《第5章：建筑日照与遮阳》

每套住宅至少应有一个居住空间获得日照，该日照标准应符合现
行国家标准《城市居住区规划设计规范》有关规定 宿舍半数以上的居室，应能获得同住宅居住空间相等的日照标准
托儿所、幼儿园的主要生活用房，应能获得冬至日不小3h的日照
标准； 老年人住宅、残疾人住宅的卧室、起居室，医院、疗养院半数以
上的病房和疗养室，中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小
太阳时T 与位置有关: 经度相同的位置, 太阳时相同。
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建筑物理 §地方时与标准时
时区划分
第 5 章
按经度每15°为一个时区, 共24个时区,每个时区以其中央子午
线所在处的太阳时为标准时,每两个相邻时区的标准时相差1小
时
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时区划分 0时区标准时: 英国伦敦格林威治时间 中国: 东5时区至东9时区
第 5 章
中国标准时=北京时间=东8时区标准时
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建筑物理 地方时和标准时的换算
第 5 章
T0 Tm 4L0 Lm
T0——标准时间，时；分； Tm——地方平均太阳时，时；分； L0——标准时间子午圈所处的经度，度； Lm——当地子午圈所处的经度，度；
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建筑物理
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第 5 章
第 5 章 建筑日照与遮阳
§5-1 日照基本原理
§5-2 日照标准与日照间距 §5-3 日照分析方法 §5-4 建筑遮阳
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建筑Байду номын сангаас理
第 5 章
5.1 日照的基本原理
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第 5 章
5.1.1 建筑日照的作用和建筑对日照的要求
建筑日照：阳光直接照射到建筑地段、建筑维护结构表面及
第 5 章
地球公转的轨道平面叫黄道面。
由于地轴是倾斜的，它与黄道面约成 66度33分的交角 。 太阳赤纬角 : 太阳光线与赤道平面的夹角。

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建筑物理
夏至日 太阳赤纬角 =23º27′
第 5 章
北半球昼长夜短（夏季），南半球昼短夜长
北极圈永昼，南极圈长夜 郑州华信学院
建筑气 候区划 日照标准日 日照时数（h） 有效日照时间（h） ≥2 8~16 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅶ气候区 大城市 中小城市 大寒日 ≥3 Ⅳ气候区 大城市 中小城市
第 5 章
Ⅴ、Ⅵ 气候区 冬至日 ≥1 9~15
计算起点
底层窗台面
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建筑物理
住宅建筑日照标准的特点
第 5 章
在经济、人口集中的I, II, III, IV, VII气候区,大城市的
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第 5 章
2.日出、日没时间T
sin hs = sin sin cos cos cos sin hs sin sin cos As = cos hs cos
日出、日没: hs = 0
sinhs=sinφ sinδ+cos φcosδcosΩ = 0
于2h的日照标准。
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第 5 章
5.2.2 建筑日照间距的计算方法
日照间距：前后两排房屋之间,为保证后排房屋在规定的时日 获得所需日照量而保持的一定间隔距离。
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日照间距系数
第 5 章
日照间距系数主要是针对城市住宅而出现的参数，根据日照标 准确定的日照间距D 与遮挡计算高度H 的比值称为日照间距系 数。
建筑物理
冬至日 太阳赤纬角 = －23º27′
第 5 章
北半球昼短夜长（冬季），南半球昼长夜 短。北极圈长夜，南极圈永昼
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春分、秋分 太阳赤纬角 =0
第 5 章
南北半球昼夜等长
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建筑物理 地球的公转
第 5 章
地球公转的日期
赤纬角δ
δ: 23°27′～ ﹣23°27′
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一年二十四节气的太阳赤纬角δ
季 节 日 期 赤 纬δ 日期
第 5 章
季节
夏 至
芒种 小满
6月21日或22日
6月6日左右 5月21日左右
＋23°27′
＋22°30′ ＋20°00′ 7月7日左右 7月21日左右 小暑 大暑
立夏 谷雨
清明 春分 惊蛰 雨水 立春 大寒 小寒
5月6日左右 4月21日左右
日照要求低于中小城市
建筑气 候区划 日照标准日 日照时数（h） 有效日照时间（h） 计算起点 ≥2 8~16 底层窗台面 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅶ气候区 大城市 中小城市 大寒日 ≥3 Ⅳ气候区 大城市 中小城市 Ⅴ、Ⅵ 气候区 冬至日 ≥1 9~15
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建筑日照标准
第 5 章
民用建筑设计通则 50352—2005规定建筑日照标准应符合下列要求：
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住宅建筑日照标准
第 5 章
大寒日日照时数 : ≥ 2(大城市) ≥ 3(中小城市)
冬至日日照时数: ≥ 1
日照时数: ≥ 3 (大城市大寒 日) ≥ 1(中小城市冬 至日)
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住宅建筑日照标准的特点
按不利原则规定 日照标准日: 冬至日, 大寒日 计算起点: 底层窗台面
• 3.窗玻璃遮阳系数SC：为透过窗玻璃的太阳 辐射量与透过3mm厚普通透明窗玻璃的太阳 辐射量比值。
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第 5 章
水平遮阳板的外遮阳系数：
SDh ah PF 2 bh PF 1
日出、日没 时角Ω : cosΩ =－tanφ tanδ
日出、日没 时间 T :
T 12 15
Ω 0时 Ω 12时 360° 15° 1°
时间 24小时 1小时 4分
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建筑物理 5.1.4 地方时与标准时
地方太阳时
第 5 章
当地太阳时，即太阳在当地正南时为12时、地球自转一周又回 到正南时为一天。
立秋 处暑
白露 秋分 寒露 霜降 立冬 小雨 大雪 冬至
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建筑物理 地球的自转
第 5 章
地球的自转是绕着通过它本身南极和北极的一根假想
轴——地轴，自西向东自转着。
从北极点上空看呈逆时针旋转，从南极点上空看呈 顺时针旋转。 地球自转一周360°，需要23时56分4秒（即一恒星 日），我们习惯上称24小时，即一昼夜。
建筑艺术是在光照条件下对体量巧妙、正确和卓越的处理
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第 5 章
建 筑 对 日 照 的 要 求
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5.1.2 地球绕太阳运行的规律
地球的公转、自转
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建筑物理 地球的公转
地球按一定的轨道绕太阳的运动，称为公转。 公转一周的时间为一年 (365日5小时48分46秒) 。
太阳方位角As: 太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南方 向的夹角
太阳方位角，正南点为 零,向西顺时针为正， (太阳位于下午的范 围)； 向东逆时针为 负，(太阳位于上午 的范围)
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建筑物理 一天中: 正午 As =0 , hs 最大 上午、下午 As , hs 对称分布
第 5 章
4月5日左右 3月21日或22日 3月6日左右 2月21日左右 2月4日左右 1月21日左右 1月6日左右
＋15°00′ ＋11°00′
＋6°00′ 0° －6°00′ －11°00′ －15°00′ －20°00′ －22°30′ －23°27′
8月8日左右 8月21日左右
9月8日左右 9月22日或23日 10月8日左右 10月21日左右 11月7日左右 11月21日左右 12月7日左右 12月22日或23日
其房间内部的现象，称为建筑日照。
对人体生理健康的作用
日 照 的 作 用
阳光照射，引起动植物的各种光生物反应，因而促进生物 体的新陈代谢。
紫外线能预防和治疗一定的疾病。
可再生的、清洁的能源，可用于建筑取暖 阳光中含有大量的红外线，冬季照射入室，产生辐射热，
提高室内温度 建筑艺术
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5.4.2 可调式外遮阳
• 常见的可调式外遮阳装置主要有遮阳篷、 百叶窗、室外卷帘等形式。 • 可调式外遮阳装置除了可遮挡阳光以免室 内过热外，还可以起到防止眩光、调节风 量以及遮挡视线的作用。
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5.4.3 玻璃遮阳
• 通过在玻璃中添加色剂或者改变玻璃 界面 属性可制成不同的功能性玻璃。常见的功 能玻璃主要有吸热玻璃、反射玻璃、低辐 射玻璃等。
hs
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太阳高度角和太阳方位角的计算
第 5 章
参数
hs ,
As
φ
δ
Ω
位置 日期 时间
sin hs = sin sin cos cos cos
sin hs sin sin cos As = cos hs cos
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太阳时角
第 5 章
规定:当地时间正午12时的时角为0°，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。
= 15(t 12)
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5.1.3 太阳高度角hs和太阳方位角As的计算
太阳位置的确定
太阳高度角hs: 太阳光线与地平面的夹角
As
D H 0 coths cos As
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5.4 建筑遮阳
建筑日期及时间的确定
遮阳构件的尺寸计算
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5.4.1 固定式外遮阳种类
• 1.水平式遮阳：适合于北回归线以北地区的 南向附近窗口，北回归线以南地区的南向 窗口和北向窗口； • 2.垂直式遮阳：适用于北向、东北向、西北 向附近的窗口； • 3.综合式遮阳：主要适用于东南向或西南向 附近窗口； • 4.挡板式遮阳：适用于东向、西向附近窗口。
5.4.4 遮阳设施对室内环境的影响
• • • •
1.对太阳辐射热的阻挡 2.对室内气温的影响 3.对室内采光的影响 4.对室内通风的影响
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第 5 章
• 1.外遮阳系数SD：阳光直射时间里，透进有 遮阳设施窗口的太阳辐射量与透进没有遮阳 设施窗口的太阳辐射量的比值，称为外遮阳 系数。SD越小，防热效果越好。 • 2.窗口综合遮阳系数SW,为窗玻璃遮阳系数SC 与窗口的外遮阳系数SD的乘积。 Sw SC SD
冬至日 ≥1 9~15
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第 5 章
住宅日照 标准在特定情况下还应符合下列规定：
1.老年人居住的建筑不应低于冬至日日照2小时标准 2.在原设计建筑外增设任何设施不应使相邻住宅原有日 照标准降低 3.旧区改建的项目内新建住宅日照标准可酌情降低，但
不低于大寒日日照1小时的标准。
L D/H
日照间距系数随纬度变化，应由各地 城市规划主管部门依照日照标准制定
相应的日照间距系数。
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建筑日照间距计算见公式
第 5 章
D H 0 coths cos
D —— 建筑所需的日照间距 H 0—— 前栋建筑的计算高度。前栋建筑总高度减去后栋建 筑底层窗台高度。 γ —— 后栋建筑底墙面法线和太阳方位角的夹角。 建筑朝向为正南时（α=0），计算见公式
=cos (δ － φ)
例如：太原 (φ=37º52′) 冬至日δ = －23º27′
hs = 90
hs =90º －∣37º52′ －(－ 23º27 ′) ∣=29º52′ hs =90º －∣36º41′－ 23º27 ′∣=76º46′
夏至日 δ = 23º27′
建筑物理 特殊时刻的hs和As的计算
第 5 章
sin hs = sin sin cos cos cos sin hs sin sin cos As = 1.正午时刻的太阳高度角（Ω=0） cos hs cos
sinhs=sinφ sinδ+cos φcos δ =cos (φ－δ)
第 5 章
5.2
建筑日照间距的计算
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第 5 章
5.2.1 建筑日照间距的确定
日照时间 以建筑物向阳房间在规定的日照标准日受到的日照 时数为计算标准； 日照质量是指每小时室内墙面阳光照射累积的多少以及阳光中 紫外线效用的高低。
表5-2 住宅建筑日照标准
建筑气 候区划 日照标准日 日照时数（h） 有效日照时间（h） 计算起点 ≥2 8~16 底层窗台面 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅶ气候 区 大城市 中小城市 大寒日 ≥3 Ⅳ气候区 大城市 中小城市 Ⅴ、Ⅵ 气候区