摘要：為了合理地利用國家有限的土地資源，又能保證建筑區內各項功能盡可能的完善，在總體規劃和小區規劃中，諸多因素中首先應考慮的是建筑日照間距問題。本文面向住區規劃設計的日照做了分析研究。

　　關鍵詞：住區;規劃設計;日照分析

　　Abstract: In order to properly utilizes the country's limited land resources, and can ensure the construction area of each function perfect as far as possible, in the overall planning and community planning, many factors should be considered first is building the spacing problem. This paper for residential community design of sunshine do is analyzed.

　　Key Words: residential house; planning and design; sunshine analysis

　　中圖分類號：G322.1 文獻標識碼：A 文章編號：

　　建筑間距大，勢必多占用土地;而間距小，又將影響環境衛生及居民的健康。因此，如何合理地選擇建筑間距是規劃設計中非常重要的一個問題。結合其它的綜合條件，使小區內的絕大部分建筑物，均能得到良好的日照條件是必須慎重考慮的一個問題。

　　1.建筑中存在的日照問題

　　住宅建設在滿足人們有房住逐步向著要求人均居住面積、設施配套、環境質量的方向發展。《城市居住區規劃設計規范》規定“住宅間距，應以滿足日照要求為基礎，綜合考慮采光、通風、消防、防災、管線埋設、視覺衛生等要求確定。”此條列為強制性的條文。《住宅設計規范》中關于住宅建筑日照標準的規定：每套住宅至少應有一個居住空間能獲得日照，當一套住宅中居住空間總數超過4h，其中應有兩個獲得日照。

　　地區經濟不發達，市民收入較低，住房價格上不去，而城市用地緊張，導致城市土地不得不被高強度開發，盡量提高容積率，造成住宅建設達不到國家規范要求，尤其是一層住房的居民，買房時主要考慮價格，住房時冬季見不到陽光了，就開始抱怨，甚至告狀，還有的是開發商在售房時進行誤導，造成消費者上當。

　　日照分析的計算范圍是按照建筑影長所遮擋的理論范圍呢還是規定一個相對較小的計算范圍呢?理論范圍涉及面太大，需要的基礎地形數據太多，不易搜集完整，同時由于計算范圍內的多、低層建筑疊加影響，結果造成相鄰的客體建筑能滿足日照要求，而離得較遠的客體建筑反而不能滿足，給規劃審批造成更多的麻煩。日照分析標準認定的依據沒有確定，大部分人很可能認為是“實測”而非理論上的計算，但若以建成后的“實測”為準，理論上起不到對建設項目的預控制，同時也帶來了審批的難度。

　　如果對所有的住宅均采用日照分析計算進行管理，量大繁瑣，不現實;如果全部采用最小間距直接控制，無法全部滿足日照要求;如果多、低層建筑采用間距控制，而高層建筑日照計算過程中，多、低層建筑一并進行疊加，則前者的日照影響全部由后者承擔，必然產生矛盾。日照分析計算軟件沒有具體規定，目前市場上有關日照分析的軟件很多，如北京天正工程軟件有限公司的天正日照TSun軟件、中國建筑科學研究院建筑工程軟件研究所的三維日照分析軟件(Sunlight)、洛陽眾智軟件有限公司的SUN日照分析軟件、杭州水木清華軟件開發有限公司的清華建筑日照，北京鴻業同行科技有限公司的鴻業日照分析軟件HYSUN、杭州飛時達軟件有限公司的日照計算分析軟件FastSUN……雖然一部分也通過了建設部科技成果的評估，但是各軟件計算結果仍有差異，究竟哪一種更接近“實測”結論，不得而知。

　　2.日照分析

　　2.1理論分析

　　根據日照理論可知：太陽的高度角hs和方位角As是通過地理緯度φ，太陽赤緯角δ以及時角Ω來確定的。

　　而棒影圖中的影長H′為

　　H′=H·ctghs

　　式中：H為棒高;hs為太陽高度角;H′為棒高為H的棒影長度。在求解建筑日照問題時，比較簡單的方法就是棒影日照圖法。在利用棒影日照圖求解日照時間和遮陽尺寸時，需將棒影圖的南北極對換，如下圖所示。

　　旋轉180°意味著在某一地區的某一天某一時刻，H高的棒在O′O之間變化時， O點總是被遮擋;當H高的棒在O′O的直線上O′以外變化時， O點不被遮擋;即某一建筑位于L′曲線與東西線之間時，則建筑對O點在某段時間內有遮擋;當某一建筑位于L′曲線與東西線以外時，則該建筑對O點無遮擋。當該建筑與L′曲線相交時，則該建筑部分對O點有遮擋。

　　2.2模型分析

　　h為竿高;l為竿影長;太陽的高度角為θ(θ=arctan(h/l))， mm1是dd1的對稱弧。竿位于橢圓圓心O，當太陽沿bb1弧運動時，竿頂的投影運動軌跡為dd1弧; 當竿在mm1弧上移動時，竿頂的投影始終在O點; h、l、θ的關系為：

　　l = h·ctan(θ)

　　竿在mm1弧與O間某點時，O點始終處在陰影范圍;竿在mm1弧內某點時，O點處在陽光照射中;竿在O與W之間某點時，O點處在光照之中; 當θ不變時，l與h成正比(太陽光線為平行光線)。

　　3.建筑日照的計算

　　3.1各種形狀的地物陰影顯示方法

　　建筑物的陰影包括其他建筑物遮擋產生的陰影和建筑物自身遮蔽產生的陰影。陰影分析的方法有陰影疊加法和投影變換法兩種。建筑物是三維的，將三維的立體變為二維的陰影平面，可以形象地理解為將建筑物沿太陽光方向壓至地面，這需要進行一次投影變換，其實質是完成將一個秩為3的線性無關組變為秩為2的線性無關組。因此，可以設計一個4×4的陰影矩陣，用此矩陣右乘當前透視環境就可得到建筑物在地面上形成的陰影多邊形

　　3.2建筑物日照時間計算

　　建筑物的日照時間受周圍環境影響較大，當對建筑群中某棟建筑物的日照時間進行分析時，要結合太陽的運行軌跡分析周圍地形地物投射到所考察建筑物上的陰影范圍和時間，用建筑物全天的理論日照時間減去建筑物受遮擋時間，得出建筑物全天的實際日照時間。日照時間與季節、經緯度及建筑物的分析高度有關。在已知地物的幾何數據的前提下，根據陰影投影矩陣可以計算出地物在設定分析高度水平面上的陰影多邊形，通過判斷建筑物周圍的地物陰影多邊形(二維)與建筑物底面(二維)多邊形是否相交，可判斷出建筑物陽光是否受周圍地物的遮擋。從日出時間開始，每間隔一個很短的時間進行一次以上的判斷，并積累由日照的時間直到日落結束的日照時間總長度就是建筑物在特定日期一天內的實際日照時間。日出時刻和日落時刻可設置成一個假想的足夠早和足夠晚的值

　　3.3日照間距計算

　　日照間距的計算要結合人們對建筑物的日照時間的要求計算出開始遮擋的時刻，利用這一臨界時刻的太陽方位角和兩建筑物的方位角參數計算出日照間距系數，用日照間距系數乘以兩棟建筑物中處于較南面的那棟建筑物的豎直高度，就可以計算出這兩棟建筑物的滿足特定要求的合理間距，即日照間距。

　　以平屋頂住宅建筑為例，計算出3~9層磚混或框架結構住宅建筑日照間距系數。依據有關規范及常用數值，住宅建筑采用如下數據：框架住宅建筑層高3.0m;磚混住宅建筑層高2.8m;平屋頂檐口外挑長度或女兒墻高度HJ為0.5m;后棟住宅建筑一層窗臺面距室內地面高度HL為1.0m;一層室內外地面高差HK為0.45m;則遮擋建筑的建筑高度：

　　H=HJ+HK+2.8(或3.0)×層數

　　遮擋建筑的建筑日照計算高度：

　　h=H-HL-ΔH

　　式中：ΔH為后棟住宅建筑一層室內、外地面高差。

　　根據以上兩個式子可得3~9層住宅建筑高度H及建筑日照計算高度h值。

　　3.4加強日照規劃管理

　　規劃管理部門既要審查項目方案，又要監督方案按法規實施，過多地包攬實施過程的責任，最終不可避免地被卷入業主利益糾紛當中。規劃局作為政府職能部門，本身與糾紛雙方的利益無關，理應成為糾紛的“裁判”，實際上卻常常成為被告。城市規劃的實質是為了合理有效地利用城市空間資源，協調與平衡各方利益，創造和諧的社會環境。城市規劃的實現首先是通過行政行為的運作，而運用法律手段保障救濟權利的途徑，適得其反，往往進入效率低、成本高的不良循環之中，背離了“創造和諧的社會環境”的宗旨。

　　國家規范中技術細節的解釋允許有地區差異。國家規范為了照顧全面，只能是原則上的，技術細節不能太具體，某些內容不得不適當簡化，規范的修改、解釋也會滯后，某些情況無法顧及。如果地方政府沒有自行控制的余地，管理效率不會提高，主動性也將削弱。制定日照水平下降救濟性補償標準和責任分擔規則。日照賠償一般發生在事后救濟，在快速發展過程中，日照計算誤差、建筑施工誤差在所難免，輕微的權益侵犯，靠賠償救濟解決，可以簡化程序，提高效率。日照賠償內容要公開，還要制定日照水平下降責任判斷的計算方法，公開責任分解過程和結果。制定日照資源占用的獎懲規則。城市土地資源越來越緊張，節約利用日照資源也就是節約土地資源。少占用日照資源應予以獎勵，多占用資源應予以懲罰。使之更有利于土地資源、空間資源的合理利用，符合可持續發展的理念。鼓勵公眾、媒體參與。日照問題涉及千家萬戶，政府管理部門本著公平公正的原則，應引入公眾參與機制，廣泛征求各方意見，新聞媒體是重要的監督和推動處理的途徑，通過民主的手段、民主的途徑防范矛盾激化，提高透明度，實事求是，共同探索簡便合理，又能被各方面接受的新方法、新措施。

　　總結

　　對日照的規劃與分析需要引進更多的先進技術手段，使計算分析的結果各家科學化具有說服力。希望后來的研究者能更加完善關于者方面的研究。

　　參考文獻

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