天水市建筑日照分析计算的研究

1、对天水市建筑日照分析计算的研究天水市是国家级历史文化名城、关中-天水经济区次核心城市和陇东南区域中心城市。近年来，随着经济的快速发展，城市规模逐渐扩大，高层建筑日益增多，关于建筑日照也成为了人们越来越关注的问题，关于建筑日照的问题成为了不予忽视的关键。在城市规划管理中，日照分析结果也成为了规划主管部门方案审批的重要依据之一。本文将针对天水市建筑日照的计算及分析进行详息的分析及更近一步的探讨。【关键词】建筑日照；日照计算；日照分析一、建筑日照的概念1、认识建筑日照建筑日照指太阳光直接照射到建筑物、场地的状况。建筑日照是根据阳光直射原理和日照标准，建筑日照的目的是充分利用阳光以满足室内光环境和卫生

2、要求。阳光可以满足建筑采光的需求，在幼儿园、疗养院、医院的病房等特殊场所，日照要得到更多的阳光。2、建筑日照作用阳光照射能引起动植物的各种光生物学反应，能促进生物机体的新城代谢。阳光中紫外线能预防和治疗感冒、佝偻病、支气管炎等疾病。阳光中含有大量的红外线，冬季照射室内，所产生的辐射热能提高室温，有良好的取暖和干燥作用。因此在城市规划，建筑设计方面,提高日照面积有利于人们更好的维护自己的健康，预防疾病。经过大量的研究发现，日照在生活居住建筑中表现出三大作用：1、杀菌；2、提高室内温度；3刺激大脑头皮，以达到让人愉悦。二、建筑日照计算的意义建筑日照计算为规划审批提供科学直观的计算数据，可以此为依据

3、，结合国家有关规范可以压缩不科学的建筑间的间距,从而可以达到节约宝贵的城市建设用地的目的。1、改善居住环境建筑日照计算可以轻松地对建筑群体间相互影响进行分析，给出直观的结果。通过对结果的分析利用可以在居住区范围内更加科学合理地安排建筑物的位置。根据日照时间选择不同的绿化种植区域，甚至于可以巧妙地利用建筑群体间的阴影进行遮阳设计，为居住区创造更加舒适的环境。2、提高科学的管理水平传统日照系数法是以经验数据产生的一种简化计算法，本身就是一种近似计算，加之审批过程中把握尺度因人而异，导致一种粗放的和不规范的管理模式。采用软件进行日照计算可以定性定量的得出分析结果，彻底地消除了人为的因素。不但提高了审

4、批结果的准确性而且还改善了管理手段，提高了管理水平。建筑日照计算通过建立模型，模拟太阳运行轨迹准确计算建筑日照时效，使建筑日照管理更加科学合理。三、建筑日照计算的应用领域1、规划、建筑设计人员建筑日照计算可以在规划和建筑设计阶段，辅助规划和建筑方案设计以及方案调整。规划和建筑设计单位在进行规划和建筑设计的时候，往往需要使用一些设计手法并体现出一定的设计风格，但必须根据规划主管部门和开发商提供的规划依据和要求，来进行方案设计。而建筑日照计算则为设计人员提供了一个辅助，以调和客观依据和主观因素之间的矛盾，提高工作效率。2、规划行政主管部门在制定有关规划和建筑设计依据时与审定规划方案时,建筑日照可为

5、规划管理人员提供辅助规划管理功能，为规划审批提供科学直观的计算数据，避免由于建设不合理而产生的矛盾，在矛盾产生之前进行有效的规划管理，从而提高工作效率。3、法院、大众在发生日照纠纷时，被遮挡一方往往会提出对日照时数合理性和合法性的质疑，但又缺乏相应的评判标准，这时唯一的判定方式便回到了问题的起点：大寒日（冬至日）有效日照时间实测。但这种方法需要浪费大量的人力、物力和精力，也严重地影响了诉讼的时效性；而科学的建筑日照计算可以高效、公正、客观得出结论，同时兼顾了居民和开发商双方的利益。4、房地产开发商房地产开发商扮演着城市建设发展的动力引擎之一，并且运行于市场经济体制之下，驱动于经济利益。从这一角

6、度讲，在符合规划主管部门各种指导和约束的前提下，开发商总是希望能够将方案的建筑总面积做得多一些。常见的方法是多方案比较。由于每一个方案都需要大量时间制作，保证质量，因此实际用于对比的方案不会太多。而进行建筑日照计算的一大特点就是在保护人民群众利益的基础上，使开发商也可以得到利益保障。四、日照分析的对象及日照标准1、需要有日照要求的建筑为居住，幼/托教室、生活用房及活动场地，中小学普通教室，医院病房，老年公寓等建筑。2、住宅建筑应满足大寒日不低于2小时的日照标准，每套至少应有一个居住空间满足大寒日不低于2小时的日照标准，当一套住宅中居住空间超过四个时，其中应有两个居住空间满足大寒日不低于2小时的

7、日照标准。3、托儿所、幼儿园教室及生活用房（活动场地应有不小于1/2的活动面积）应满足冬至日不低于3小时的日照标准。4、中小学普通教室、医院病房、老年公寓应满足冬至日不低于2小时的日照标准。5、旧区改建的项目内新建住宅日照标准可酌情降低，但需满足以下标准：对旧区改建建设项目可降低为不低于大寒日日照1小时标准的住宅户数应控制为：低层、多层小区其户数不大于总户数的5%,其他高层、中高层小区或高层、中高层、多层混合的小区其户数不大于总户数的3%。旧区改建项目在规划条件通知书中必须明确注明。6、在原设计建筑外增加任何设施（如广告牌、大型空调室外机等）不能使相邻住宅建筑现状获得的日照时间降低。7、原有建

8、筑不满足日照标准的，新建建筑不能对其日照影响加剧。8、违法建筑以及临时建筑不考虑日照影响。五、建筑日照计算参数在城市居住区规划设计规范中规定了日照标准，该标准发布后日照规定作为强制性条文对建筑日照进行限制。在建筑日照设计时，会受所处地区、日照条件、建筑形式等影响。而建筑计算日照不能依靠日照间距系数，日照间距系数是一个非常不全面的设计依据，所以应该利用经过住建部认证的软件来模拟日照状况以得到更为准确的参数，如何正确计算得出建筑日照时间，就涉及到以下内容。1、计算数据在方案设计阶段和规划审批阶段的日照计算可以根据设计院提供的总平面图、建筑的平、立面图及户型图；由具有测绘资质部门提供的周边现状建筑图

9、纸资料或者城建档案馆提供的周边现状建筑图纸资料，进行建筑日照计算。2、日照基准年为了避免因采用不同的年份计算建筑日照而使计算结果不同的后果，需选取一个相对公平的日照基准年来计算建筑日照。主要从天文学标准历元和太阳赤纬角的因素来考虑确定。分析1984年2007年赤纬角的数据，发现它的变化存在一定的规律，变化周期为4年，且与一个闰年周期重合，大寒日、冬至日的赤纬角在闰年最大，闰年后的第一年最小。故闰年的建筑日照计算结果与常年的计算结果会有较大的不同，不具代表性，应以排除，而根据赤纬角的变化规律，选择闰年后的第一、二年较为合理。综合以上两方面因素，以公元2001年为日照基准年较为科学与合理。3、日照

10、标准日根据城市居住区规划设计规范规定了日照标准“日照标准日为大寒日和冬至日。4、有效日照时间带大寒日：有效日照时间带为8：00-16：00（真太阳时）冬至日：有效日照时间带为9：00-15：00（真太阳时）5、计算原点经纬度，日照计算一般可选取当地政府公布的城市经纬度，当建筑实际位置与城市纬度差超过15（纵向距离超过25km），或者与城市经度差超过15（横向距离超过20km）时，宜另确定经纬度的取值。6、计算起点在城市居住区规划设计规范中规定计算起点为底层窗台面。但对于落地窗和凸窗的计算起点、异型外墙和异型窗体、直角转角窗和弧形转角窗的计算起点以及窗户大小取值却没有明文规定，这都将直接影响到计

11、算结论的判定。而且随着社会的发展，新材料、新工艺、新形式层出不穷，这对计算起点的选择也更复杂多样，建议一律按照建筑墙体考虑计算起点。日照时间的计算起点应为有日照要求建筑的首层窗台面，是指距室内地坪0.9m高的外墙位置（含保温层和装修层）。具体的计算起点应符合以下规定：（1）落地窗或低窗的日照标准计算起点是距首层住宅室内地坪0.9m高的外墙位置。（见附图一）（2）非落地凸窗的日照标准计算起点是外墙主体所在位置的距室内地坪0.9m高的位置。（见附图二）（3）落地凸窗日照计算起点仍是外墙主体的延长线距室内地坪0.9m高的位置。（见附图三）（4）阳光室、封闭阳台在日照计算时以外墙主体的延长线距室内地坪

12、0.9m高的位置为计算起点。（见附图四）（5）直角转角窗和弧形转角窗，以窗户洞开口为日照计算起点。（见附图五）（6）当异型外墙突出部分大于等于6m2时，则被认为是一个单独的居住空间，日照计算起点应为异型外墙主体距室内地坪0.9m高的位置。（见附图六）落地窗芒U凸窗落地凸窗（附图三）阳台威阳光牢（附图四）（附图五）（附图六）7、满窗日照的计算宽度（附图一）（附图二）以经确认的日照分析计算基准面左右两个端点为计算点。宽度小于等于1.8m的窗户，按实际宽度计算。宽度大于1.8m的窗户，按窗户任意1.8m宽度的一段计算。8、计算范围计算范围在日照计算工作中是一个非常重要的参数，确定了该参数才能规范日照

13、计算和管理工作。确定计算范围应该考虑完整性和可操作性，分别考虑拟建建筑物的遮挡范围和周边现状建筑对其的遮挡范围。经过对天水市北纬3437进行计算发现大寒日8：00/16：00时日照影长率为5.19倍，9：00/15：00时日照影长率为2.68倍。如下图：基于科学性和可操作性，认为普通计算宜使用2.8倍范围进行计算；即若计算高度为100米的建筑，则应考虑该建筑东、西、北方向280米范围内的建筑。有特殊用途时应按照实际影响进行计算。大寒日：天水市北纬34。37不同建筑高度的建筑与遮挡建筑和被遮挡建筑的方位与距离建筑冋度太阳时12点11/13点10/14点9/15点8/16点方位角017324556

14、棒影长比率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、扫掠角扫掠角也称入射角，是指太阳入射光线与建筑外墙面之间的夹角。天水市的建筑大多为南北朝向，但有少部分建筑为东西朝向，当建筑非

15、正南北朝向时，建筑外墙面就会与太阳入射光线行成一定的角度。在该角度范围内的日照实际是只能到达外墙面而不能照入窗户。建筑日照标准是基于生活居住空间而言，而照射在外墙面的日照就无意义，也是无效的。所以应该根据窗宽、墙厚求出扫掠角，并在日照计算中予以应用。以东西向建筑外墙370mm厚，窗宽1400mm宽为例，扫掠角则为15度，反之如果不考虑该问题则计算结果就将会出现约一小时的误差。房间外部370mm窗宽為200240300370490600192227324090013151823291200101214182315008101114191800789121621006781014240056791

16、227005668113000456810330045579360044568不同窗宽墙厚扫掠角参考值10、屋顶附属物屋顶附属物在设计前期具有许多不确定的和不可知的因素；如屋顶上功能房间（消防水箱间、天线机房等）、大型公建的冷却塔、风机、空调机、风道等等,在建筑建成后产生增加和变化，屋顶格栅，遮挡百叶、广告设施等都会增加建筑对环境产生新的日照遮挡和影响。11、最小连续日照时间最小连续日照时间是指在统计总日照时间时对于多段日照中小于多少分钟的日照时间视为无效。如果无此参数设置则总日照时间变为多段日照中的时间累积，这样就不能达到日照质量，达不到建筑日照标准制定的初衷。根据以上分析，结合天水市的实际

17、情况，在进行建筑日照分析时，日照分析软件可按下列技术参数进行设置：（1）日照基准年：公元2001年；（2）计算起止时间：大寒日：8:00-16:00（真太阳时）、冬至日：9:00-15:00（真太阳时）；（3）计算经纬度：天水市，东经10542、北纬3437；（4）最小连续时间：30分钟；（5）时间间隔：1分钟；（6）网格间距：水平面5米，立面1米；（7）计算起点：有日照要求建筑的首层窗台面距室内地坪0.9m高的外墙位置；（8）计算方式：满窗日照。六、建筑日照计算分析报告目前日照计算报告形式没有统一规定，所以多种多样。规范报告要素、形式有利于明确日照计算尺度。就计算报告而言，可以按照下面部分来

18、表述：1、日照分析项目情况1.1建设项目名称、地点、用地范围、建筑规模；1.2基地内拟建建筑的基本情况；1.3现状建筑的基本情况；1.4日照分析技术参数。2、日照分析结论：2.1计算出现状建筑在拟建建筑建设前和建设后的有效日照时间，并列表说明；2.2对拟建建筑建设后不能满足日照标准的建筑，应明确其户数，并对不满足日照标准的每一个窗户列表说明。3、附图3.1拟建建筑的总平面图；3.2拟建建筑的立面图；3.3拟建建筑户型图；3.4现状平面日照等时线图；3.5现状立面日照等时线图；3.6规划平面日照等时线图；3.7规划立面日照等时线图。参考资料1:中华人民共和国物权法（第十届全国人民代表大会第五次会议通过）,2建设部