天水市建筑日照分析計(jì)算的研究

1、對天水市建筑日照分析計(jì)算的研究天水市是國家級歷史文化名城、關(guān)中-天水經(jīng)濟(jì)區(qū)次核心城市和隴東南區(qū)域中心城市。近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市規(guī)模逐漸擴(kuò)大，高層建筑日益增多，關(guān)于建筑日照也成為了人們越來越關(guān)注的問題，關(guān)于建筑日照的問題成為了不予忽視的關(guān)鍵。在城市規(guī)劃管理中，日照分析結(jié)果也成為了規(guī)劃主管部門方案審批的重要依據(jù)之一。本文將針對天水市建筑日照的計(jì)算及分析進(jìn)行詳息的分析及更近一步的探討?！娟P(guān)鍵詞】建筑日照；日照計(jì)算；日照分析一、建筑日照的概念1、認(rèn)識建筑日照建筑日照指太陽光直接照射到建筑物、場地的狀況。建筑日照是根據(jù)陽光直射原理和日照標(biāo)準(zhǔn)，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

2、要求。陽光可以滿足建筑采光的需求，在幼兒園、療養(yǎng)院、醫(yī)院的病房等特殊場所，日照要得到更多的陽光。2、建筑日照作用陽光照射能引起動(dòng)植物的各種光生物學(xué)反應(yīng)，能促進(jìn)生物機(jī)體的新城代謝。陽光中紫外線能預(yù)防和治療感冒、佝僂病、支氣管炎等疾病。陽光中含有大量的紅外線，冬季照射室內(nèi)，所產(chǎn)生的輻射熱能提高室溫，有良好的取暖和干燥作用。因此在城市規(guī)劃，建筑設(shè)計(jì)方面,提高日照面積有利于人們更好的維護(hù)自己的健康，預(yù)防疾病。經(jīng)過大量的研究發(fā)現(xiàn)，日照在生活居住建筑中表現(xiàn)出三大作用：1、殺菌；2、提高室內(nèi)溫度；3刺激大腦頭皮，以達(dá)到讓人愉悅。二、建筑日照計(jì)算的意義建筑日照計(jì)算為規(guī)劃審批提供科學(xué)直觀的計(jì)算數(shù)據(jù)，可以此為依據(jù)

3、，結(jié)合國家有關(guān)規(guī)范可以壓縮不科學(xué)的建筑間的間距,從而可以達(dá)到節(jié)約寶貴的城市建設(shè)用地的目的。1、改善居住環(huán)境建筑日照計(jì)算可以輕松地對建筑群體間相互影響進(jìn)行分析，給出直觀的結(jié)果。通過對結(jié)果的分析利用可以在居住區(qū)范圍內(nèi)更加科學(xué)合理地安排建筑物的位置。根據(jù)日照時(shí)間選擇不同的綠化種植區(qū)域，甚至于可以巧妙地利用建筑群體間的陰影進(jìn)行遮陽設(shè)計(jì)，為居住區(qū)創(chuàng)造更加舒適的環(huán)境。2、提高科學(xué)的管理水平傳統(tǒng)日照系數(shù)法是以經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的一種簡化計(jì)算法，本身就是一種近似計(jì)算，加之審批過程中把握尺度因人而異，導(dǎo)致一種粗放的和不規(guī)范的管理模式。采用軟件進(jìn)行日照計(jì)算可以定性定量的得出分析結(jié)果，徹底地消除了人為的因素。不但提高了審

4、批結(jié)果的準(zhǔn)確性而且還改善了管理手段，提高了管理水平。建筑日照計(jì)算通過建立模型，模擬太陽運(yùn)行軌跡準(zhǔn)確計(jì)算建筑日照時(shí)效，使建筑日照管理更加科學(xué)合理。三、建筑日照計(jì)算的應(yīng)用領(lǐng)域1、規(guī)劃、建筑設(shè)計(jì)人員建筑日照計(jì)算可以在規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)階段，輔助規(guī)劃和建筑方案設(shè)計(jì)以及方案調(diào)整。規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)單位在進(jìn)行規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)的時(shí)候，往往需要使用一些設(shè)計(jì)手法并體現(xiàn)出一定的設(shè)計(jì)風(fēng)格，但必須根據(jù)規(guī)劃主管部門和開發(fā)商提供的規(guī)劃依據(jù)和要求，來進(jìn)行方案設(shè)計(jì)。而建筑日照計(jì)算則為設(shè)計(jì)人員提供了一個(gè)輔助，以調(diào)和客觀依據(jù)和主觀因素之間的矛盾，提高工作效率。2、規(guī)劃行政主管部門在制定有關(guān)規(guī)劃和建筑設(shè)計(jì)依據(jù)時(shí)與審定規(guī)劃方案時(shí),建筑日照可為

5、規(guī)劃管理人員提供輔助規(guī)劃管理功能，為規(guī)劃審批提供科學(xué)直觀的計(jì)算數(shù)據(jù)，避免由于建設(shè)不合理而產(chǎn)生的矛盾，在矛盾產(chǎn)生之前進(jìn)行有效的規(guī)劃管理，從而提高工作效率。3、法院、大眾在發(fā)生日照糾紛時(shí)，被遮擋一方往往會(huì)提出對日照時(shí)數(shù)合理性和合法性的質(zhì)疑，但又缺乏相應(yīng)的評判標(biāo)準(zhǔn)，這時(shí)唯一的判定方式便回到了問題的起點(diǎn)：大寒日（冬至日）有效日照時(shí)間實(shí)測。但這種方法需要浪費(fèi)大量的人力、物力和精力，也嚴(yán)重地影響了訴訟的時(shí)效性；而科學(xué)的建筑日照計(jì)算可以高效、公正、客觀得出結(jié)論，同時(shí)兼顧了居民和開發(fā)商雙方的利益。4、房地產(chǎn)開發(fā)商房地產(chǎn)開發(fā)商扮演著城市建設(shè)發(fā)展的動(dòng)力引擎之一，并且運(yùn)行于市場經(jīng)濟(jì)體制之下，驅(qū)動(dòng)于經(jīng)濟(jì)利益。從這一角

6、度講，在符合規(guī)劃主管部門各種指導(dǎo)和約束的前提下，開發(fā)商總是希望能夠?qū)⒎桨傅慕ㄖ偯娣e做得多一些。常見的方法是多方案比較。由于每一個(gè)方案都需要大量時(shí)間制作，保證質(zhì)量，因此實(shí)際用于對比的方案不會(huì)太多。而進(jìn)行建筑日照計(jì)算的一大特點(diǎn)就是在保護(hù)人民群眾利益的基礎(chǔ)上，使開發(fā)商也可以得到利益保障。四、日照分析的對象及日照標(biāo)準(zhǔn)1、需要有日照要求的建筑為居住，幼/托教室、生活用房及活動(dòng)場地，中小學(xué)普通教室，醫(yī)院病房，老年公寓等建筑。2、住宅建筑應(yīng)滿足大寒日不低于2小時(shí)的日照標(biāo)準(zhǔn)，每套至少應(yīng)有一個(gè)居住空間滿足大寒日不低于2小時(shí)的日照標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)一套住宅中居住空間超過四個(gè)時(shí)，其中應(yīng)有兩個(gè)居住空間滿足大寒日不低于2小時(shí)的

7、日照標(biāo)準(zhǔn)。3、托兒所、幼兒園教室及生活用房（活動(dòng)場地應(yīng)有不小于1/2的活動(dòng)面積）應(yīng)滿足冬至日不低于3小時(shí)的日照標(biāo)準(zhǔn)。4、中小學(xué)普通教室、醫(yī)院病房、老年公寓應(yīng)滿足冬至日不低于2小時(shí)的日照標(biāo)準(zhǔn)。5、舊區(qū)改建的項(xiàng)目內(nèi)新建住宅日照標(biāo)準(zhǔn)可酌情降低，但需滿足以下標(biāo)準(zhǔn)：對舊區(qū)改建建設(shè)項(xiàng)目可降低為不低于大寒日日照1小時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的住宅戶數(shù)應(yīng)控制為：低層、多層小區(qū)其戶數(shù)不大于總戶數(shù)的5%,其他高層、中高層小區(qū)或高層、中高層、多層混合的小區(qū)其戶數(shù)不大于總戶數(shù)的3%。舊區(qū)改建項(xiàng)目在規(guī)劃條件通知書中必須明確注明。6、在原設(shè)計(jì)建筑外增加任何設(shè)施（如廣告牌、大型空調(diào)室外機(jī)等）不能使相鄰住宅建筑現(xiàn)狀獲得的日照時(shí)間降低。7、原有建

8、筑不滿足日照標(biāo)準(zhǔn)的，新建建筑不能對其日照影響加劇。8、違法建筑以及臨時(shí)建筑不考慮日照影響。五、建筑日照計(jì)算參數(shù)在城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定了日照標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后日照規(guī)定作為強(qiáng)制性條文對建筑日照進(jìn)行限制。在建筑日照設(shè)計(jì)時(shí)，會(huì)受所處地區(qū)、日照條件、建筑形式等影響。而建筑計(jì)算日照不能依靠日照間距系數(shù)，日照間距系數(shù)是一個(gè)非常不全面的設(shè)計(jì)依據(jù)，所以應(yīng)該利用經(jīng)過住建部認(rèn)證的軟件來模擬日照狀況以得到更為準(zhǔn)確的參數(shù)，如何正確計(jì)算得出建筑日照時(shí)間，就涉及到以下內(nèi)容。1、計(jì)算數(shù)據(jù)在方案設(shè)計(jì)階段和規(guī)劃審批階段的日照計(jì)算可以根據(jù)設(shè)計(jì)院提供的總平面圖、建筑的平、立面圖及戶型圖；由具有測繪資質(zhì)部門提供的周邊現(xiàn)狀建筑圖

9、紙資料或者城建檔案館提供的周邊現(xiàn)狀建筑圖紙資料，進(jìn)行建筑日照計(jì)算。2、日照基準(zhǔn)年為了避免因采用不同的年份計(jì)算建筑日照而使計(jì)算結(jié)果不同的后果，需選取一個(gè)相對公平的日照基準(zhǔn)年來計(jì)算建筑日照。主要從天文學(xué)標(biāo)準(zhǔn)歷元和太陽赤緯角的因素來考慮確定。分析1984年2007年赤緯角的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)它的變化存在一定的規(guī)律，變化周期為4年，且與一個(gè)閏年周期重合，大寒日、冬至日的赤緯角在閏年最大，閏年后的第一年最小。故閏年的建筑日照計(jì)算結(jié)果與常年的計(jì)算結(jié)果會(huì)有較大的不同，不具代表性，應(yīng)以排除，而根據(jù)赤緯角的變化規(guī)律，選擇閏年后的第一、二年較為合理。綜合以上兩方面因素，以公元2001年為日照基準(zhǔn)年較為科學(xué)與合理。3、日照

10、標(biāo)準(zhǔn)日根據(jù)城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定了日照標(biāo)準(zhǔn)“日照標(biāo)準(zhǔn)日為大寒日和冬至日。4、有效日照時(shí)間帶大寒日：有效日照時(shí)間帶為8：00-16：00（真太陽時(shí)）冬至日：有效日照時(shí)間帶為9：00-15：00（真太陽時(shí)）5、計(jì)算原點(diǎn)經(jīng)緯度，日照計(jì)算一般可選取當(dāng)?shù)卣嫉某鞘薪?jīng)緯度，當(dāng)建筑實(shí)際位置與城市緯度差超過15（縱向距離超過25km），或者與城市經(jīng)度差超過15（橫向距離超過20km）時(shí)，宜另確定經(jīng)緯度的取值。6、計(jì)算起點(diǎn)在城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計(jì)規(guī)范中規(guī)定計(jì)算起點(diǎn)為底層窗臺面。但對于落地窗和凸窗的計(jì)算起點(diǎn)、異型外墻和異型窗體、直角轉(zhuǎn)角窗和弧形轉(zhuǎn)角窗的計(jì)算起點(diǎn)以及窗戶大小取值卻沒有明文規(guī)定，這都將直接影響到計(jì)

11、算結(jié)論的判定。而且隨著社會(huì)的發(fā)展，新材料、新工藝、新形式層出不窮，這對計(jì)算起點(diǎn)的選擇也更復(fù)雜多樣，建議一律按照建筑墻體考慮計(jì)算起點(diǎn)。日照時(shí)間的計(jì)算起點(diǎn)應(yīng)為有日照要求建筑的首層窗臺面，是指距室內(nèi)地坪0.9m高的外墻位置（含保溫層和裝修層）。具體的計(jì)算起點(diǎn)應(yīng)符合以下規(guī)定：（1）落地窗或低窗的日照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算起點(diǎn)是距首層住宅室內(nèi)地坪0.9m高的外墻位置。（見附圖一）（2）非落地凸窗的日照標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算起點(diǎn)是外墻主體所在位置的距室內(nèi)地坪0.9m高的位置。（見附圖二）（3）落地凸窗日照計(jì)算起點(diǎn)仍是外墻主體的延長線距室內(nèi)地坪0.9m高的位置。（見附圖三）（4）陽光室、封閉陽臺在日照計(jì)算時(shí)以外墻主體的延長線距室內(nèi)地坪

12、0.9m高的位置為計(jì)算起點(diǎn)。（見附圖四）（5）直角轉(zhuǎn)角窗和弧形轉(zhuǎn)角窗，以窗戶洞開口為日照計(jì)算起點(diǎn)。（見附圖五）（6）當(dāng)異型外墻突出部分大于等于6m2時(shí)，則被認(rèn)為是一個(gè)單獨(dú)的居住空間，日照計(jì)算起點(diǎn)應(yīng)為異型外墻主體距室內(nèi)地坪0.9m高的位置。（見附圖六）落地窗芒U凸窗落地凸窗（附圖三）陽臺威陽光牢（附圖四）（附圖五）（附圖六）7、滿窗日照的計(jì)算寬度（附圖一）（附圖二）以經(jīng)確認(rèn)的日照分析計(jì)算基準(zhǔn)面左右兩個(gè)端點(diǎn)為計(jì)算點(diǎn)。寬度小于等于1.8m的窗戶，按實(shí)際寬度計(jì)算。寬度大于1.8m的窗戶，按窗戶任意1.8m寬度的一段計(jì)算。8、計(jì)算范圍計(jì)算范圍在日照計(jì)算工作中是一個(gè)非常重要的參數(shù)，確定了該參數(shù)才能規(guī)范日照

13、計(jì)算和管理工作。確定計(jì)算范圍應(yīng)該考慮完整性和可操作性，分別考慮擬建建筑物的遮擋范圍和周邊現(xiàn)狀建筑對其的遮擋范圍。經(jīng)過對天水市北緯3437進(jìn)行計(jì)算發(fā)現(xiàn)大寒日8：00/16：00時(shí)日照影長率為5.19倍，9：00/15：00時(shí)日照影長率為2.68倍。如下圖：基于科學(xué)性和可操作性，認(rèn)為普通計(jì)算宜使用2.8倍范圍進(jìn)行計(jì)算；即若計(jì)算高度為100米的建筑，則應(yīng)考慮該建筑東、西、北方向280米范圍內(nèi)的建筑。有特殊用途時(shí)應(yīng)按照實(shí)際影響進(jìn)行計(jì)算。大寒日：天水市北緯34。37不同建筑高度的建筑與遮擋建筑和被遮擋建筑的方位與距離建筑冋度太陽時(shí)12點(diǎn)11/13點(diǎn)10/14點(diǎn)9/15點(diǎn)8/16點(diǎn)方位角017324556

14、棒影長比率1.421.521.872.685.1918米25.6米27.4米33.7米48.3米93.5米24米34.1米36.5米44.9米64.4米124.7米30米42.7米45.7米56.1米80.5米155.8米45米64米68.5米84.2米120.8米233.8米60米85.4米91.4米112.2米161.1米311.7米80米113.8米121.9米149.6米214.8米415.6米100米142.3米152.4米187米268.4米519.3米9、掃掠角掃掠角也稱入射角，是指太陽入射光線與建筑外墻面之間的夾角。天水市的建筑大多為南北朝向，但有少部分建筑為東西朝向，當(dāng)建筑非

15、正南北朝向時(shí)，建筑外墻面就會(huì)與太陽入射光線行成一定的角度。在該角度范圍內(nèi)的日照實(shí)際是只能到達(dá)外墻面而不能照入窗戶。建筑日照標(biāo)準(zhǔn)是基于生活居住空間而言，而照射在外墻面的日照就無意義，也是無效的。所以應(yīng)該根據(jù)窗寬、墻厚求出掃掠角，并在日照計(jì)算中予以應(yīng)用。以東西向建筑外墻370mm厚，窗寬1400mm寬為例，掃掠角則為15度，反之如果不考慮該問題則計(jì)算結(jié)果就將會(huì)出現(xiàn)約一小時(shí)的誤差。房間外部370mm窗寬為200240300370490600192227324090013151823291200101214182315008101114191800789121621006781014240056791

16、227005668113000456810330045579360044568不同窗寬墻厚掃掠角參考值10、屋頂附屬物屋頂附屬物在設(shè)計(jì)前期具有許多不確定的和不可知的因素；如屋頂上功能房間（消防水箱間、天線機(jī)房等）、大型公建的冷卻塔、風(fēng)機(jī)、空調(diào)機(jī)、風(fēng)道等等,在建筑建成后產(chǎn)生增加和變化，屋頂格柵，遮擋百葉、廣告設(shè)施等都會(huì)增加建筑對環(huán)境產(chǎn)生新的日照遮擋和影響。11、最小連續(xù)日照時(shí)間最小連續(xù)日照時(shí)間是指在統(tǒng)計(jì)總?cè)照諘r(shí)間時(shí)對于多段日照中小于多少分鐘的日照時(shí)間視為無效。如果無此參數(shù)設(shè)置則總?cè)照諘r(shí)間變?yōu)槎喽稳照罩械臅r(shí)間累積，這樣就不能達(dá)到日照質(zhì)量，達(dá)不到建筑日照標(biāo)準(zhǔn)制定的初衷。根據(jù)以上分析，結(jié)合天水市的實(shí)際

17、情況，在進(jìn)行建筑日照分析時(shí)，日照分析軟件可按下列技術(shù)參數(shù)進(jìn)行設(shè)置：（1）日照基準(zhǔn)年：公元2001年；（2）計(jì)算起止時(shí)間：大寒日：8:00-16:00（真太陽時(shí)）、冬至日：9:00-15:00（真太陽時(shí)）；（3）計(jì)算經(jīng)緯度：天水市，東經(jīng)10542、北緯3437；（4）最小連續(xù)時(shí)間：30分鐘；（5）時(shí)間間隔：1分鐘；（6）網(wǎng)格間距：水平面5米，立面1米；（7）計(jì)算起點(diǎn)：有日照要求建筑的首層窗臺面距室內(nèi)地坪0.9m高的外墻位置；（8）計(jì)算方式：滿窗日照。六、建筑日照計(jì)算分析報(bào)告目前日照計(jì)算報(bào)告形式?jīng)]有統(tǒng)一規(guī)定，所以多種多樣。規(guī)范報(bào)告要素、形式有利于明確日照計(jì)算尺度。就計(jì)算報(bào)告而言，可以按照下面部分來

18、表述：1、日照分析項(xiàng)目情況1.1建設(shè)項(xiàng)目名稱、地點(diǎn)、用地范圍、建筑規(guī)模；1.2基地內(nèi)擬建建筑的基本情況；1.3現(xiàn)狀建筑的基本情況；1.4日照分析技術(shù)參數(shù)。2、日照分析結(jié)論：2.1計(jì)算出現(xiàn)狀建筑在擬建建筑建設(shè)前和建設(shè)后的有效日照時(shí)間，并列表說明；2.2對擬建建筑建設(shè)后不能滿足日照標(biāo)準(zhǔn)的建筑，應(yīng)明確其戶數(shù)，并對不滿足日照標(biāo)準(zhǔn)的每一個(gè)窗戶列表說明。3、附圖3.1擬建建筑的總平面圖；3.2擬建建筑的立面圖；3.3擬建建筑戶型圖；3.4現(xiàn)狀平面日照等時(shí)線圖；3.5現(xiàn)狀立面日照等時(shí)線圖；3.6規(guī)劃平面日照等時(shí)線圖；3.7規(guī)劃立面日照等時(shí)線圖。參考資料1:中華人民共和國物權(quán)法（第十屆全國人民代表大會(huì)第五次會(huì)議通過）,2建設(shè)部