清華建筑日照分析計算原理講(已修改)
2025-09-23 21:21 本頁面
【正文】 建筑日照的計算機輔助分析方法介紹 軟件研發(fā)：清華大學(xué)建筑學(xué)院 軟件銷售：杭州水木清華軟件開發(fā)有限公司 2022. 2. 28 銷售聯(lián)系電話 :057188925422/13858049740 阮文偉 經(jīng)理 居住建筑的日照和采光 ?近年來由于我國住房私有化以及國民收入的提高，居住的環(huán)境受到重視。建筑日照、采光是居住區(qū)規(guī)劃的一個重要內(nèi)容，也是近幾年來引發(fā)民事糾紛最多的焦點。 ?日照和采光在建筑物理上是兩個不同的概念，它們的原理和計算方法各不相同?，F(xiàn)代計算機輔助計算已經(jīng)可以較好地勝任這兩方面的工作。它們將逐步取代過去的人工作圖和諾模圖計算方法。 ?由于目前各學(xué)科技術(shù)發(fā)展的不一致性，建筑設(shè)計人員還不能很好地使用這些近代計算手段。本世紀(jì)初由于世界各國學(xué)界的努力，這種滯后的狀態(tài)將開始得以改變，它將影響現(xiàn)有建筑物理環(huán)境的設(shè)計方法和設(shè)計規(guī)范。 居住建筑的日照標(biāo)準(zhǔn) ?在 《 城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范 》 GB 5018093中存在著兩個標(biāo)準(zhǔn) : ?有效日照時數(shù) :按照氣候區(qū)規(guī)定了各類居住建筑具體的日照指標(biāo)，即以大寒日或冬至日必須滿足的有效日照時間來表示。這個條文屬于強制性法規(guī)。有效日照時間已經(jīng)成為法律上的標(biāo)準(zhǔn)。在日照民事糾紛中以此進行補償。 （此條為強制性法規(guī)條文） ?日照間距系數(shù) :現(xiàn)行規(guī)范中列出了建筑物必須滿足的日照間距 .它是作為設(shè)計的參照標(biāo)準(zhǔn) .日照間距系數(shù)表是 90年代初期根據(jù)當(dāng)時一般的建筑形式測算的，它已經(jīng)不能適用于當(dāng)前城市居住區(qū)多種多樣的建筑形式。（此條為推薦指標(biāo)） ?由于這兩個標(biāo)準(zhǔn)分別采用了時間和空間兩個不同的物理參數(shù) ,因此在許多場合它們并不統(tǒng)一。 就北京市來說 , 間距系數(shù)是依據(jù)大寒日制訂的 ,對于南北向排列的建筑物它為 。與它對應(yīng)的太陽高度角為 31度，遠大于北京冬至日正午的太陽高度角 。 居住建筑的采光 ?建筑采光 (daylight)在我國規(guī)范中直接用采光系數(shù)描述，規(guī)范中沒有關(guān)于相鄰建筑物遮蔽采光的具體規(guī)定。目前國內(nèi)關(guān)于采光遮擋還沒有立法，只能從建筑物的間距上加以限定。 ?目前我院在 HP工作站上使用引進的 Radiance程序可以較好地計算相臨建筑物對采光的遮擋效應(yīng)。這種手段難于被一般的建筑設(shè)計人員掌握。 ?因此目前還不能定量地處理建筑采光遮蔽民事糾紛，在處理此類糾紛時，一定要向當(dāng)事人詳細告知上述原因。 ?我們已經(jīng)作了許多模擬計算，足以對北京地區(qū)現(xiàn)在流行的住宅單元形式中“間接采光的起居室”以及一梯多戶的“抽槽”做出斷論。但是無論是房地產(chǎn)商或設(shè)計方大都不愿意承認和考慮這樣的事實。 建筑日照分析的常用手段 ?建筑日照計算在上世紀(jì)上半葉主要采用兩類方法： ?正日影圖、棒影圖、瞬時陰影圖及影子信封 ?縮尺模型分析 (日規(guī)儀 ) ?上世紀(jì) 80年代開使國外采用計算機輔助分析方法 ?采用計算機繪制陰影圖及日照等時線圖 ?對已建成的建筑物，為了避免收集圖紙或現(xiàn)場測繪的困難。只要在現(xiàn)場拍攝天際線照片，然后采用計算機加以分析的方法來解決。 ?由于天體運動是按照精確規(guī)律，所以現(xiàn)行的 解析算法 可以保證日照計算結(jié)果達到預(yù)定的精度，例如 。采用這種算法的程序可以滿足日照民事糾紛中的測算要求。 采用其它方法的日照軟件只能達到 5%左右的精度，不能用于上述測算中。 建筑日照分析常見的問題 ?日照間距系數(shù)不能用于如下場合 ?單幢建筑物縱向長度過長的情況 ?如六層樓長度超過 50米 ?多幢建筑物混合遮蔽的場合 ?小區(qū)中存在著超高建筑物 ?我國個別城市規(guī)劃部門過去確定的日照間距系數(shù)過低 如北緯 39度日照間距系數(shù)下限取 。這種做法加大了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和補償標(biāo)準(zhǔn)之間的不一致性，使得批審?fù)ㄟ^的大量工程引發(fā)與周圍鄰里的日照糾紛。 建筑日照分析的誤區(qū) 設(shè)計者簡單地采用按圖面測量建筑之間的距離，計算間距系數(shù)容易導(dǎo)致失誤。這種失誤表示在如下的方面： 縱向長度超過 50米時，后排建筑首層不能滿足日照要求。 按間距系數(shù)來設(shè)計建筑物退臺直接導(dǎo)致繆誤 條形住宅和點式住宅混排時間距系數(shù)無從依據(jù)，也不能反映出日影線的攝動現(xiàn)象 特種體形的建筑物間距系數(shù)無從依據(jù)。 一、二期建筑日照資源分配的不平衡。 如果不采用棒影圖分析或借助計算機計算，設(shè)計者往往心中無數(shù)，甚至不知道錯誤已經(jīng)發(fā)生。 建筑日照手工作圖分析的局限性 ? 日照間距系數(shù)只能用于建筑布置嚴格附合制表時測算條件的場合，不能用于復(fù)雜的布置場合，單體建筑物的日照等值線場不可以簡單線性疊加 .對于不同朝向的日照計算，由于存在太陽光對墻面的入射角的關(guān)系，使用棒影圖已經(jīng)不能精確求解。 ? 居住區(qū)眾多點式和條式住宅混合形成的日照等值線場存在著 日照等值線的攝動現(xiàn)象 ，這種現(xiàn)象是不能用間距系數(shù)來描述的。除了使用棒影圖方法外，只有采用計算機分析才能完成 .簡單地從圖紙上量取間距系數(shù)是極不可靠的方法 ,它導(dǎo)致失誤，在方案
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