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)02-0217-05

General analytical method to get the residential buildings

insolation interval by using stick sunlight shadow chart

HU 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.

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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 1.2750.16

11∶00 1.367 1.3680.07

10∶00 1.683 1.6850.12

9∶00 2.405 2.4080.12

8∶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′