紹興地區既有住宅不同位置加裝電梯的日照影響對比與分析

陳莉亞 高峰 陳曉紅

1. 華匯工程設計集團股份有限公司 浙江 紹興 312000；

2. 紹興市建設工程質量安全管理中心 浙江 紹興 312000

引言

既有住宅加裝電梯是政府老舊小區改造的一項重要民生工程。2019年，紹興市發布了《關于既有住宅加裝電梯工作的實施意見（試行）》，對電梯加裝方案提出“專項設計方案應當符合日照、結構安全、消防安全、井道底坑質量、應急救援和電梯等相關標準、安全技術規范”的規定。

本文擬通過對紹興地區既有住宅幾種常見位置的加裝電梯進行模擬日照計算，對比不同位置加裝電梯前后周邊建筑的日照時數變化，從日照影響的角度分析加裝電梯的合理位置，確定可能受影響的房間，為既有住宅加裝電梯決策和設計提供參考。

1 實地調研情況

目前，紹興地區有加裝電梯需求的以建成于1990年到2000年初期的住宅為主。既有住宅加裝電梯常見有三種做法。

第一種加裝在住宅北面，電梯到達樓梯的半層平臺，上或者下半層后由戶門進入戶內；

第二種加裝在住宅東西側面，通過廚房、餐廳或客廳進入戶內；

第三種加裝在住宅南面，通過陽臺或房間進入戶內。

第一種做法雖然不能完全到達住宅所在樓層，但是由于對戶內使用基本沒有影響，成為加裝電梯的首選做法。第二種做法只有靠山墻的半個單元住戶可以使用電梯，加裝電梯成本比較高，對房間的使用也有一定的影響。第三種做法不僅遮擋住宅自身的日照而且影響房間的使用，選擇這種做法的很少。

以下我們針對前兩種做法進行模擬日照計算、對比和分析。

2 日照影響對比與分析

2.1 基本條件

為了簡化圖面，我們假設了一組住宅，全部采用當時紹興地區三室一廳100㎡的主流戶型，如圖1所示：南面一排三棟住宅樓均為一梯兩戶三個單元，中間2號樓擬加裝電梯，為了能完整顯示日照變化，把北面住宅4號樓設計成了一梯兩戶不限單元數的一長條，并將房間進行了編號，作為日照分析對象。

圖1 電梯加裝前平面示意圖

當時紹興住宅主流層高為2.8m，底層設2.2m的車庫層，六層住宅的總高度是：2.2＋2.8×6=19m，日照分析的計算高度是一層住宅的窗臺位置，即：2.2＋0.9=3.1m。當時的規劃要求，多層住宅的日照間距按1∶1.2控制，則計算可得六層住宅南北向日照間距為：（19-3.1）×1.2=19.08m。雖然當時的住宅大部分都有坡屋面，但紹興地區采用的屋面坡度一般小于30°，只要屋頂起坡點為零基本不會遮擋日照，因此計算中不再考慮坡屋頂。

日照影響中的另一個關鍵性因素是加裝的電梯井道的平面尺寸和高度，目前，紹興地區既有住宅加裝的電梯考慮到成本原因，以國產品牌為主，經過對比永大，埃克森，三菱，普朗克，富士精工，西子奧的斯五個品牌630kg無機房客用電梯的技術參數，選取了井道尺寸相對最小的一個：西子奧的斯電梯來進行模擬計算，具體參數如表1所示，井道吊鉤和吊鉤梁高考慮300mm。

表1 西子奧的斯630KG無機房客用電梯技術參數表

2.2 計算軟件及參數

計算軟件為眾智日照分析軟件V10.0版。

根據省標[1]規定：普通住宅的日照標準日采用大寒日（1月20日），有效日照時間采用8∶00-16∶00，采樣點的間距為1m，日照計算間隔時間為5min。

計算采用多點沿線分析法，日照計算基準面取4號樓一層窗臺面，高度為3.1m，遮擋住宅高度為19m（六層）。

2.3 加裝于住宅北面時的日照影響對比與分析

2.3.1 電梯布置方案。電梯加裝于住宅北面時，常見的電梯安裝位置與住宅的距離有兩種：①電梯井道離樓梯間1.5m，留出人行通道，②電梯井道離樓梯間4m，留出車行通道。根據表1參數計算得電梯井高度為18.98m。

2.3.2 樓梯位置現狀情況。常見的是現狀1：一梯兩戶住宅單元，樓梯布置在單元中間位置，建筑朝向正南，如圖1所示。電梯分別加裝于2號樓三個單元的北面。

現狀2：受用地長度影響，有時會在住宅樓的端頭設計一梯一戶的住宅單元，單元樓梯布置在山墻位置，建筑朝向正南。電梯加裝于樓梯正對北面。

2.3.3 對比與分析。

2.3.3.1 現狀1。對電梯分別加裝于2號樓三個單元的北面進行加裝前后的日照計算，模擬計算結果顯示加裝電梯前后4號樓一層各房間日照時數基本沒有變化，但加裝電梯前后的日照陰影線卻是有變化的。經過對比后發現，當前條件下后排住宅4號樓完全處于前排住宅1，2，3號樓的陰影線內，一層窗臺處電梯和住宅的投影是重疊的，因此顯示電梯對日照無影響。

由于建筑的陰影是一個由建筑屋面頂點與地面日照陰影線連線形成的楔形，當后排住宅處于陰影線內時，這個楔形的斜面與后排住宅必然會存在一個相交的地方，在這個位置日照時數將會發生變化。為了驗證這個想法我們對以上各層也進行了日照分析。分析結果顯示二層有日照的房間得到的日照時數比一層略有增加，但大部分仍為零，說明二層窗臺仍處于楔形交線位置以下，加裝電梯前后各房間日照時數與一層一樣基本沒有變化，而三層時各房間的日照時數比二層成倍增加，且電梯加裝前后的日照變化明顯，可見三層窗臺已處于楔形交線位置以上。對三到五層進行日照模擬計算，顯示電梯加裝后對房間日照有明顯影響，電梯離樓梯間距離越大，樓層越低，影響越大，計算結果受影響最大的房間日照時數減少了26%，總計70分鐘，但三層時日照時數已經在3.5小時以上，因此，加裝后房間的日照時數仍不低于普通住宅大寒日2小時的規劃要求[2]。隨著時間的推移，由冬到春太陽高度角變高，日照陰影范圍線縮小，陰影的楔形斜面與后排住宅的交線將會下移，一二層的日照變化也將會如以上幾層一樣變得明顯。由于計算所采用的軟件無法進行逐日計算，因此一二層的日照影響還有待進一步研究，本文僅探討規范要求的大寒日日照。

2.3.3.2 現狀2。計算顯示這種情況的日照變化非常明顯。加裝電梯后， 4號樓一層房間的日照變化影響如下表（表2）顯示，受影響的房間數量雖然不多，減少的時數也不多，在30分鐘以內，但是由于一層房間日照時數基本都少于1小時，稍有影響就會失去日照，計算顯示受影響的14間房間中有8間影響程度達到了100%。對比東西單元的影響數據，顯示西單元加裝電梯對后排的影響比東單元更大一些。

為了進一步研究不同建筑環境中日照的變化，將2號樓西側的1號樓去掉，重新計算后發現（見表2），4號樓一層受影響的房間數量增加了一倍，雖然房間的日照時數增加了，平均影響程度有所下降，但是影響程度為100%的房間數沒有變化，還是有5間之多。這個現象說明，小區圍墻邊第一戶住宅如為一梯一戶，其加裝電梯對后排會有明顯影響。

表2 現狀2大寒日一層日照變化影響表

2.4 加裝于住宅東西側面時的日照影響對比與分析

2.4.1 電梯布置方案。

電梯加裝于住宅東西側面時，常見的電梯安裝位置有兩種：①電梯井道側面貼山墻，北面齊平住宅北面外墻，從廚房進入戶內，②電梯井道居山墻中間，從客廳或餐廳進入戶內，立面示意如圖2。由于電梯加裝于住宅側面時，電梯是從住宅所在樓面進入戶內，因此電梯井高度比安裝在北面時增加了1.4m，總高度為20.38m。

圖2 電梯加裝于住宅東西側面時立面示意圖

分析對象依舊采用一梯兩戶住宅單元，樓梯布置在單元中間位置，建筑朝向正南。

2.4.2 對比與分析。我們對電梯分別加裝于東西山墻北側 和居中位置進行加裝前后的日照計算，日照變化影響見表3。

表3 山墻加裝電梯大寒日一層日照變化影響表

電梯加裝在住宅側面，相當于增加了住宅長度，因此對日照的影響還是比較大的，加裝在東單元時受影響的17個房間中有2個是100%影響，西單元時受影響的17個房間中有4個是100%影響，相對來說西單元受到的影響更大一些[3]。

若加裝電梯的住宅西側無建筑，影響范圍明顯增加，但影響程度降低，受影響的22個房間中僅有2個受影響程度大于1/3，加裝后新增一個房間不能達到老城區住宅大寒日1小時日照標準[2]，新增一個房間不能達到大寒日2小時日照標準，其中電梯加裝于山墻居中時被影響房間全部能達到大寒日2小時日照標準。另外，電梯安裝于東山墻北側時對電梯西北側的房間影響更多，安裝于東山墻居中時對電梯東北側的房間影響更多。這說明電梯不同安裝位置對上下午的日照遮擋是一個分離關系，北側時對上午的日照遮擋較多，居中時對下午的日照遮擋較多，西山墻則正好相反。

3 結束語

紹興地區既有住宅不同位置加裝電梯大寒日一層的日照影響情況總結如下：

電梯加裝于住宅北面且樓梯靠住宅山墻時，加裝電梯對北面建筑的日照影響是最大的，電梯距離樓梯越遠影響越大，住宅旁邊有無其他建筑，僅對影響的范圍起作用，影響的程度不變；西單元加裝電梯的影響大于東單元。

電梯加裝于住宅東西側面時對北面建筑的日照影響其次，電梯與北面外墻的距離僅對影響的范圍起作用，影響的程度不變，但如住宅旁邊沒有其他建筑時，則日照影響不大；總體來說西單元加裝電梯的影響略大于東單元。

電梯加裝于住宅北面且樓梯位于單元中間時，加裝電梯對北面建筑的日照基本無影響。

實際工程中因小區布局各異，北面建筑位置也不盡相同，我們總結了大寒日一層日照受影響房間號，決定加裝電梯之前可以對照表4和圖1進行初步的判斷。

表4 大寒日一層日照受影響房間號表