计算机辅助日照设计

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1、计算机辅助建筑日照设计,2018年9月15日星期六,1,2,计算机辅助建筑日照设计,主要内容,前言 日照的原理 建筑日照标准 计算机辅助建筑日照设计,2018年9月15日星期六,前言,目前，城市人口的急速增长，导致高层建筑的大量涌现，城市日照问题成为规划管理部门、建筑设计部门、房地产开发商越来越棘手的问题。 日照问题关系到每个城市居民的生活质量，也从一个侧面反映了居民的生活居住水平。如何做到既合理利用有限的城市建设用地、尽可能的节约用地，又有效地改善市民的居住环境，保障居民合法的采光权，已成为城市规划建设中一个普遍而突出的问题。广大市民、法律界人士、新闻媒体等社会各界对这一问题的关注程度进一步

2、提高。 采光权问题是与人民群众生活息息相关的问题。近年来，随着我国住房私有化以及国民收入的提高，居住的环境受到重视，有关住宅日照的争讼也日益增多。,1.面临的问题,3,2018年9月15日星期六,前言,按照当地的地理纬度、地形条件、建筑物周围环境，分析对阳光的遮挡情况及建筑物阴影的变化，合理地确定城乡规划的道路网的方位、道路宽度、街坊的位置、街坊布置形式和建筑体形。 根据日照标准中对建筑物中各房间日照的要求，分析邻近建筑物阴影遮挡情况，合理地选择和确定建筑物的朝向和间距，以保证建筑物内部的房间有充足的日照。 根据阳光通过采光口进入室内的时间、面积和太阳辐射强度等变化的情况，确定采光口及建筑构件

3、的位置、形状及其大小。 正确设计遮阳构件及计算其遮阳效果。,2.建筑日照设计的主要任务,2018年9月15日星期六,4,前言,提高审批土地的使用效率。 改善居住环境。 提高科学的管理水平。,3.日照分析软件在规划管理中的意义,2018年9月15日星期六,5,6,日照的基本原理,1.日照的作用与建筑对日照的要求,日照是指物体表面被太阳光直接照射的现象。 阳光直接照射到建筑地段和建筑地段、建筑物维护结构表面及其房间内部的现象，称为建筑日照。,2018年9月15日星期六,2018年9月15日星期六,7,日照的基本原理,1. 日照的作用与建筑对日照的要求,日照的作用 对人体生理健康的作用 阳光照射，引

4、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 建筑艺术是在光照条件下对体量巧妙、正确和卓越的处理,2018年9月15日星期六,8,日照的基本原理,1. 日照的作用与建筑对日照的要求,不同朝向居室的日照紫外线灭菌效果比较,2018年9月15日星期六,9,日照的基本原理,1 日照的作用与建筑对日照的要求,建筑对日照的要求-根据建筑的不同使用性质而定 争取日照的建筑： 病房、幼儿园、住宅等（日照标准） 避免日照的建筑： 避免眩光及对光线有特殊要求的房间

5、：展览室、手术室等 防止室内过热，主要是炎热地区，避免直射阳光进入室内。如恒温恒湿的纺织车间、冶炼车间。 防止其化学反应的车间,2018年9月15日星期六,10,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) 。 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 。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,11,地球的公转 公转时，这个交角和地轴的倾斜方向都是固定不变的 。 太阳光线垂直照射在地球上的范围，在南、 北 23度27分纬度线之间作周期性变动。 这两条纬度线分别

6、称为南回归线和北回归线。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,12,地球的公转 地球在公转中，阳光直射地球的变动范围用赤纬来表示，赤纬是太阳光线与地球赤道平面之间的夹角。 赤纬是随地球在公转轨道上的位置、即日期的不同而变化的，全年的赤纬在23度27分之间变化。从而形成了一年中春、夏、秋、冬四季的更替。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,13,地球的公转 地球在公转中，阳光直射地球的变动范围用赤纬来表示，赤纬是太阳光线与地球赤道平面之间的夹角。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,14,地球的

7、公转 赤纬角是用来表征不同季节的一个数值。 赤纬角从赤道面算起， 向北为正，向南为负， 在23度27分之间变化。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,15,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,16,地球的自转 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。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,17,太阳时角 太阳时角是按照地球自

8、转一周(24小时)相当于太阳在天球图上绕天轴一周即360的原理，不同的时角可表示在一天里不同时间的太阳位置，以其所在时圈的角度表示，即1小时相当于时角15。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,18,太阳时角 规定以太阳在观测点正南向，即当地时间正午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。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,时角的计算,2018年9月15日星期六,19,太阳位置 太阳高度角 太阳方位角,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,20,太阳高度角 h

9、s 太阳光线与地平面的夹角称为太阳高度角,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,21,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,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,22,太阳方位角As 太阳方位角，以正南点为零，顺时针方向为正，表示太阳位于下午的范围； 逆时针方向为负，表示太阳位于上午的范围。 任何一天内，上、 下午太阳的位置对称于正午， 即上、 下午的太阳高度角数值相同，太阳方位角的数值相同但符号相反。,日照的基本原理,2 地球绕太阳运行的规律,2018年9月15日星期六,23,太阳高度角hs和太阳方位

10、角As 某地 地理纬度 某天 赤纬角 某时 时角 ,日照的基本原理,3 太阳高度角和方位角的确定,2018年9月15日星期六,24,标准太阳时和地方太阳时 当地太阳时，或称“真太阳时”，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。 各地区所采用的标准时间是各国按所处地理经度位置以某一中心子午线的时间为标准时。我国标准时是以东经120作为北京时间的标准。,日照的基本原理,4 地方时与标准时,2018年9月15日星期六,25,标准太阳时和地方太阳时的相互转换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； Ep

11、 均时差，分,日照的基本原理,4 地方时与标准时,26,日照标准,1.建筑日照标准,日照标准即建筑物的最低日照要求，根据建筑物所处的气候区、城市大小和建筑物的使用性质确定的，在规定的日照标准日（冬至日或大寒日）的有效日照时间范围内，以底层窗台面为计算起点的建筑外窗获得的日照时间 我国现阶段采用的日照标准日为冬至日或大寒日。,2018年9月15日星期六,27,日照标准,1.建筑日照标准,在日照标准日，要保证建筑物的日照量， 日照质量和日照时间。 日照质量是每小时室内地面和墙面阳光投射面积累计的大小及阳光中紫外线的作用。 日照时间即总日照时间,2018年9月15日星期六,28,日照标准,1.建筑日

12、照标准,国际上许多国家也都按其国情采用不同的日照标准日： 原苏联北纬58以北的北部地区以清明(4月5日)为日照标准日(清明日照3小时)，北纬4858的中部地区以春分、秋分日(3月21日、9月23日)为标准日，北纬48以南的南部地区采用雨水日(2月19日)为标准日(参照前苏联建筑规CH-60-75)； 欧美、伦敦采用的标准日为3月1日(低于雨水日，高于春、秋分日)等。 我国采用冬至日与大寒日两级标准日。,2018年9月15日星期六,29,日照标准,1.建筑日照标准,民用建筑设计通则 503522005 城市居住区规划设计规范GB 5018093（2002年版） 住宅设计规范 GB 5009619

13、99(2003年版),2018年9月15日星期六,30,日照标准,1.建筑日照标准,民用建筑设计通则 503522005规定建筑日照标准应符合下列要求： 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GB 50180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；,2018年9月15日星期六,31,日照标准,1.建筑日照标准,民用建筑设计通则 503522005规定建筑日照标准应符合下列要求： 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

14、，中小学半数以上的教室应能获得冬至日不小于2h的日照标准。,2018年9月15日星期六,32,日照标准,1.建筑日照标准,居住空间 （habitable space）：指卧室、起居室（厅）的使用空间。,2018年9月15日星期六,33,日照标准,1.建筑日照标准,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；,2018年9月15日星期六,34,日照标准,1.建筑日照标准,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； 活动室：供幼儿室内游戏、进餐、上课等日常活动的用房 寝室：供幼儿睡眠的用房 音体活动室（?）,2018年9月15日星期六,35,日照标准,1.建筑日

15、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,2018年9月15日星期六,36,日照标准,1.建筑日照标准,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于2h的日照标准。,2018年9月15日星期六,37,日照标准,2.住宅建筑日照标准,2018年9月15日星期六,38,日照标准,2.住宅建筑日照标准,2018年9月15日星期六,39,日照标准,2.住宅建筑日照标准,对于特定情况还应符合下列规定： （1）老年人居住建筑不应低于冬至日日照2小时的标准； （2）在原设计建筑外增加任何设施不应使相邻住宅原有

16、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，但不应低于大寒日日照1小时的标准。,2018年9月15日星期六,40,日照标准,3.日照间距,在城市居住区规划设计规范GB 50180-93中存在着两个标准: 有效日照时数:按照气候区规定了各类居住建筑具体的日照指标，即以大寒日或冬至日必须满足的有效日照时间来表示。这个条文属于强制性法规。有效日照时间已经成为法律上的标准。在日照民事纠纷中以此进行补偿。（此条为强制性法规条文） 日照间距系数:现行规范中列出了建筑物必须满足的日照间距.它是作为设计的参照标准.日照间距系数表是90年代初期根据当时一般的建筑形式测算的，它已经不能适用于当前城市居住区多种多样的建筑形式。（此条为推荐指标） 由于这两个标准分别采用了时间和空间两个不同的物理参数,因此在许多场合它们并不统一。,2018年9月15日星期六,41,日照标准,3.日照间距,日照间距系数定义：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。即日照间距系数L DH式中 L日照间距系数；D日照间距；H遮挡计算高度，即遮挡建筑的遮挡部分之高程和被遮挡住宅首层地面之高程的差值。如果遮挡建筑和被遮挡住宅有高差时，则相应减去两建筑室内坪之高差。尤其在山地地区，更需注意。,