了計算參數、計算基準面、分析方法和標準要求等操作細則,故依據報批圖與實測數據采用眾智日照軟件進行建模計算。

2.1 現狀住宅自身日照時間計算

根據測繪報告表明,現狀住宅東側、南側有3.15～4.09 m高的圍墻,西側有4.09 m高的輔房。現狀住宅在沒有南側報批住宅遮擋的情況下,分析圍墻與輔房對其住宅自身的日照時間影響程度,經計算有如下時間比較結果,見表4。

通過表4可以看出,表格左側時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)日照時間均有8h；表格右側時間是在圍墻與輔房遮擋的情況下,一層住宅大部分有5個采樣點剛達到3h多,有5個采樣點時間不到3h,最右側是時間減少的差值為4∶45—7∶55。時間對比表說明圍墻與輔房對其一層的日照遮擋影響非常大,導致其一層自身也不能都達到規范要求的3h標準,二層日照很好,沒有受到影響。

表4 圍墻與輔房對現狀住宅日照時間影響對比表

表5 報批住宅對現狀住宅(有圍墻與輔房)日照時間影響對比表

2.2 報批住宅對現狀住宅的日照影響

1)根據報批住宅方案圖進行建模,在考慮實際圍墻與輔房遮擋的情況下,計算其建設前后現狀住宅的日照時間比較，見表5。

通過表5可以看出,報批方案對現狀住宅一層有5個采樣點日照時間沒有減少,有5個采樣點日照時間減少5～25 min；對二層日照時間也有減少,但二層日照時間都有5h以上,能達到大寒日3h的標準要求。

2)在不考慮現狀住宅自身圍墻與輔房遮擋的情況下,報批住宅方案圖在建設前后對現狀住宅的日照時間影響比較，見表6。

表6 報批住宅對現狀住宅(無圍墻與輔房)日照時間影響對比表

通過表6可以看出,左側表格中建設前的日照時間有8h,報批住宅方案建成后使現狀住宅一、二層日照時間均有減少,但日照時間都在5h以上,能達到大寒日3h的標準要求。

2.3 報批住宅對現狀住宅的日照影響是否達到規范要求

《城市居住區規劃設計規范(GB 50180—93)》第5.0.2條：“住宅間距,應以滿足日照要求為基礎,綜合考慮采光、通風、消防、防災、管線埋設、視覺衛生等要求確定,”主要是闡明住宅間距確定的依據問題,故進一步在第5.0.2.1條規定了住宅日照標準,在第5.0.2.2條規定了正向間距,第5.0.2.3條規定了住宅側向間距。在確定間距時,一般是考慮常規建筑布置形式,難以考慮建筑其他附屬設施的影響。從上述日照時間計算也可以得出,在該案件中不考慮現狀住宅自身圍墻與輔房遮擋的情況下,其一層住宅日照時間可以達到標準要求。但在實際情況中,由于建筑形式的多樣性而難以使住宅南側每個窗戶都達到標準要求,在《民用建筑設計通則(GB 50352—2005)》第5.1.3條規定：“每套住宅至少應有一個居住空間獲得日照,該日照標準應符合現行國家標準《城市居住區規劃設計規范(GB 50180—93)》有關規定。”《住宅建筑規范(GB 50368—2005)》第7.2.1條規定:“住宅應充分利用外部環境提供的日照條件,每套住宅至少應有一個居住空間能獲得冬季日照。”《住宅設計規范(GB 50096—2011)》第7.1.1條也明確規定:“每套住宅應至少有一個居住空間能獲得冬季日照。”也正因為

建筑形式的多樣性和實際情況的復雜性,《城市建筑工程日照分析技術規程(DB33/1050—2008)》以國家規范為依據,結合當地的實際情況, 在第 3.2.2條第4款規定：“獨立式、聯排式農居單套住宅內有2個或2個以上建筑層次時,應確保每戶至少有1層的居室窗臺達到日照標準”。

在此案例中,不考慮現狀住宅自身圍墻與輔房的情況下,報批住宅方案對其一層窗臺位置的日照影響能達到規范規定的日照標準要求。在考慮自身圍墻與輔房的情況下,其一層窗臺位置日照本身也不能都達到3h,報批住宅方案遮擋后時間有減少,但二層窗臺位置都能達到規范規定的日照標準要求。綜上所述,報批住宅方案對現狀住宅的日照影響能達到《城市建筑工程日照分析技術規程(DB 33/1050—2008)》規定的日照標準要求。

3 結 語

通過此規劃許可的訴訟案件分析,可以看出在規劃管理中采用間距系數法是一種簡單易操作的方法,便于控制住宅間距以滿足日照標準要求,是粗放型的管理手段。在實際工作中結合專業的日照分析軟件,可以精確計算建筑的日照時間,判別日照遮擋的原因與責任,輔助規劃審批的決策,提高管理水平。

[1] 國家技術監督局.GB 50180—93城市居住區規劃設計規范[S].北京：中國建筑工業出版社,2002．

[2] 黃農,郭煒,瞿偉.住宅日照間距系數的計算方法[J].合肥工業大學學報：自然科學版,2001,24(4):533-537．

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