确定住宅建筑日照间距的棒影图综合分析法
基于棒影法的居室有效日照时数分析--以清远市区为例
摘 要：日照是建筑规划设计的重要因素。通过基于棒影法的计算原理，制定清远市区各方位各时刻棒影比率表，计算
并分析居室有效日照时数，发现该方法仅适用于无其他日照遮挡的平行布置条式住宅之间；地球绕太阳运动时存在的摄动
现象使日照棒影法分析居室日照存在误差；利用棒影法分析居室有效日照时数，需要确定日期和时刻、建筑地理位置、间
同时研究建筑日照的理论与方法渐趋成熟，因此 对当地建筑居室有效日照进行分析是有业务必要 的，也是有现实意义的。
本文通过棒影法原理计算居室有效日照时 数，判断其是否符合规范关于日照的有关规定。借 助棒影法来衡量居室日照效果，以期为本地建筑 日照评估提供有益依据，开展针对性、个性化气象 服务。
1 清远市居室日照标准的确定 我国《物权法》对于采光权进行了明文规定，
hs 为太阳高度角。通过棒影法计算棒影比率 A 作 为判断居室是否接受有效日照的指标。棒影法计
算原理如图 1，根据棒影长度与棒高的变化关系
可得公式淤：
L=H·coths = H·A
淤
图 1 棒影法计算原理
2.2 公式中的数值来源
hs 为太阳高度角，可根据日照原理计算：
sinhs=sin椎·sin啄+cos椎·cos啄cos赘
哈尔滨市有效日照时数计算与分析
哈尔滨市有效日照时数计算与分析张海玉;曹彦;王永波;王蕾【摘要】城区有效日照时数的确定是城市住宅规划中不可缺省的一部分.文中则运用棒影日照图进行建筑日照分析、建模,通过程序可以计算出哈尔滨市任意小区内任意一点有效日照时数及全天日照时数,为建筑工程和住宅小区商品房推销提供了可靠的气象科学依据.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2015(037)002【总页数】2页(P20-21)【关键词】有效日照时数;太阳高度角;棒影日照图【作者】张海玉;曹彦;王永波;王蕾【作者单位】黑龙江省气象服务中心, 哈尔滨150080;黑龙江省气象服务中心, 哈尔滨150080;黑龙江省气象服务中心, 哈尔滨150080;黑龙江省气象服务中心, 哈尔滨150080【正文语种】中文【中图分类】TU113.3为了使室内保持良好的卫生条件，起到灭菌防潮的作用，提高室内在冬季的温度，住宅建筑需要适宜的光照环境。
为达到适宜光照环境，在住宅建筑规划设计中，住宅建筑间的距离、高度、朝向等就显得至关重要。
小区内建筑物的采光问题是住宅建设中需重点研究的内容。
文中则运用棒影日照图进行建筑日照分析、建模，通过程序可以计算出哈尔滨市任意小区内任意一点有效日照时数及全天日照时数。
通过计算有效日照时数，为小区住宅及商品房的销售提供准确的科学依据。
1.1 棒影长度求解假设垂直立于地面上的任意棒的棒高H，该棒在某一时刻棒影的长度H′关系式为H′=H·ctghs式中，H为垂直于地面的棒高；H′为某时刻棒影长度；hs为太阳高度角，即太阳光线与地平面的夹角；棒影方位角As′的关系式为As′=As+180°式中，As为太阳方位角，即太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南线的夹角。
根据日照原理，则cosAs=(si nhs·sinΦ-sinδ)/(coshs·cosΦ)sinhs=sinΦ·sinδ+ cosΦ·cosδ·cosΩ式中，Φ为地理纬度，即所在城市地理纬度；Ω为时角，即一天中地球自转在不同时刻的时角；δ为太阳赤纬角，即太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角。
建筑方案日照分析图步骤
建筑方案日照分析图步骤建筑方案日照分析图是建筑设计中常用的一种分析工具，用于评估建筑物在不同时间段内的日照情况。
通过分析日照分布情况，可以确定建筑物在不同季节和不同时间段内的照明状况，以及可能存在的遮挡问题。
下面是建筑方案日照分析图的具体步骤。
1. 收集数据在进行日照分析之前，首先需要收集一些必要的数据，如建筑物的地理位置、高度和方位角等。
这些数据将用于进行日照计算和分析。
2. 确定分析时间段根据需要分析的问题，确定适当的时间段。
可以选择一天中的不同时间段进行分析，比如早晨、中午和傍晚等时间段，或者选择一年中的不同季节进行分析。
不同时间段的日照情况可能存在明显的差异，因此需要根据实际情况进行选择。
3. 进行日照计算利用专业的建筑日照模拟软件，根据建筑物的数据和时间段的选择，进行日照计算。
该软件可以根据地理位置和日期/时间信息，模拟太阳的运动轨迹，并计算出各个时间点的太阳高度角和方位角等参数。
4. 绘制日照分析图根据日照计算结果，使用绘图软件或CAD软件，绘制出日照分布图。
日照分析图通常以平面图的形式呈现，每个时间段对应一张图。
图中会标注出建筑物的轮廓和朝向，以及日照状况的分布情况。
5. 添加色阶和阴影效果为了更直观地显示日照情况，可以对日照分析图进行一些色彩处理。
可以根据日照强度的高低，为不同区域设置不同的色阶，以突出日照情况的差异。
同时，还可以添加阴影效果，以模拟建筑物投射出的影子，进一步表现出遮挡的情况。
6. 分析结果及优化通过对日照分析图的观察和分析，可以得出一些结论和建议。
比如，哪些区域存在严重的遮挡问题，需要进一步优化；哪些区域日照充足，可以用作绿化或采光区域等。
根据分析结果，可以对建筑方案进行相应的优化和调整。
总结：以上是建筑方案日照分析图的基本步骤。
通过进行日照分析，可以评估建筑物的照明情况，提供便于设计师和规划者做出科学和合理的决策的依据。
同时，还可以为建筑物的绿化和采光等方面提供参考，提高建筑物的可持续性和人居环境的舒适度。
棒影图实验
棒影图实验
一、实验目的
1、了解三参数日照仪的使用原理和使用方法
2、绘制棒影图的方法
3、棒影图的用途
二、实验设备
三参数日照仪、三角板、量角器、计算机
三、预习要求
《建筑物理》第六章。
四、实验原理与方法
1、三参数日照仪的原理
在自然阳光的照射中，由于地球太阳转动和地球的自转，太阳的高度角和方位角也在随着持续变化，其变化值取决于测量时间、测量地点的纬度和赤纬度这三个重要的参数。
三参数日照仪就是依据以上的原理设计而成的。
2三参数日照仪的使用方法
●模拟平行光源（建议≥500W的探照灯）
●将日照仪放于平稳的桌面上，使纬度盘刻度为0，时间表为12时，赤纬度位
于3月份（春分和秋分的日照位置）。
挪动日照仪或灯源位置，使棒影图位于
无影的状态。
●调节纬度盘、赤纬盘，调到要测的地理位置和要测的日期，转动支架，可测出
不同时间的日照状况。
或直接在地平面上铺纸绘制棒影图。
3棒影图的制作
方法一：三参数日照仪法
●调节日照仪上的纬度盘、赤纬角刻度盘使之与设计所在地的纬度、赤纬度一致；
●在地面上铺纸、立棒、转动时角刻度盘，画当地、当日棒影轨迹；
●把预先制作好的建筑模型放在地面，使其朝向与设计朝向一致。
转动时间刻度
盘，即可观察。
方法二：计算绘制法
依据给定的地点、日期和时间计算太阳高度角及方位角，按照比例画出棒影图。
4 棒影图的使用
建筑物朝向和间距
五、实验步骤指导
1、检查仪器以及校准仪器
2、绘制棒影图
3、确定朝向和间距
六目前获得建筑物阴影的方法
计算机模拟法。
确定住宅建筑日照间距的棒影图综合分析法
第24卷第2期合肥工业大学学报(自然科学版)Vol.24No.2 2001年4月JO URN AL O F HEFEI UN IV ERSITY O F TECHNO LOGY Apr.2001确定住宅建筑日照间距的棒影图综合分析法黄 农1, 姚金宝2, 瞿 伟3(1.合肥市规划局,安徽合肥 230001; 2.合肥工业大学土木建筑工程学院,安徽合肥 230009; 3.昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明 650051)摘 要:住宅建筑日照分析是城市居住区规划设计中的一项重要工作内容。
对于正南向布置的住宅按照各地正南向住宅的标准日照间距系数计算即可,但是对于不同朝向的住宅或老城区、周围建筑密集区的住宅,日照间距的确定较为困难。
文章提出利用棒影日照图综合分析确定住宅建筑日照间距,对于解决这类问题是一种可靠实用的方法。
关键词:城市规划;居住区规划设计;住宅建筑日照间距;棒影日照图中图分类号:T U984.12;TU113.3 文献标识码:A 文章编号:1003-5060(2001)02-0217-05General analytical method to get the residential buildingsinsolation interval by using stick sunlight shadow chartHU AN G No ng1, Y AO Jin-bao2, QU W ei3(1.Hefei City Planning Bureau,Hefei230001,China; 2.School of Civil Engineering,Hefei Univ ersity of Techn olog y,Hefei230009, China; 3.Sch ool of Civil Engineering,Kunming University of Science and Tech nology,Kunming650051,Ch ina)Abstract:The residential building s insola tion interval analysis is an impo rtant job in the field o f urban residential district planning and desig n.The insolation interv al of the buildings facing to the south can be g ot by the sta nda rd co efficient of such building s insola tion interv al.But to the buildings w hich will be built in the old city zone or to wa rds other sides than the south,the building s inso latio n interv al is difficult to determine.This paper pro poses a g eneral analy tical metho d to g et the residential building s inso la tio n interv al by using stick sunlight shado w chart.The m ethod is prov ed to be reliable a nd practical.Key words:city pla nning;urban residential district planning and desig n;residential building s inso la tio n interv al;stick sunlight shadow cha rt住宅建筑需要适宜的日照,主要目的是为了能使室内有良好的卫生条件,起消灭细菌和干燥潮湿房间的作用,以及在冬季能使房间获得太阳辐射热而提高室温。
关于建筑设计中棒影日照图的应用分析
关于建筑设计中棒影日照图的应用分析摘要：本文以棒影日照图的具体棒影数值为切入点，就其在住宅建筑设计中具体应用手段，做细致的探究分析，期望为有效改善住宅建筑冬季日照时间，提升住户居住环境与条件，提供有益的参考。
关键词：建筑设计；棒影日照图；日照时间《城市居住规划设计》对各气候区不同规模城市的住宅大寒日、冬至日日照时间均做出了最低限度规定，并要求老年人居住建筑冬至日日照时间不应低于2小时标准。
然而当前部分建筑因施工时建设单位对日照时间的疏忽，或是本身建筑地形、朝向、用地紧张等因素的影响，致使所建住宅建筑无法满足最低的城市住宅日照时间要求。
导致居民在冬季得不到足够的阳光照射，进而形成冰冷的住宅环境。
特别是建筑底部数层的住户，在冬季都得不到充分的日照时间，导致居住环境阴森寒冷，影响住户居住舒适度与卫生健康。
若能将棒影日照图应用到住宅建筑设计中，建设单位就能依据棒影日照图的数据，判别该建筑设计方案在冬季的日照时间，进而指导住宅建筑施工设计，确保建筑冬季日照时间的充分，以实现住户舒适、健康的居住环境要求。
一、棒影日照图的棒影数值概述棒影日照图中棒影具体数值的运算，是先假设垂直于地面的任一棒的棒高为H，此棒在某一时刻下的棒影长度则为H′，而棒影的方位角为A′s，三者间的具体关系式为：H′=H·coth （1）A′s =As+180°（2）再结合日照原理定义，则进一步得出：cosa=（sinhs ·sinФ-sinδ）/（coshs·cosФ）（3）Sinhs=sinФ·sinδ+cosФ·cosδ·cosΩ（4）四者关系式中，Ф是指地理纬度，即住宅建筑所处的具体地理纬度位置；δ是指太阳赤纬角，即太阳照射光线与地球赤道面之间所夹的圆心角数值；Ω则指时角，即是指在一天之中地球自转在某一时刻的时角；hs是指太阳高度角，即为太阳照射光线与地球地平面之间所形成的夹角；而A则是指太阳方位角，即为s太阳照射光线在地球地平面上的投影线，与地平面正南线之间所形成的夹角。
建筑日照的计算机辅助分析方法介绍
坡地日照等值线
对于各种不同的几何形体集合，图中后六个物体为计算集合，绘制表面的等值线；前两 个物体为遮蔽集合，不计算绘制等值线结果.
坡地日照伪彩色图
对于各种弧形墙面的建筑集合，或带抽槽的塔式高层建筑，图面上绘制出的等 时线较多，看起来比较吃力，采用坡地日照的伪彩色选项就能正确地绘制出上 述对象的日照伪彩色图，下面展示的是弧形建筑群的计算结果，其中分别是东 南和东北方向的轴测视图.
用棒影图来计算窗台中点的有效日照时间（资料来源《建筑热环境》）
清华建筑日照分析软件
Sunshine 2.0 D/M/P 1996-2005
• 天空图法 • 日照圆锥面法 • 日照等时线 • 返回光线法 • 阳光通道法 • 极限容积法
可以在AutoCAD R14/2000/2002/2004/2005下运行. 可以连接Acess数据库. 可以输出曲线图或伪彩色图. 多种原创的辅助分析工具和算法，处国内领先地位. 同时提供中文简体、繁体以及英文版.
建筑日照分析的误区
设计者简单地采用按图面测量建筑之间的距离，计算间距系 数容易导致失误。这种失误表示在如下的方面：
纵向长度超过50米时，后排建筑首层不能满足日照要求。 按间距系数来设计建筑物退台直接导致缪误 条形住宅和点式住宅混排时间距系数无从依据，也不能反映出日 影线的摄动现象 特种体形的建筑物间距系数无从依据。 一、二期建筑日照资源分配的不平衡。
• 计算机辅助日照计算中,太阳被简化为理论上的点光源,影子边界明确, 所以精度可达10-5小时,而现场实际观察时,由于太阳影子边界存在着 过渡区域,目察精度根本无法达到这个量级。
福州市住宅建筑合理日照间距
则棒影 Ｏ ’ ａ 的长 度 日’日 ｔｈ 。 ＝ ｃ ￣ 棒与 影 的基 本 关 ｇ
设 在 地面 上 ０点 立 一任 意 高度 日 的垂 直棒 。 在 已知 某 时刻 的太 阳方 位 角 Ａ 和 高度 角 的 情
况 下 ， 阳照射 棒 的顶 端 ａ在 地 面 上 的投影 为 ａ， 太 ’
小 房屋 间距 ， 一 、 层 住 户得 不 到 应 有 的 目照 ， 使 二 除 了影 响这 些住 户 的健 康 卫生 外 ，还 造成 降低 出
０ｃ ． ２ １ ｔ ０１
文 章编 号 ： ６ ２４ ４ （ ０ ）５ ０ ８ — ６ １ ７ ． １ ３ ２ １ ０ —０ ７０ １
文献 标 识 码 ： Ａ
福州市 建筑 住宅 合理日 距 照间
马 咏 真
（ 福建农林 大学 交通 学院，福建 福 州 ３ ０ ０ ５ ０ ２）
摘 要 ： 利用棒影日照图研究福州市建筑日照间距 系数 ， 按建筑朝向正南、 南偏 东及南偏西各５ 、０、５ 、 。ｌ。ｌ。
Ｆ ｚ ｏ ｔ ｅ ｓ ｍｍａｉｅ ｕ ｈ ｕ ｕ ｈ ｕ Ｃｉ ａ ｕ ｙ ｒ ｒ ｄ Ｆ ｚｏ ． ｚ
Ｋｅ ｒ ｓ ｓ ｃ ｕ ｌ ｈ ｈ ｄ ｗ ｃ ａｔ Ｆ ｚ ｏ ｉ ； ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ ｓ ａ ｉｇ ｃ ｎ ｔ ｃ ｏ ｒ ｎａ ｏ ｙ ｗｏ ｄ ： ｔ ｋ ｓ ｎｉ ｔ ａ ｏ ｈ ｒ； ｕ ｈ ｕ Ｃ ｔ ｃ ｎ ｔ ｃ ｏ ｐ ｃ ； ｏ ｓ ｕ ｔ ｎ ｏ ｉ ｔｔ ｎ ｉ ｇ ｓ ｙ ｒ ｉ ｎ ｒ ｉ ｅ ｉ
日照间距指前后两排南向房屋之间
日照间距指前后两排南向房屋之间，为保证后排房屋在冬至日底层获得不低于一小时的满窗日照而保持的最小间隔距离。
日照间距的计算方法：以房屋长边向阳，朝阳向正南，正午太阳照到后排房屋底层窗台为依据来进行计算。
由图可知：tanh=(H-H1)/D,由此得日照间距应为：D=(H-H1)/tanh；式中：h—太阳高度角H—前幢房屋檐口至地面高度；H1—后幢房屋窗台至地面高度。
实际应用中，常将D换算成其与H的比值，即日照间距系数，以便于根据不同建筑高度算出相同地区、相同条件下的建筑日照间距。
如居室所需日照时数增加时，其间距就相应加大，或者当建筑朝向不是正南，其间距也有所变化。
在坡地上布置房屋，在同样的日照要求下，由于地形坡度和坡向的不同，日照间距也会随之改变。
当建筑平行等高线布置，向阳坡地，坡度越陡，日照间距可以越小；反之，越大。
有时，为了争取日照，减少建筑间距，可以将建筑斜交或垂直于等高线布置。
日照间距百科名片编辑本段计算方法日照间距的计算方法：以房屋长边向阳，朝阳向正南，正午太阳照到后排房屋底层窗日照间距台为依据来进行计算。
由图可知：tanh=(H-H1)/D,由此得日照间距应为：D=(H-H1)/tanh；式中：h—太阳高度角H—前幢房屋女儿墙顶面至地面高度；H1—后幢房屋窗台至地面高度。
(根据现行设计规范，一般H1取值为0.9m，H1>0.9m时仍按照0.9m取值）在着超高建筑物。
在建筑小区建筑总平面日照计算中，不能用多个单体建筑物的日照等时线简单线性叠加。
对于不同朝向的日照计算，我国一些城市的地方法规对太阳光线入射角度与承照墙面的夹角有一定的限制，所以，用棒影图求解十分麻烦。
居住区众多点式和条式住宅混合形成的日照等时线场存在着日照等时线的摄动现象，这种现象造成用间距系数来测算日照情况存在较大误差。
简单地采用从图纸上量取间距系数来制定建筑的排布和间距是极不可靠的，它可能导致失误，在方案后期发现的日照问题将给设计单位和业主造成人力和物力的损失。
居室有效日照的评估与应用
５ ２
广东气象
第３ ４卷
３房 ２厅 房子 （ 阳台高 ２ ， ０ｍ） 阳台、 两个房 间朝 向是 Ｓ Ｅ
（ 向 东 偏 ４ 。 ， 人 住 的 房 间 是 Ｓ 向 （ 向 西 偏 南 ５） 老 Ｗ 南
４ 小 结
１ ）在业务评估 过程 中 ， 除了居 室最小 有 效 日照数 ，
５ １
南 向住宅的标 准 Ｅ照间距系数 ， ｌ 按照不 同方位 间距折减 系 数， 计算 出住宅建筑的其它方位 Ｅ照棒影率（ ｔ 见表 ２ 。 ）
表 ２ 其 它 方 向 有 效 时段 棒 影率
目前 ， 国内住宅 建 筑 日照 间距 的确 定 ， 执行 国家 标 准 ， 主要办法是根 据建 筑气 候分 区制 订冬 至 日在一 天 其
估业务提供依据 ， 为公 众提供更好 的 、 贴身 的公共气象服务 。
关键词 ： 应用气象 ； 日照棒影 ； 效 日照评估 ； 有 居室
中 图分 类号 ：Ｐ ９ ４ 文 献标 识码 ： Ｂ 文章 编 号 ： ０７—６９ （０ ２ ０ ０ ５ １０ １０ ２ １ ）３— ０ ０—０ ３ 根 据 日照原 理 Ｊ则 ， ｓ ｓ ｉ ｈ ＝ ｉ ・ ｉ ６＋ Ｏ ・ Ｏ ＣＳ ｎ ｎ咖 ｓ ＣＳ ｎ ＣＳ ６・ Ｏ （） ２
３ １ 楼层 日照计算高度 （ 高） ． 棒 确定 棒 高确定分 ３种情况 ： ⑧地形平坦 ， 可视前后 ２栋建
筑物高差为零 ， 则棒高 丑 ＝Ｈ一日。其 中 日 作为评价某 ， 。
１日 ： ） 期 １ ２ ｔ Ｅ序 号 ：５ ， ２月 ３ Ｅ， ｔ ３６ 时差 ：．４ ｍ ｎ 地 方 经度 ： １ ２ ｉ，
日照分析图解
一、概述长期以来，因为日照采光而引起矛盾甚至导致法律纠纷的事件屡见不鲜，这些大多是由于在设计或审查阶段日照分析得不够科学准确的原因。
日照分析涉及到时间、地域、建筑造型等多种复杂因素，要将这些相互影响的因素综合起来进行人工精确计算分析是非常困难的。
因此，实践中各地只好根据地方简易算法来估算，如果再加上一些人为因素，很容易发生与实际情况偏差甚至严重不符的现象。
SUN日照分析软件是在大量深入调研的基础上，通过与多家规划管理与规划设计单位的密切合作，经过反复推敲与艰苦研发，开发的一套系统软件。
它全面解决了全国各地任何时段的日照分析问题，计算科学准确，使用简单方便，是规划管理、规划设计、建筑设计、房地产开发等领域强有力的日照分析工具。
二、功能框图三、主要功能1、遮挡分析：分析各栋建筑之间的遮挡与被遮挡情况。
选定被遮挡建筑时自动分析出对其产生遮挡影响的所有遮挡建筑；选定遮挡建筑时自动分析出其对其它建筑产生遮挡影响的所有被遮挡建筑。
2、阴影分析：建筑群任意时间段在任一高度上的连续阴影图、阴影轮廓范围线以及相邻建筑间的阴影差集图。
可直观的观察建筑阴影轮廓的影响范围或对其它建筑的遮挡情况。
3、主客体范围：根据设置的计算规则，确定合理的分析范围。
4、单点分析：建筑群体内任意一点在任意时间和高度的日照时间分析计算，分析结果图面标示及自动统计生成单点日照分析报表。
5、窗户分析：建筑物窗户满窗日照（可设置为左右端或中心点）的分析计算，分析结果图面标示及生成统计报表。
6、窗洞分析：在窗户窗面上进行等距离布点，分析各点的日照情况，统计出满足标准的点在窗面中所占的比例。
7、太阳能板分析：在建筑群体中对太阳能板各端点进行日照分析，并绘制和导出分析表格。
8、沿线分析：沿建筑轮廓线或任意定义高度的线等距离布点分析，分析结果标注在所设定的分析线上。
可快速对建筑轮廓线进行日照时间计算或验算。
不同的分析线可以设置不同的受影面高度，并一次分析完成。
建筑日照 建筑日照的基本知识 棒影日照图(高教知识)
全面分析
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全面分析
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时角是按照地球自转一周(24小时)相 当于太阳在天球图上绕天轴一周即360 度的原理，不同的时角可表示在一天 里不同时间的太阳位置，以其所在时 间的角度表示，即l小时相当于时角15 度。并规定以太阳在观测点正南向， 即当地时间正午l 2时的时角为0度， 这时的时圈称为当地的子午圈，对应 于上午的时角(12时以前)为负值，下 午的时角为正值。
全面分析
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三、地平坐标
人在地平面观测太阳位置，需用地平坐标，即以高度角和方 位角表示太阳位置， 太阳光线与地平面夹角(h)称为太阳高度角， 太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南方向所夹的角(A) 称为太阳方位角。 任何一个地区，在日出、日落时，太阳高度角为零；一天中 在正午，即当地太阳时为12点的时候，高度角最大，在北半 球此时的太阳位于正南。太阳方位角以正南为0度，顺时针方 向的角度为正值，表示太阳位于下午的范围；逆时针方向的 角度为负值，表示太阳位于上午的范围。在任何一天里，上、 下午太阳的位置对称于中午，例如下午1点对称于上午11点， 二者太阳的太阳高度角和方位用的数值相同，只是方位角的 符号相反。
建筑物必需的日照间距，常以在冬至日(12月22日)或大寒日(1月22日)保 证室内在正午前后有不少于1小时或2小时的日照时间来确定的。在小区规 划中。如果巳知前后两栋建筑的朝向及其外形尺寸，以及建筑所在的地理 纬度，则可用计算法按照当地所规定日期各小时的太阳高度角和方位角， 计算出为保证规定的日照时间所需间距，基本的计算公式为：
建筑日照
建筑日照的基本知识 棒影日照图
全面分析
1
§ 5-5-1 建筑日照基本知识
一、地球绕太阳运行规律
地球绕地轴自转同时绕太阳公转，地球公转的轨道平面称为黄道面。由 于地轴(即地球南北极联线)是倾斜的，与黄道面成66。33’的交角；而且 在公转运行中，这个交角和地轴的倾斜方向都是不变的，这样就使太阳 光线的照射范围在南北纬23。27’之间作周期性变动，从而形成一年中春、 夏、秋、冬四季的更替。
日照实验报告(带数据、日照棒影图、及心得 )
,.建筑物理实验报告班级：姓名：学号：指导教师：建筑物理实验室2013年10月实验日期：小组成员：学生成绩：实验题目：建筑日照实验实验目的：通过日照仪可直接获得任意地点、任意日期、任意时刻的太阳高度角和方位角；也可在日照仪上直接绘制棒影图；对造型较为复杂的建筑模型单体或群体进行直观的实验，观察该地、该日，建筑周围的阴影变化情况。
室内日照时间、日照面积以及遮阳板遮蔽情况。
也可用来观察建筑物朝向与间距的关系，用以研究日照设计问题。
实验内容：1.测试某地区某日的日出时间、日没时间，以及每隔一小时太阳的高度角和方位角。
2.绘制某地区夏至日、春秋分、冬至日的日照棒影图。
3.测试两栋建筑模型之间的相互遮挡情况及日照时间。
实验步骤：棒影调零:将纬度盘刻度置于零点，时间刻度盘置于12点，赤纬度刻度盘（即季节表）位于3月21春分/9月22秋分的日期位置上，同时锁紧两端旋钮以固定该位置。
挪动日照仪位置，使棒影处于无影状态。
2.松开锁紧的旋钮，调节纬度盘、赤纬度盘，调到要测的地理纬度和日期，再锁紧旋钮。
松开时间刻度盘旋钮，转动支架，可测出不同时间的日照情况，直接在地平面上铺纸绘制棒影图。
实验测试表格及简单说明：实验结果分析及结论：夏至日太阳高度最大，冬至日最小；冬至日白昼时间短，夏至日白昼时间长；通过实验，我们利用棒影图可以分析出所测地区的建筑物的阴影区和日照区，也可以确定建筑物受日照时间和所采用的遮阳尺寸，从而确定建筑物的准确朝向和建筑物间距的选择实验对你的启发：这次日照实验对于我来说收获良多具体如下1.动手能力对于需要精确数据的实验、作业、甚至工作生活都是极其重要的，只有不断锻炼，提高自己的动手能力，才能保质保量的完成任务2.团队的力量是不容忽视的。
有些事情与个人能力的高与低没有太大关系，只要团队中的每个人员能够了解自己的定位，各司其职，各自发挥自己的特长，才能为整个团队奉献出完美的一块拼图，最后完善整项工作。
3.前期的准备对于实验的完成非常重要。
日照间距的计算方法
日照间距的计算方法日照间距是指太阳光投射在地面上形成的影子之间的距离。
它是建筑设计和规划中的一个重要参数，可以用来评估建筑物周围的日照条件。
通过合理的日照间距设计，可以确保室内的自然光线充足，提高空间的舒适性。
计算日照间距通常可以通过日照分析软件进行，但也可以使用一些简单的数学方法进行初步估计。
下面介绍两种常用的计算方法：比例法和影子图法。
1.比例法：比例法是最简单的日照间距计算方法。
它的基本原理是根据建筑物高度和太阳高度角之间的关系，计算出日照影子的长度，从而得到日照间距。
步骤如下：1）确定太阳高度角：可以通过日出时间、日落时间和纬度等信息计算得到。
2）确定影子长度比例：通常可以根据经验值或相关建筑设计规范来确定。
一般情况下，影子长度比例为1:10至1:25之间。
3）计算日照间距：根据太阳高度角和影子长度比例，使用三角函数计算日照间距。
公式如下：日照间距 = 建筑物高度 / tan(太阳高度角) * 影子长度比例2.影子图法：影子图法是一种更准确的日照间距计算方法，它需要绘制影子图来计算日照间距。
步骤如下：1）绘制建筑平面图：绘制建筑物或建筑群在地面上的平面图。
2）确定太阳位置：根据日期、时间和纬度等信息，确定太阳在平面图上的位置。
3）绘制影子线：以建筑物边缘为起点，根据太阳位置绘制影子线，表示太阳光投射在地面上的影子。
4）测量日照间距：在影子线上测量相邻两个影子的距离，即为日照间距。
需要注意的是，影子图法通常适用于平面图上没有复杂形状的建筑物。
对于有突出物或窗户的建筑物，还需要考虑其对日照的阻挡影响，进一步细化计算方法。
综上所述，日照间距的计算方法可以通过比例法和影子图法进行。
比例法简单快捷，适用于初步估算，而影子图法更准确，适用于复杂建筑物的计算。
根据具体情况选择合适的方法，可以为建筑设计提供参考依据。
棒影图实验报告
棒影图实验报告学院：专业班级：组长：组员：组员：组员：实施时间：一、实验目的根据太阳与地球的运动规律，分析太阳日照的特点。
日照环境对居民身心健康区生态化发展进程有十分重要的意义，住宅建筑日照分析是城市居住区规划设计一项重要工作内容。
对于正南向布置的住宅按照各地正南向住宅的标准日照间距计算即可 ,但是对于不同朝向的住宅或老城区、周围建筑密集区的住宅 ,日照间距的确定较为困难。
利用棒影日照图综合分析确定住宅建筑日照间距和朝向，对解决这类问题是一种可靠实用的方法。
二、实验原理根据天球上太阳的周日视运动绘制的棒和棒影关系的轨迹图。
棒影图表示地球表面某观测点上一个单位长度的垂直棒和在阳光下棒影端点的移动轨迹。
棒影图按不同的地理纬度绘制。
图中实线为各月份的棒影曲线，虚线为时间线，曲线与时间线的交点至O 点的距离表示该纬度某月某日某时立于O 点上单位长度的棒的阴影长度与方向。
棒影图常用于研究建筑物遮挡、朝向及室内日照时间等。
设在地面上某点O 立一任意高度 H 的垂直棒，在已知某时刻的太阳方位角和高度的情况下，太阳照射棒的顶端a 在地面上的投影为'a ，棒影'oa 的长度为'H ，且HH s 'coth =。
因此，测得影的长度'H 和影的方位角's A ,即可根据以上公式和︒-=180's s A A ，求出太阳方位角s A 和高度角s h 。
棒影图三、实验材料及时间地点实验材料：指南针，铅笔棒，尺子，计算器，铅笔，透明胶，橡皮擦，电脑桌，坐标纸，量角器，夹子，剪刀（铅笔棒，17.7cm ） 长沙纬度ϕ=28.2°时间：2014.5.2，5月2号为今年的第122天（赤纬δ=15.2°） 地点：湖南大学德智学生公寓5栋7楼楼顶四、实验步骤及数据（1） 选择一根直棒，棒长H=17.7cm ，测出湖南大学德智学生公寓5栋7楼楼顶从日出到日没之间各设定时刻的棒影长度'H 和影的方位角's A（2） 按照棒影原理图的公式：s H H coth '=和︒-=180's s A A ，计算出各时刻的实测太阳方位角s A 和太阳高度角s h 。
建筑间距日照间距
《住宅规范》P.13. 5.室内环境， 5.1日照、天然采光、自然通风一 节里规定：
5.1.1.每套住宅至少应有一个居住空
间能获得日照，当一套住宅中，居住 空间总数超过四个时，其中宜有二个 获得日照。
5.1.2.获得日照要求的居住空间，
其日照标准应符合现行国家标准 《城市居住区规划设计规范》 （GB50180-93）中关于住宅建筑 日照标准的规定。
《居住区规范》P.11 5.住宅，规定 （黑体字强制性条文）： 5.0.2.住宅间距，应以满足日照要 求为基础，综合考虑采光、通风、 消防、防灾、管线埋设、视觉卫 生等要求确定。
5.0.2.1.住宅日照标准应符合表 5.0.2-1.规定；对于特定情况还 应符合下列规定： 一．老年人居住建筑不应低于冬至 日日照2小时的标准；
大寒日 ≥3 8～16 底层窗台面
冬至日 ≥1 9～15
注： 一． 建筑气候区划应符合本规 范 附录A第A. 0.1条的规定； 二． 底层窗台面是指距室内地坪 0.9m高的外墙位置。
至于正面间距，可按日照标准确 定的不同方位的日照间距系数控 制，见《居住区规范》（P.70～ 71）。也可采用《居住区规范》 P.12表5.0.2-2不同方位间距折减 系数换算。
住宅的侧面间距，尚应符合下列两 条规定: 一． 条形住宅，多层之间不宜小于 6m；高层与各种层数住宅之 间不宜小于13m； 二． 高层塔式住宅、多层和中高层 点式住宅与侧面有窗的各种层 数住宅之间，应考虑视觉卫生 因素，适当加大间距。
最后尚应提及的是，我们在做 居住区的规划设计、总图布置 等时，常常要进行住宅间距的 日照分析。
规范学习
建筑间距、日照间距和 日照标准
“建筑物之间的距离”，或简称“建 筑间距”。比如说，我们经常接触 的住宅建筑，它们之间的间距，就 是住宅建筑间距，它又分为正面间 距和侧面间距两大类，但凡泛指的 住宅间距，为正面间距。
建筑日照间距合理确定的新方法探索
建筑日照间距合理确定的新方法探索
陶登科;王海龙
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2009(035)004
【摘要】根据日照设计原理,利用棒影日照图分析工具揭示了日照时数及日照质量与日照间距的关系,提出了满足日照标准的日照间距确定的新方法,实践证明,该方法既能保证后排建筑物获得规定的日照时数,又能获得较好的日照质量.
【总页数】2页(P78-79)
【作者】陶登科;王海龙
【作者单位】山东水利职业学院,山东日照,276826;山东水利职业学院,山东日照,276826
【正文语种】中文
【中图分类】TU113
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1.确定住宅建筑日照间距的棒影图综合分析法 [J], 黄农;姚金宝;瞿伟
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第24卷第2期合肥工业大学学报(自然科学版)Vol.24No.2 2001年4月JO URN AL O F HEFEI UN IV ERSITY O F TECHNO LOGY Apr.2001确定住宅建筑日照间距的棒影图综合分析法黄 农1, 姚金宝2, 瞿 伟3(1.合肥市规划局,安徽合肥 230001; 2.合肥工业大学土木建筑工程学院,安徽合肥 230009; 3.昆明理工大学建筑工程学院,云南昆明 650051)摘 要:住宅建筑日照分析是城市居住区规划设计中的一项重要工作内容。
对于正南向布置的住宅按照各地正南向住宅的标准日照间距系数计算即可,但是对于不同朝向的住宅或老城区、周围建筑密集区的住宅,日照间距的确定较为困难。
文章提出利用棒影日照图综合分析确定住宅建筑日照间距,对于解决这类问题是一种可靠实用的方法。
关键词:城市规划;居住区规划设计;住宅建筑日照间距;棒影日照图中图分类号:T U984.12;TU113.3 文献标识码:A 文章编号:1003-5060(2001)02-0217-05General analytical method to get the residential buildingsinsolation interval by using stick sunlight shadow chartHU AN G No ng1, Y AO Jin-bao2, QU W ei3(1.Hefei City Planning Bureau,Hefei230001,China; 2.School of Civil Engineering,Hefei Univ ersity of Techn olog y,Hefei230009, China; 3.Sch ool of Civil Engineering,Kunming University of Science and Tech nology,Kunming650051,Ch ina)Abstract:The residential building s insola tion interval analysis is an impo rtant job in the field o f urban residential district planning and desig n.The insolation interv al of the buildings facing to the south can be g ot by the sta nda rd co efficient of such building s insola tion interv al.But to the buildings w hich will be built in the old city zone or to wa rds other sides than the south,the building s inso latio n interv al is difficult to determine.This paper pro poses a g eneral analy tical metho d to g et the residential building s inso la tio n interv al by using stick sunlight shado w chart.The m ethod is prov ed to be reliable a nd practical.Key words:city pla nning;urban residential district planning and desig n;residential building s inso la tio n interv al;stick sunlight shadow cha rt住宅建筑需要适宜的日照,主要目的是为了能使室内有良好的卫生条件,起消灭细菌和干燥潮湿房间的作用,以及在冬季能使房间获得太阳辐射热而提高室温。
因此合理地确定住宅建筑之间的距离及朝向、高度等,是住宅建筑规划设计的一项重要工作。
同时,合理地确定住宅建筑间距,涉及到广大城市居民的切身利益。
近年来,城市建设用地十分紧张,有些建设单位从经济利益的角度出发,总想将建筑容积率加大,违法建设,造成建筑物周围居民住宅日照时间不能满足规范要求,此类上诉案例时有发生。
另收稿日期:2000-07-31作者简介:黄 农(1956-),男,安徽金寨人,硕士,合肥市规划局高级工程师.218 合肥工业大学学报(自然科学版) 第24卷外,城市居民维护自身合法权益的法律意识日渐增强,一些人对自己居住地周围即将建设或正在建设的楼房往往会产生担心自己家中照射不到阳光的疑虑,要求建设单位或规划部门给出一个满意的答复。
目前,国内住宅建筑日照间距的确定,执行国家标准[1]及各地规划管理部门制定的有关技术规定。
其主要办法是根据建筑气候分区制订出大寒日或冬至日在一天中有效日照时间带范围内,日照时数不低于控制数值。
由此确定出正南向住宅的标准日照间距系数及不同方位间距折减系数,用以计算出住宅建筑的日照间距控制值。
上述方法在实际规划设计工作中,对于相邻建筑比较规则简单的情况是实用便利的,但对于城市中心区,周围建筑十分拥挤或地形比较复杂的情况,住宅建筑日照间距的确定比较困难,同时也很难给建筑周围的居民一个明确、直观的解释。
为此,本文提出了确定住宅建筑日照间距棒影图综合分析法。
1 棒影日照图的绘制1.1 棒影数值计算[1～3]假设垂直立于地面上的任意棒的棒高H,该棒在某一时刻棒影的长度H′,影的方位角A s′关系式为H′=H co t h s(1)A s′=A s+180°(2)根据日照原理,则co s T=(sin h s sin H-sin W)/(co s h s cos H)(3)sin h s=sin H sin W+co s H cos W cos K(4)式中 H——地理纬度,即建筑物所在城市的地理纬度W——太阳赤纬角,即太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角K——时角,即一天中地球自转在不同时刻的时角h s——太阳高度角,即太阳光线与地平面间的夹角A s——太阳方位角,即太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南线所夹的角1.2 计算中的若干问题(1)地理纬度H 各城市的地理纬度不同,可根据当地有关部门的资料获得,也可参阅有关规范[1]条文说明。
地理纬度H的取值微差,可通过计算分析误差,对棒影长度的影响较小(见表1),可忽略不计。
表1 棒影长度表(W=-20°0′0″,H=1m)m时 刻h=31°51′h=31°53′误差/(%)12∶00 1.273 1.2750.1611∶00 1.367 1.3680.0710∶00 1.683 1.6850.129∶00 2.405 2.4080.128∶00 4.464 4.4700.13(2)太阳赤纬角W 赤纬角W值在每年同日期都有微差,赤纬角W值的日变化在大寒日有十多秒,在冬至日仅数秒。
根据1970～2000年30年的天文资料[4]可以得到W的最大值:大寒日 W=-20°17′冬至日 W=-23°27′(3)地方时与北京标准时[1,5] 地方平均太阳时与北京标准时的转换关系为T 0=T m +4(120°-L m )+E p(5)式中 T 0——北京标准时间T m ——地方平均太阳时L m ——当地时间子午圈所处的经度E p ——均时差 一年中E p 值变化的范围为-14.3～16.4min,可从有关天文资料中获得。
涉及到冬季日照的均时差值:大寒日为-10min 55s,冬至日为1min 45s(1970～2000年30年天文资料[4]中E p 的平均值)。
我国地域广阔,东西时差约4h ,一般在进行日照分析中,采用当地平均时。
当所在城市与北京市所处的地理经度相差不大时,也可采用北京标准时,只是正午的时间不是北京时间12∶00,而存在一个时差。
例如,合肥市地理经度117°18′,由(5)式计算可知,大寒日当地平均时与北京标准时相差约1min,冬至日约13min 。
1.3 计算结果根据上述日照原理,利用软件计算出建筑物所在地大寒日或冬至日中各时刻棒影的h s 、A s 、H ′、A s ′值,时间步长可根据实际需要自定,通常取0.5h 或1h 。
棒高值即由建筑物的相对高度确定。
计算结果见表2所列。
表2 棒影长度计算结果时 刻A s h s影长/m 12∶000° 0′ 0″37° 52′ 0″ 1.2911∶00 13∶0017° 26′ 40″35° 55′ 17″ 1.3810∶00 14∶0032° 57′ 57″30° 28′ 10″ 1.709∶00 15∶0045° 49′ 23″22° 21′ 44″ 2.438∶00 16∶0056° 17′ 24″12° 26′ 30″ 4.537∶00 17∶0064° 59′ 43″1° 20′ 2″42.94日出 日落65° 54′ 49″0° 0′ 0″∞ 注:地理纬度:31°51′0″;赤纬:-20°17′;棒高:1m。
图1 棒影日照图1.4 棒影日照图绘制根据上述计算得到的数据,利用计算机软件Auto C AD 自动绘制出棒影日照图,并存在图形文件中,供下一步分析时调用,图中比例可根据需要自行选定,所绘棒影日照图,见图1所示。
2 住宅窗口有效水平采光角室内日照时间多少,与窗口的形状、大小、朝向及外墙厚度等因素有关。
2.1 窗口水平采光角θ1如图2所示,在窗口平面的4个墙角点A 、B 、C 、D 对角线的延长线所构成的水平角,即为窗口的水平采光角θ1。
在θ1角度以外,阳光均被墙体遮挡,无法射入室内。
219第2期 黄 农,等:确定住宅建筑日照间距的棒影图综合分析法2.2 窗口有效水平采光角θ从图2中可以看出,在角θ1靠近A 、D 的两侧,虽然阳光可以射入窗内,但是日照量很小,且通常照在室内墙面上,此时太阳位置较低,日照效果差。
为此,本文提出采用窗口有效采光角θ。
从图3中可以看出,将窗口外墙A 、D 两点与窗口内墙B 、C 两点的中点E 相连,A ED 即为窗口有效水平采光角θ。
在角θ范围内,阳光至少可以通过窗口宽度的一半射入室内,使室内获得较好的日照效果。