日照分析在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

閆偉

摘 要：日照采光是現(xiàn)代住宅建筑設(shè)計(jì)中所必須要考慮的，對于建筑居住環(huán)境具有重要的影響。建筑設(shè)計(jì)時進(jìn)行科學(xué)的日照分析，可以確保建筑物朝向、間距、建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件等方面規(guī)劃與配置的合理性，從而滿足建筑的日照采光要求。本文對日照分析在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：日照分析；住宅建筑設(shè)計(jì)；應(yīng)用探討

隨著人們居住條件的不斷改善和健康居住理念的深入人心，充足的日照采光條件已成為滿足人們居住環(huán)境要求的首要因素。并且在各種建筑設(shè)計(jì)規(guī)范中，也對建筑日照采光做出了相關(guān)的規(guī)定要求。與之相矛盾的是城市化發(fā)展和城市建設(shè)用地的緊張，許多林立的高層建筑不可避免地會對相鄰建筑的日照采光造成影響。

1 住宅建筑設(shè)計(jì)中對日照的要求

建筑日照是指陽光直接照射到房間內(nèi)部和建筑結(jié)構(gòu)表面的現(xiàn)象。日照對于住宅建筑具有重要的作用，與人們?nèi)粘Ｉ蠲芮邢嚓P(guān)：日照有利于人體健康，陽光中的紫外線具有較強(qiáng)的殺菌作用，可以預(yù)防和治療感冒、支氣管炎等，并且可以促進(jìn)人體對鈣的吸收，預(yù)防骨質(zhì)疏松和佝僂病等；日照有利于改善住宅居住環(huán)境，在冬季，陽光中大量的紅外線所產(chǎn)生的輻射熱能有效提高溫度，保持室內(nèi)的溫暖和干燥；此外，從建筑美學(xué)方面講，日照還可以增強(qiáng)建筑物的立體感和設(shè)計(jì)美感，體現(xiàn)出建筑物的造型藝術(shù)和建筑設(shè)計(jì)師的匠心獨(dú)具。因此，在住宅建筑設(shè)計(jì)中，必須設(shè)法保證建筑物足夠的日照時間和日照面積，我國的工程建設(shè)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)中，也將建筑日照作為建筑設(shè)計(jì)的重要標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)。

2 日照分析在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

日照分析是一個復(fù)雜的分析過程，需要考慮到建筑造型、地域、時間等諸多方面的因素，分析內(nèi)容也很多，包括遮擋分析、單點(diǎn)分析、陰影分析、窗戶分析、沿線分析等等。一般通過相關(guān)的日照分析軟件完成住宅建筑設(shè)計(jì)中復(fù)雜的分析過程，并結(jié)合相關(guān)的住宅建筑采光標(biāo)準(zhǔn)對建筑布局、日照間距、房屋朝向、窗戶大小等方面提供設(shè)計(jì)輔助和指導(dǎo)。

2.1 建筑布局

陽光的遮擋與攝取是住宅建筑中人們最關(guān)心的問題，如何合理設(shè)計(jì)建筑組群布局，就需要在設(shè)計(jì)時以住宅周圍地理環(huán)境和住宅立面條件等為基本依據(jù)，合理設(shè)計(jì)建筑的開口部位方向、高度、形狀、角度等，保證住宅采光。我們可以通過建立地球與太陽的幾何光學(xué)模型，進(jìn)行日照分析，模擬太陽光照與建筑方位，利用太陽角變化，對建筑采取靈活多樣的布置。例如可以分析出適宜的建筑光照角度，改變建筑單純的南北向行列式排列布局，采取斜向布置，提高建筑采光的質(zhì)量；并且日照分析還可以準(zhǔn)確分析出建筑物各點(diǎn)在任意時間的日照采光情況，從而更加科學(xué)合理地布置建筑及附屬構(gòu)筑物的位置，創(chuàng)造舒適宜居的居住環(huán)境。

2.2 日照間距

在住宅群中，由于光照作用，建筑物會形成一定范圍的陰影，導(dǎo)致光照遮擋。為降低陰影對鄰近建筑采光的影響，保證每戶都能獲得規(guī)定的日照采光要求，就需要使建筑物長軸外墻之間保持一定的間距，即日照間距，從而為建筑間距設(shè)計(jì)提供尺度。在住宅建筑設(shè)計(jì)中，建筑間距通常是結(jié)合衛(wèi)生視距、日照間距和用地情況等進(jìn)行設(shè)計(jì)布置的，一般在高緯度地區(qū)，由于光照傾角較大，日照間距要求也較大，房屋前后間距要求不小于房屋高度的1.5～2倍，低緯度地區(qū)一般在1.2～1.5倍左右，最低不得小于1。

2.3 房屋朝向

房屋朝向的選擇決定了建筑光照的質(zhì)量。建筑墻面受太陽輻射熱量的多少受日照時間長短的影響，進(jìn)行日照分析可以使建筑選擇最佳的房屋朝向和角度，從而獲得更理想的光照質(zhì)量。冬季和夏季，太陽總是保持一定的方位角，且角度不斷規(guī)律變化，根據(jù)日照分析，我們可以發(fā)現(xiàn)，東南和西南朝向的建筑可以獲得更多的光照時間，比正南北向建筑具有更理想的日照質(zhì)量。在南偏東或偏西60°范圍內(nèi)，夏至日日照時間均可保持在8h以上，最佳朝向?yàn)橐话阍谀掀骰蚱珫|15°～30°以內(nèi)。具體的房屋朝向和角度設(shè)計(jì)還要根據(jù)當(dāng)?shù)毓庹仗攸c(diǎn)以及主導(dǎo)風(fēng)向、房屋使用要求、周邊環(huán)境道路等進(jìn)行綜合性的分析。

2.4 窗戶設(shè)計(jì)

窗戶是住宅建筑獲取日照采光的主要途徑，窗戶的大小和位置決定了住宅的日照量。在建筑設(shè)計(jì)中，住宅開窗的大小和位置受地區(qū)氣候環(huán)境差異和建筑不同立面設(shè)計(jì)風(fēng)格影響而有所不同。同一地區(qū)，同一角度朝向的窗戶，窗戶越寬，則累計(jì)的滿窗日照時間越少。為保證住宅足夠的日照量，在《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096-2011）7.1.2中規(guī)定：需要獲得冬季日照的居住空間其窗洞開口寬度不得小于0.6m。因此，住宅日照評估就可以窗戶最小開度為基準(zhǔn)，大于最小值即可視為日照量滿足。此外，對于窗戶大小的設(shè)計(jì)，還應(yīng)考慮窗地面積比，《住宅設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB50096-2011）規(guī)定：臥室、起居室、廚房的采光窗洞的窗地面積比不得低于1：7，臥室、起居室、廚房的采光系數(shù)不應(yīng)低于1%。根據(jù)窗地面積比，我們就可以計(jì)算出窗口的最小寬度，例如房間面積為3.6m×5.4m，窗戶高度為1.5m，則可計(jì)算出窗戶寬度最小應(yīng)為1.85m。

3 結(jié)語

隨著我國城市化發(fā)展進(jìn)程的加快，城市中的高層住宅建筑越來越多，由日照采光問題而引發(fā)的糾紛也越來越多。因此，在建筑設(shè)計(jì)中必須進(jìn)行充分的日照分析，同時建立完善建筑日照采光標(biāo)準(zhǔn)，確保住宅建筑日照采光質(zhì)量，才是解決日照采光糾紛，建設(shè)人文宜居住宅建筑的關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：邯鄲市大友建筑設(shè)計(jì)有限公司）