日照分析对建筑设计的影响研究

作者:小傅 , 分类:日照分析软件FastSUN , 浏览:538 , 评论:0

       参考于深圳市库博建筑设计事务所有限公司,由徐添天撰写的《日照分析对建筑设计的影响研究》,当前我国经济蓬勃发展,建筑行业随之迅速发展。目前,建筑行业兴盛的同时也充满激烈竞争,要在如此激烈的竞争环境下如何获得较高的经济效益,就需要对建筑本体进行不断改进,使其满足现在人们日益提高的物质生活及精神追求。优秀的建筑设计对于建筑效益具有积极的有利作用。现今由于建筑数量及高度都在不断的提升,人们更加关注建筑的日照采光。建筑物采光的优劣在很大程度上决定建筑的自身价值,本文针对当前建筑行业规划设计的现状,进行了日照分析对建筑设计影响的分析及探究。

       社会的不断发展,对于人们生活的居住建筑品质有较大的促进作用。现在人们不断追求健康的居住空间,在进行居住建筑选择的时候,是否具有充足的阳光照射是居住者优先考虑的条件之一。因此,在建筑设计伊始就需要同时兼顾日照设计,避免由于未进行设计造成采光不足的现象发生。我国的《城市居住区规划设计规范》及《住宅设计规范》已明显规定:住宅间距应以满足日照要求为基础;每套住宅应至少有一个居住空间能获得冬季日照。因而在进行建筑设计时,应对建筑的朝向及相邻建筑距离等相关因素进行严格调查及充分考虑,确保建筑采光的充足合理。

        一、日照的作用

       首先,日照是阳光直接照射在物体表面的自然现象。依据事实及实验表明,充足的阳光照射可以起到良好的杀菌作用,同时阳光的照射可以提升室内温度,使人身心愉悦。反之,居住环境容易滋生病菌,同时室内变得潮湿阴冷,降低居住品质。因此,阳光的照射对建筑的居住品质非常重要。

       其次,阳光照射会与室内外的植物产生化学作用,有利于植物释放对人体有利的气体;阳光可以促进钙的吸收,预防疾病的发生;阳光可以使人的心情舒畅,利于身心健康。

       因此在进行建筑设计时,需要充分考虑日照的因素;倘若欠缺考虑,容易产生采光不足,建筑不满足居住者的基本生活,影响居住品质以及身心健康。

        二、建筑对日照的要求

       在建筑设计中,为了保证室内环境的卫生条件,必须确定一个衡量日照效果的最低限度指标,作为设计的依据。我国目前规定居住建筑采用“住宅建筑日照标准”,要求住宅建筑必须满足该规范。住宅日照标准是影响居住环境舒适性的重要因素之一,是我国工程建设标准强制性条文中的重要组成部分。《城市居住区规划设计规范》GB50180-93 中结合不同的建筑气候区及城市规模,对日照时数有明确规定;《住宅设计规范》GB50096-2011 中规定,每套住宅应至少有一个居住空间能获得冬季日照;需要获得冬季日照的居住空间的窗洞开口宽度不应小于0.60m;卧室、起居室(厅)、厨房应有直接天然采光。

        三、建筑布局

       具体来说,在住宅规划布置中,改变单纯的南北向行列式排列,充分利用太阳方位角的变化,采取灵活多样的排布方式,既能丰富空间环境,又能提高日照质量。在此基础上,我们可以采用日照分析的方法来辅助建筑规划设计。利用日照分析相关软件,建立完整的地球与太阳数学模型,从几何和光学的角度利用计算机进行大量的数学计算,解决物体阴影和影响的关系,以此准确地分析出任意地点、任意时间的任意建筑物的细部状况;对建筑群体间相互影响进行分析,以求更加科学合理地安排建筑物的位置,为居住区创造出更加舒适的环境。

       四、日照间距

       日照间距是指在住宅建筑规划设计中,为保证每户都能获得规定的日照时数和日照质量而要求住宅(正南向住宅)长轴外墙之间保持一定的距离。日照间距是建筑规划设计的重要尺度,决定着建筑物离日最近点的日照时数。日照间距虽然不是决定规划的唯一因素,但是它的重要程度通常高于绿化、通风以及噪音污染等其他要素。

       日照间距的计算公式为:L = H/tgθ(当房屋正南向时)。其中,L 为房屋间距(日照间距);H 为前排房屋檐口和后排房屋底层窗台的高差;θ 为日照标准日正午的太阳高度角。在实际设计工作中,房屋的间距通常是结合日照间距、卫生视距的要求和地区用地情况等做出对房屋间距L 和前排房屋高度H 的比值规定。在高纬度地区和农村,日照间距可要求大些,L/H=1.50 ~ 2.00,即房屋前后的间距是房屋高度的1.50 倍~ 2.00 倍,低纬度地区在1.20 ~ 1.50 左右。城市用地紧张,日照间距往往达不到要求,可适度减小,但一般要求此比值也不应小于1.00。

        五、建筑朝向

       住宅建筑的朝向需依据室内房间的使用功能,结合当地的太阳辐射、主导风向以及基地周边现状等因素确定。我国南方地区夏季气候炎热,应将住宅建筑的长轴方向垂直于夏季主导风向,才能获取较理想的穿堂风;北方地区冬季寒冷,住宅建筑的长轴方向应平行于冬季主导风向,才能有效节约能源。

       住宅建筑墙面上的日照时间长短决定墙面接受太阳辐射热量的多少。首先,不同季节住宅墙面接受太阳辐射热量各异:夏季由于太阳方位角变化范围大,各朝向的墙面上都能获得一定的日照时间;冬季太阳方位角变化的范围小,在各朝向墙面上获得的日照时间变化幅度很大。实践及研究证明:以东南和西南朝向获得日照时间较多,北向较少,夏至日南偏东及偏西60°朝向的范围内,日照时间均在8h 以上。其次,不同地理位置的住宅朝向需结合地区气象特点,通过调查研究、分析评价可以找到当地的最佳建筑朝向、适宜朝向和不宜朝向。南偏东的住宅朝向往往较正南北住宅具有更佳的日照质量。总体来讲,最佳朝向为南偏西或偏东15°~ 30°以内,适宜朝向为南偏西或偏东45°以内。通常情况下,东西向住宅有其自身明显的缺陷,尤其在南方,夏季西晒较为严重。但从另一方面看,东西向住宅在冬季可两面受阳,而南北向住宅中北向的居室却是终年不见阳光。另外,适当增加东西向住宅不但可增加建房面积,还可扩大南北向住宅的间距,形成庭院式的室外空间。采取东西向住宅和南北向住宅拼接时,必须考虑两者接受日照的程度和相互遮挡的关系。因此,建筑规划设计时需要充分考虑季节变化及不同地理位置对建筑朝向的影响。

       六、日照分析对建筑设计的影响

       在建筑规划设计过程中,需要坚持“以人为本、科学合理及和谐公平”的原则, 不同的相邻建筑物之间的间隔距离通过日照分析软件进行确定,从而使各建筑物之间的距离科学合理。建筑间距设计是否合理关键在于是否充分考虑日照;不同建筑物之间的建筑距离是否符合相关规范;建筑物的使用功能是否满足人民日益增长的物质生活及精神需求。同时,周边所有的建筑物都可以利用光照分析来合理有效的解决其光照问题,从而使日照问题得到合理的解决,进而使整个建筑在全生命周期都遵循人本、科学及和谐的原则。

       结束语:

       城市建设进程正在不断地加速,当前越来越多的建筑在不断地兴建,光照问题已经成为人们居住生活关注的重点问题。本文通过对日照的作用及益处进行了详细阐述,并指出国家对于住宅建设有日照的相关要求,所以在建筑的设计初期,就要将日照的设计同步进行,以确保建筑日照符合人们的需求,使建筑的功能更加合理,提升居住空间的品质。

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