建築日照（簡體書）

本書詳細介紹了綠色建築設計中與日照相關的內容，內容涉及日照基本原理、建築日照標準、城市規劃設計和單體中的日照問題、日照圖表及應用，並結合綠建日照分析軟件SUN以及多個工程實例，介紹規劃和建築方案設計中的日照優化，同時在附錄中收錄了全國主要城市太陽位置數據表、地理經緯度、日照時數及日照百分率表等，以方便設計人員進行查閱。

劉琦 山東建築大學建築城規學院副教授，中國建築學會建築技術專業委員會委員。研究方向：建築物理環境設計，綠色建築技術。出版專著三本，發表科研論文多篇。王德華 山東建築大學建築城規學院副教授，中國建築學會建築技術專業委員會委員。研究方向：建築物理環境設計，綠色建築技術。出版專著一本，發表科研論文多篇。

21世紀全人類共同倡導的主題是可持續發展。傳統上，城市建築大都是高消費型，倡導可持續發展就是使傳統模式轉向高效綠色型發展模式，綠色建築是當今世界建築發展的必然趨勢，是實施城市高效綠色的必由之路。綠色建築在建築的全壽命期內，最大限度地節約資源（節能、節地、節水、節材）,保護環境，減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，以及與自然和諧共生的建築。人、建築與環境三大基本要素的和諧發展是綠色建築賴以發展的前提條件。基於生態、材料、數字化的發展新方向，綠色建築充分利用自然條件和人工手段營造良好的居住環境，同時控制和減少對自然環境的影響和干擾，充分體現人、建築與環境的和諧共處。太陽光是地球能量的主要來源。太陽光直接照射到物體表面，我們把這種現象稱為日照。它是我們人類生存和保障人體健康的基本要素之一。對於人來說，無論在生理上和心理上日照都是不可缺少的。陽光直接照射到建築物或者場地上的狀況，稱為建築日照。建築日照這門學科主要根據地球繞太陽運行的規律及太陽對地球做相對運動的理論，計算太陽在天體中運行位置的數據，來解決建築設計中的日照問題。建築日照是建築物理環境的一個十分重要的組成部分，是涉及天文學、物理學、氣象學、熱工學、光學、幾何學的一門綜合學科。建築對日照的要求根據建築的不同性質而定。需要爭取日照的建築，如病房樓、幼兒園等，它們對日照各有特殊的要求。病房和幼兒活動室主要要求中午前後的陽光，因這時的陽光含有較多紫外線，紫外線具有良好的天然殺菌作用。對於居住建築，則要求一定時間的日照，目的是使室內有良好的衛生條件，起到消滅細菌與乾燥潮濕房間的作用，以及在冬季使房間獲得太陽輻射熱而提高室溫。建築的朝向和太陽方位有關。一般來說，為了獲得良好的日照，溫帶和寒帶地區的建築多採取坐北朝南的佈局，這是由建築各個朝向表面的太陽輻射強度隨季節的變化規律所決定的，坐北朝南的建築在炎熱的夏季得熱相對較少，室內溫度不至於過高，而在寒冷的冬季則能夠吸收大量的輻射熱，保持相對溫暖的室內溫度。中國北方傳統民居，如北京四合院、東北大院、山西合院式民居都嚴遵守坐北朝南的佈局原則。對於居住建築來說，建築之間應該有足夠的間距來保障基本的日照。日照間距取決於冬季冬至日或大寒日的太陽高度角。現階段，城市人口急速增長，隨著舊城更新、居住區的建設與發展、中心商務區的再造與重整等大量開發與建設，特別是居民維權意識的不斷增強和國家對私有財產保護力度的逐步加大，使得建築(尤其是住宅)遮擋引發的日照矛盾日益突出，陽光權糾紛成為困擾各級政府、規劃主管部門的信訪熱點。作為一個人口眾多、土地資源緊張的國家，合理利用資源、集約利用土地成為城市發展的主旨。伴隨著城市建設的不斷推進，如何保證城市資源的可持續發展，確保城市環境質量，同時又兼顧開發方的利益，成為政府、業主、使用者利益平衡的重要砝碼。以城市住宅建設為例，政府追求城市的整體和諧發展，業主追求利益的最大化，使用者追求環境和配套……這些都要求規劃管理部門綜合平衡、規範審批，其中建築日照設計成為住宅區規劃建設的焦點。因此，建築日照設計的主要目的是根據建築的不同使用要求，採取措施使建築物房間內部獲得適當的太陽直射光。建築日照設計的任務主要是解決以下一些問題：(1)按地理緯度、地形與環境條件，合理地確定城鄉規劃的道路網方位、道路寬度、居住區位置、居住區佈置形式和建築物的體型。(2)根據建築物對日照的要求及相鄰建築的遮擋情況，合理地選擇和確定建築物的朝向和間距。(3)根據陽光通過採光口進入室內的時間、面積和太陽輻射照度等的變化情況，確定採光口及建築構件的位置、形狀及大小。城市規劃中，日照標準當屬與居民切身利益關係最為密切的問題之一。日照標準根據建築物所在的氣候區、城市規模和建築物的使用性質確定，規定在日照標準日（冬至日或大寒日）的有效日照時間範圍內，以底層窗臺面為計算起點的建築外窗獲得的日照時間。我國于1993年出臺並於2002年修訂的國家標準《城市居住區規劃設計規範》（GB50180―1993，2002年版）提出了不同地域範圍城市住宅建築日照標準，解決了我國住宅建築日照標準有無的問題，體現了國家對居民生活質量的關注。2005年修訂的《民用建築設計通則》（GB50352―2005）對不同類型建築的日照標準有了明確的規定。《工程建設標準強制性條文（城鄉規劃部分）》將住宅日照列入強制性條文，必須嚴執行。自2006年4月1日開始實施的《城市規劃編制辦法》（中華人民共和國建設部令第146號）也明確規定：修建性詳細規劃必須對住宅、醫院、學校和托幼等建築進行日照分析。我國目前正在大力推廣綠色建築,《綠色建築評價標準》（GBT50378―2014）中對於建築日照作了明確的規定，要求建築規劃佈局滿足日照標準，且不降低周邊建築的日照標準。2014年1月9日，住房和城鄉建設部發佈國家標準《建築日照計算參數標準》（GBT50947―2014）。這是我國第一部真正關於建築日照的標準，該標準對於建築日照計算的參數標準進行了較為詳盡的解讀和規定。該標準的實施，將推動各地制定和完善日照分析管理規定。日照分析計算涉及時間、地點及建築幾何形體等多種複雜因素，建築日照設計在20世紀上半葉主要採用兩類方法：①棒影圖、正日影圖、瞬時陰影圖；②縮尺模型分析（日照儀）。這些方法都難於處理複雜的建築形體，耗時耗工。20世紀80年代，開始採用計算機輔助設計，最初主要採用計算機繪製陰影圖及日照等時線圖，後來隨著CAD技術的普及，國內設計部門較多地應用以Autodesk公司的AutoCAD軟件作為支撐平臺二次開發出的建築日照軟件。計算機日照分析軟件的開發和應用，可以更準確、有效地計算日照時間。日照軟件建立了完整的地球與太陽的數學模型，從幾何和光學的角度利用計算機進行大量的數學計算，從根本上解決了物體的陰影和影響的關係；可以準確地分析出任意地點、任意時間的任意建築物的詳細狀況，為規劃審批提供科學、直觀的計算數據，從而可以達到節約寶貴的城市建設用地的目的。日照軟件可以輕鬆地對建築群體間的相互影響進行分析，給出直觀的結果。通過對結果的分析利用可以在居住區範圍內更加科學、合理地安排建築物的位置，根據日照時間選擇不同的花草種植區域，甚至可以巧妙地利用建築群體間的陰影進行遮陽設計，為居住區創造出更加舒適的環境。綜上所述，建築日照設計是城鄉規劃和建築設計中必須考慮的重要因素。隨著城市化進程和建築事業的發展，以及人們對環境質量要求的提高，建築日照設計的意義將更為廣泛和深遠。本書根據不同地區不同的日照要求，將理論與實踐相結合，進行了一系列深入探討。全書共分七部分：緒論主要介紹了綠色建築設計的相關內容；第1章和第2章主要介紹日照和建築日照的基本原理；第3章比較詳盡地闡述了建築日照標準、建築朝向、間距對日照的影響，建築單體及總體設計中的日照問題；第4章主要介紹了日照圖表及其應用；第5章主要結合專業軟件探討了計算機輔助建築日照設計；第6章為日照設計實例分析。為方便讀者查閱，本書附錄收錄了日照設計的相關數據。附錄1為建築日照設計常用名詞與代號；附錄2為全國主要城市太陽位置數據表，根據夏至、大暑、秋分、大寒、冬至五個代表性節氣，日出到日落的逐時太陽位置的數據編制而成；附錄3為全國主要城市的地理經緯度；附錄4為全國主要城市日照時數及日照百分率表；附錄5為時角與時間對照表。

緒論綠色建築設計
0.1綠色建築沿革
0.2綠色建築的概念
0.3綠色建築評價體系
0.3.1外國的綠色建築評價體系
0.3.2我國的綠色建築評價體系
0.3.3《綠色建築評價標準》中與建築日照相關的內容
1太陽輻射
1.1太陽輻射的特點
1.1.1太陽輻射的特性
1.1.2大氣對太陽輻射的吸收、散射和反射
1.2太陽輻射對人的影響
1.2.1太陽輻射對人的生理影響
1.2.2太陽輻射對人的心理影響
1.2.3太陽輻射對人的不利影響
2日照基本原理
2.1地球繞太陽運行的規律