哈尔滨日照间距的计算相关文档讲解

1、哈尔滨执行国家日照标准的可行性研究国内北方寒地城市现行采用的日照的间距系数， 比如齐齐哈尔 1.82.0、哈尔滨 1.51.8、长春 1.71.8（新规范新区采用 1.97， 高层建筑采用 48 米的间距）、吉林市与长春执行相同的间距系数、沈阳1.7、乌鲁木齐旧区 1.4，新区 1.5。南方城市如南京，南京市政府 1998 年颁布新的实施细则（修改后的规定 2004 年即将实行）中规定：正南向旧区不得小于1.0，新区不得小于 1.2。尚未实施的新规范规定：正南向旧区不得小于1.30，新区不得小于 1.35。高层建筑平行布置时：高度小于 80米，不得小于 30 米；高度大于 80 米，不得小于

2、40 米。哈尔滨市现行日照标准的发展沿革是在六十年代由当时工业卫生标准要求所规定的建筑四周间距与高度比1： 1 倍的标准。 70年代末期， 由于大量解决人民居住问题和旧区动迁的需要制定的一些规定。在动迁法 中规定了当时的一些控制日照间距的办法， 比如 ”隔道不挡光 ”的规定等。 后来，随着城市的发展和经济水平的提高， 哈尔滨市政府颁布了 哈尔滨市城市规划管理办法 ，办 法中规定将间距系数提高到新区 1.8 倍、旧区 1.5 倍。此项系数的确定是从规划管理的角度提出，同时也是满足当时的经济条件， 此规定一直延续到现在。但是，此间距系数的规定科学依据不足，从实际日照的结果来看，不能满足国家日照标准

3、的要求，因此而 产生的日照纠纷也越来越多。随着经济、生活水平以及人们法律意识的提高与增强，改变现有日照间距系数不满足国家日照标准要 求的问题，改善人居环境就成为刻不容缓的课题。1.4 概念诠释（1）日照标准：根据各地区的气候条件和居住卫生要求确定的，居住建筑正面向阳房间在规定的日照标准日获得的日照量， 是编制居住区规划确定居住建筑间距的主要依据。（2）日照间距：指遮挡建筑与被遮挡建筑外墙之间的水平距离。（ 3）满窗日照：我国一般以十二时阳光照到低层窗下皮，简称为“满窗日照 ”。这个提法是不够科学的，因为低层光所获满窗日照时数，还要看窗上皮映射到阳光的时间。本文进行研究所采用的照射标准是指满足最

4、不利点持续日照时间达到的日照时数，这区 别于概念意义上的满窗日照。相关研究采取满足最不利点的日照时数作为日照标准，比满足 “满窗日照 ”的要求要高。本文若出现 “满 窗日照 ”其所指意义是后者。若有特殊情况文中阐明。【5】（4）最不利点：指需要采光的建筑墙面自然采光的门窗洞口等在采光条件最差处的计算点。（5）建筑面积密度 （容积率 ）：每公顷建筑用地上容纳的建筑物的总建筑面积。（6）测量纬度的诠释：太阳高度角因纬度不同而有不同的间距系数，本研究采取同一测量纬度（位于太平）。2 哈尔滨市住宅日照条件分析2.1 不同布局形式住宅日照条件的分析2.1.1 行列式布局住宅日照条件分析建筑物的日照间距，

5、是由建筑用地的地形、建 筑朝向，建筑物的高度及长度、当地的地理纬度及 日照标准等因素决定的。针对哈尔滨地势较平坦的 特点，假定以下条件作为日照分析的基础条件。在平坦的场地上，有前后任意朝向的建筑物， 如图 21 所示，图中：计算点 m设于后栋建筑物的 勒脚下， 就是使前栋建筑的阴影落在 m 点， ma为墙 面法线， ma 为两栋建筑的日照间距 D。；bb为前栋 建筑物的计算高度 H。； Smb 为太阳方位角 A， Sma 为后栋建筑物朝向的方位角 。在图 21（1） 的三角形 mab 中，根据三角函数关系可以得到如下 公式：D。 H 。.ctgh.cos 式中 D。 日照间距； H。 前栋建筑

6、物计算高度； h 太阳高度角； 后栋建筑物墙面法线与太阳方位所夹的 角；此公式为日照间距的基本公式。 当建筑物为南向时， A 上式可简化为： D。 H 。.ctgh.cosA 当建筑物为东西向时， 90A 上式为： D。 H 。.ctgh.sinA图 2 1(1)根据以上所叙述的 D。 H。的函数关系，我们可以求出哈尔滨地区正南北向住宅在正午时分的日照间距系数。根据哈尔滨日 照杆影的实测结果，太阳最高高度角出现在上午 11.45 时刻。（1）当满足大寒日三小时的日照标准时，取10.15 时的太阳高度角 h=20.84,太阳方位角 A 22.8 应该注意的是最不利点 m 的选取不是在窗沿下，根据

7、几何关系，当最不利点选取窗沿下时D（H。 1.35）D。 H。，通过上式算得 D。H。 2.42日照间距系数 DH。（H。1.35）D。（D为满足到 1.35单位高度时日照标准的建筑间距， D 为最不利点在建筑与地面交线 处满足日照标准时的建筑间距，根据相似三角形法则得出此比值，下同）当 H。 22.15 米时 D 。 53.603 米DH。 （H。 1.35）D 。 2.27（2）当满足大寒日两小时的日照标准时，取10.45 时太阳高度角 h=22.55,太阳方位角 A15.45，通过上式算得 D。 H。2.32日照间距系数 D H。 （H。 1.35）D 。 2.18（3）当满足大寒日一小

8、时的日照标准时，取11 时 15 分的太阳高度角 h=23.55,太阳方位角 A7.86，通过上式算得 D。 H2.27日照间距系数 D H。 （H。 1.35）D 。 2.13以上计算结果我们可以看出，要想满足大寒日三小时的日照标准，需要满足的日照间距系数是比较大的。即使满足一小时的日 照标准，系数也将达到 2.13，这甚至超过了规范所提及的 2.10 倍的系数。当然，建筑的日照情况是相当复杂的，它不仅涉及到 朝向、间距、入射角度还有日照持续时间、侧面日照采光等。在分析中用几何的方法间接的分析最不利点在一层窗台高度时应满足 的间距系数。此外，实际入户光线要考虑墙体的厚度。因此，我们就需要深入

9、的分析阴影 在立面的变化情况，以使各种情况下均能 满足居室的日照要求。并且需要做到分析的结果与国家标准之间的相互校核。很明显， 在北方寒地城市 （比如哈尔滨） 满足大寒日的三个小时日 照是很困难的。 根据现有的日照状况和考虑城市用地的经济性要求， 满 足大量性的住区建设， 保证一小时和两小时的日照标准要求更有益于日 照间距研究的可行性和实践性。下面研究不同日照间距系数时阴影在建筑立面的变化情况 （分析条 件：哈尔滨市大寒日 8.00AM 到 16.00PM 时刻的太阳光线为有效日照时 间，建筑为 7层，室内外高差为 0.45 米，女儿墙高度 0.7米，建筑总高 度 22.15 米，板式住宅进深

10、 13 米，面宽取 70 米。）研究的方法首先将 8.00AM 到 16.00PM 时刻的立面阴影变化绘制成包络图， 分析从上午到 下午最大持续日照时间所出现的时间段、 所形成的主要影响因素； 另一 种分析方法是采用杆影法建立三角形， 一边为建筑高度、 一边为阴影长 度，算出杆影变化的比例关系， 确定出满足日照标准时的 “影变杆 ”的转 折点，从而算出间距值（图 2 3）。（1）正南北朝向行列式的间距分析通过对自然光线的真实模拟绘制出各个时间点（间隔时间为 20分钟）的阴影，通过相似三角形原理使 11.15 时刻的阴影线达到 立面一层窗台高度， 即可满足 11.1512.15（根据哈尔滨市实测

11、的杆影图可见， 大寒日最大太阳高度角出现时刻在 11.45 左右。所以， 取 11.1512.15）时刻最不利点的日照满足满窗日照达到一小时。通过此法算出的D。 H。 2.12。考虑到测量误差与方法误差，此值与规范 中所提出的满足大寒日满窗日照达到一小时的系数 2.10 基本一致。（先前用三角函数算得的满足一小时日照标准D。H。 2.13，两小时日照标准 D。H。 2.18。（根据实测研究资料，哈尔滨市满足大寒日两小时的日照标准的日照系数D。H。 2.17）计算方法如下：选取 11.30 时刻的阴影长度并与建筑立面高度作为长度单位组成三角形的两边，连接另两个端点，在建筑高度 一边靠近底边 1.

12、35 单位处做平行于底边的直线，根据相似三角形的关系，阴影线所截的点即为阴影到达建筑的转折点。（参考图 2 2）在实际的日照分析中可以看出，若满足正午时刻的满窗日照达到一小时所需要的间距系数比较大，而侧向采光将会满足不足的 日照时间。在对全日照阴影的分析中可以看出（分析条件为行列式布局，遮挡建筑与被遮挡建筑参数相同）：当日照间距系数为 1.6 时，建筑面宽达到 65.5 米可以满足侧向采光在最不利点持续一小时的满窗日照时间。此种情况，累积日照时间可达到两小时以上。 建筑面宽小于 40 米可以满足侧向采光在最不利点满足持续二小时的满窗日照时间。其他系数详细测算的结果如下表： 表 2 1从以上分析

13、可以看出，侧向采光可以解决因正面间距不足所遮挡的阳光。但是，由于清晨与傍晚的阳光太阳高度角和方位角都 较小，日照的效果不好，仅以日照持续时间满足最低日照标准不利于提高居室的日照质量。建议侧向采光最好满足至少两小时持续 日照时间的标准。另外，由于大量性的住区建设、行列式的布局形式，使住宅的侧向采光受到限制，在大规模的住区中侧向采光基 本满足不了日照标准。（2）面南偏东 15朝向行列式的间距分析如图 2-4 为 1.8 和 2.0 倍系数的立面太阳阴影变化情况。同样通过对自然光线的真实模拟绘制出各个时间点（间隔时间为20分钟）的阴影。从图 2-3 所绘制的建筑立面的全日阴影线可以看出，由于建筑倾斜

14、一定角度和太阳方位角的影响，日照所产生的阴影的最低值并不是出现在正午，经过测算此值约出现在 13 时。这样，应计算 12.3013.30 时刻，阴影到达一层窗台所满足的系数值。通过此法算出的 D。H。1.99。小于此值时，需要考 虑侧向采光以提高日照标准。满足不同间距系数侧面采光详细测算的结果如下表：表 2 2（3）面南偏东 30朝向行列式的间距分析南偏东 30朝向太阳阴影的变化情况与南偏东 10的情况又有所不同， 阴影在墙面的变化是逐渐降低的， 当太阳高度角降低的影 响大于太阳方位角的影响时，阴影已离开建筑，洒向地面。如图 2-5 所示。此种情况， 分析间距系数需要注意以下两个方面。 第一，

15、 满足最不 利点太阳最小入射角度大于 15（先前所分析的正南朝向与南偏东 15 朝向的有效时间内太阳的入射角度均大于 15，15为太阳有效值的最小 角度）。此时，有效日照时间下限应为下午 15 时。第二，提高建筑日 照时间，降低日照系数必然导致损失正午日照时间， 增加侧向采光时间。 从心理分析的角度，人们对早上 8.00 11.00 的太阳更加愉悦，此时的 日照有更大的入室深度， 但实际日照效果却不如正午的阳光。 而且在上 午的大部分时间， 由于太阳高度角较低， 建筑被阴影所遮挡。 中午时刻 由于间距较低遮挡面积也较大， 建筑的住宅要采光时间集中在中午到下 午的有效时间内。诸如以上理由，建议将

16、朝向偏角大于45的建筑大寒日满窗日照一小时的日照最低标准提高到两小时， 以提高居室的日照水 平。但在分析中仍主要分析满足一小时和两小时的日照标准所需要满足 的最低条件。满足上述条件可得： 满足一小时的侧面采光时， 满足两小时的侧面采光时， 满足三小时的侧面采光时，D。 H。 1.42D。 H。 1.60D。 H。 2.01通过计算机模拟分析的结果与用几何分析和计算机辅助分析的结论相一致。如图状况，在距自然地面一米处的大寒日最大日照持续时间为两小时。2-6 为当 D。 H 。 1.60 时最不利点的日照4）面南偏东 45朝向行列式的间距分析南偏东 45朝向行列式的阴影状况与南偏东 30时相类似。

17、 较低的太阳高度角和较小的系数使上午和中午有较大的阴影遮挡。建筑只有通过侧向采光以解决不增大间距系数的情况下提高日照水平。此时，满足太阳入射角大于 15需要计算的有效时间的下限是下午 14 时。D。 H。 1.12D。 H。 1.50D。 H。 1.97满足上述条件可得： 满足一小时的侧面采光时， 满足两小时的侧面采光时， 满足三小时的侧面采光时，5）东西朝向（子午线型）的行列式的间距分析子午线型行列式布局主要考虑侧向采光的影响。对子午线型住宅的研究中主要研究保证日照区的问题。研究保证日照区一个基 本目的在于确定该区形状和大小与建筑朝向的关系。以保证满足不同日照标准的要求。子午线型住宅区别于南

18、向住宅的根本问题是侧向采光的问题。因此，研究的方法略有不同。在任何房间的窗前，只有在规定的 空间（日照区）的情况下才可能保证房间符合日照持续时间的标准。在这个空间范围内，阳光可以在规定的时间里进入窗内，直射 无阻。如图 2-7 所示，表明了这个必须的条件。 图上左面为按子午线纵轴 布置的住宅平面轮廓。 根据已知图的平面， 对住宅首层的房间就可以按 日照持续时间的标准进行计算。图中表明从8 点到 12 点的太阳光线的15光线照射方向， A 点为最不利入射角度， 11 点时刻的太阳光约等于 点。D。 H。 1.72D。 H。 2.79D。 H。 4.23满足一小时的日照标准时， 满足两小时的日照标

19、准时， 满足三小时的日照标准时，从分析结果可以看出：子午线型住宅满足相同日照标准比正南向住宅和有偏角的住宅需要更大的间距系数。但是，子午线型住 宅的每个居室均能得到持续的日照时间，并且在冬季住宅用地能够得到较好的日照条件，满足冬季户外活动的要求。（6）东西朝向（子午线型）偏角 15的行列式的间距分析东西朝向（子午线型）偏角15的住宅分析方法与子午线型住宅相同。分析结果如下满足一小时的日照标准时，D。 H 。 1.78满足两小时的日照标准时，D。 H 。 3.02满足三小时的日照标准时，D。 H 。 4.83（7）冬至日的测算结果：特殊日照需求的建筑包括托幼、中小学校等住区中需要满足冬至日满窗日

20、照持续三小时（新区）和两个小时（旧区）的日照标 准的建筑。当满足冬至日三小时的日照标准时，通过分析算得：D。 H。 2.72此数值为正南北向满足正面采光冬至日满窗日照持续三小时的间距系数。当小于此间距系数时，任何侧向采光均不能满足此日 照标准。建筑为遮挡建筑时仍遵循以上所研究的结果。当建筑朝向为南偏东 15时，太阳高度角最高的持续三个小时日照发生在10.5013.50 区间。此时为正面采光：D。 H。 2.53当建筑朝向为南偏东 30时，此时，由于太阳高度角低，入射光线必须大于15，此时需要满足侧向采光要求，太阳高度角最高的持续三个小时日照发生在 11.5014.50 区间：D。 H。 2.5

21、6当建筑朝向为南偏东 45时，此时，由于太阳高度角低，入射光线必须大于15，此时需要满足侧向采光要求，太阳高度角最高的持续三个小时日照发生在 10.5013.50 区间：D。 H。 2.08当建筑朝向正南北向时，满足冬至日持续两个小时日照时：D。 H。 2.56表 2 3 以上结果汇总从如上冬至日的日照分析结果得出如下结论，住区的特殊日照建筑满足冬至日持续三小时日照需要的日照间距系数是比较大 的。同时，托幼、中小学的活动场地和操场也需要满足一定的日照持续时间和朝向的要求。所以，在进行此类建筑的布局和场地设 计时要充分考虑日照因素。由于以上因素导致托幼、学校等建筑的建筑用地面积要增加，城市居住区

22、规划设计规范中所规定的 用地面积的范围要有所调整，此部分内容将在居住用地调整中详细讨论。（以上研究南偏东与偏西住宅对称时刻的太阳高度角类同， 相互对称朝向的间距系数采用相同结果，本文不再进行重复研究。 ） 综上所述，南偏东、西偏角在 45以内的住宅在满足大寒日一小时和两个小时的日照标准时需要的间距系数比较小。子午线型 住宅满足一小时间距系数较小，但是由于太阳高度角较小，满足两个小时或两个小时以上的日照标准时，间距系数成倍增长。此种 朝向的住宅对人们影响最大的将是心理的影响， 而建筑技术的发展使寒地居住采暖的问题不再是影响人们选择住宅朝向的主要问题。 因此，即获得较好的日照条件，又有较小的间距系

23、数来说，具有合理偏角的住宅是满足城市建设多方面因素的有效解决办法。而子 午线型住宅将会有更深的照射深度，更重要的是每个居室均能满足有日照的要求，这对于改善住宅的日照条件将是十分有益的。在 西欧的部分国家，日照标准要求每个居室均能满足日照要求，这样就产生了大量的东西向住宅，而且西欧国家的冬季气候条件并不 是非常寒冷，这一切使子午线型的住宅成为可能。与此同时，住宅间的场地获得了良好的日照，满足了冬季人们户外活动的要求。 前苏联的日照研究成果表明，大寒日满足持续三个小时的满窗日照是十分困难的，而即使达到三个小时的日照，也不可能对房间内 的细菌（如大肠杆菌）进行有效的杀菌。因此，摆脱传统居住观念，正确

24、对待东西朝向住宅和有倾斜角度的住宅将对城市的建设与 住宅的发展产生深远的影响。2.1.2 不同住宅形体的日照条件影响分析2.1.2.1 点式与塔式住宅的遮挡分析 当遮挡建筑的面宽足够小，对被遮挡建筑的影响可以通过阴影的移动得到改变时，可把遮挡建筑看成点式建筑，比如面宽较小 的板式建筑、点式多层住宅、塔式高层住宅等。因为可以将点式住宅当作一个移动的矩形阴影，在尽可能的减小间距的情况下，主 要也考虑侧向采光的影响。分析的方法是：作出有效时间内照射最不利点的太阳射线，在保证不同日照标准的射线夹角内做点式建 筑的边长与太阳射线相切，所求得的间距系数即为满足此日照标准的系数要求。关于点式与塔式正面间距与

25、侧面间距：研究高层塔式住宅日照问题一个重要的问题就是正面间距与侧面间距的问题。同时此问题也涉及到其他侧面具有居室功能房间 所应解决的问题。首先，关于正面间距和侧面间距的问题。住宅建筑间距分正面间距和侧面间距两个方面，凡泛称的住宅间距，系指正面间距。 笔者认为，从日照标准执行的实际情况来看，对于侧面间距的判断应以实际居室满足日照标准的时间为准，如果侧面具有需要满足 日照标准的房间，应该执行国家规范所确定的日照标准以确定间距。同时，也应满足通风、采光、消防，特别是视觉卫生以及管线 埋设等要求。几者取最大值，一般以日照因素影响最大。其次，塔式高层住宅等类型住宅，侧面往往有正面的功能，因此应重点研究塔

26、式高层侧面的采光问题。（1）正面间距：比如，边长为 30 米的点式住宅与板式建筑形成正南北向的布局关系。满足最不利点持续一小时的日照标准，正面间距16.2 米满足最不利点持续两小时的日照标准，正面间距26.4 米满足最不利点持续三小时的日照标准，正面间距55.1 米满足累计三小时的日照标准正面间距 20.5 米边长为 40 米的点式住宅与板式建筑形成正南北向的布局关系。满足最不利点持续一小时的日照标准，正面间距21.6 米满足最不利点持续两小时的日照标准，正面间距35.2 米满足最不利点持续三小时的日照标准，正面间距73.4 米满足累计三小时的日照标准正面间距 27.3 米边长为 50 米的点

27、式住宅与板式建筑形成正南北向的布局关系。满足最不利点持续一小时的日照标准，正面间距27 米满足最不利点持续两小时的日照标准，正面间距44 米满足累计三小时的日照标准正面间距 34.2 米累计三小时的分析结果仅作为参考。（2）侧面间距：边长为 30 米的高层住宅与之侧向平行的建筑的遮挡：满足最不利点持续一小时的日照标准，侧向间距 8.2 米满足最不利点持续两小时的日照标准，侧向间距17.1 米满足最不利点持续三小时的日照标准，侧向间距27.7 米边长为 40 米的高层住宅与之侧向平行的建筑的遮挡：满足最不利点持续一小时的日照标准，侧向间距10.9 米满足最不利点持续两小时的日照标准，侧向间距22

28、.8 米满足最不利点持续三小时的日照标准，侧向间距37 米边长为 45 米的高层住宅与之侧向平行的建筑的遮挡：满足最不利点持续一小时的日照标准，侧向间距12.1 米满足最不利点持续两小时的日照标准，侧向间距25.6 米满足最不利点持续三小时的日照标准，侧向间距41.6 米正面间2.5h，侧以上均为实测日影图所分析的间距值。从分析结果可以看出，高层塔式住宅由于只是一个矩形点，在不断的移动当中，满足侧 向采光相对容易实现。在分析高层住宅的日照条件与状况后，笔者认为高层满足 2.5h的日照标准为宜。此时以 40 米为例 距为 50米。考虑到用地的经济性和旧区问题满足2 小时的日照标准间距为 35.2

29、米。侧面间距由于与正面具有相同功能取面间距为 29.3米； 2h时侧面间距为 22.8 米。2.1.2.2 转角单元住宅的遮挡分析 转角单元住宅的分析可分解为一栋板式住宅与一栋与之相垂直的点式建筑的综合影响，分析方法类同。 转角住宅在遵循以上所分析的朝向与间距要求外，还要考虑建筑自挡光的影响。此单元内容由于日照情况比较复杂，将在 2.2 哈尔滨市住宅日照现状分析中重点分析。2.1.3 符合哈尔滨住宅布局特点的日照间距与建筑布局 本文对日照标准的研究局限于比较理想的情况下的状态，首先是地理纬度的正南北向、15、 30、45等。比较哈尔滨市的建筑布局图可以发现，哈尔滨市的城市用地限于道路网的规划结

30、构，并不是呈现较为规则的角度。这使得分析哈尔滨市较为普遍的住宅 朝向的日照标准所需要的日照间距具有实际意义。分析哈尔滨市的城市遥感平面图可以看出，较为普遍的建筑朝向为：南偏西60（车辆厂：经纬街与新阳路处等）、南偏东50（马家沟河、辽原街、宽城街西大直街处等）、南偏东40（中山路处等）、南偏东10（开发区：先锋路、淮河路、辽河路等）、子午线型偏西5（开发区：宣庆街处等），从以上分析中可以看出，哈尔滨市较为普遍的，同时也为城市规划的实施管理提供方便，可以将以下的朝向总结为主要建筑朝向，用以日照间距系数的调整应主要考虑： 南偏东 10、南偏东 45、南偏西 60，子午线型住宅采用北偏西 5。出于管

31、理实施的角度，相近朝向的角度近似等于与之相近的角 度。测算如下表：表 2 4 满足此朝向的日照间距系数列表将不同朝向的住宅布局用于不同的间距系数调整城市布局的实际，规范中规定的不同朝向的间距系数调整缺乏数据支持， 笔者认为该调整系数的实施主要是考虑管理的可实施性。但是不同纬度时的具体情况不同，因而不能 “以全概偏 ”。哈尔滨市的地理 位置与环境特点产生了具有哈市特点的城市布局形态。可以看出南偏东 45的建筑布局有利于容积率的提高， 从哈市的现状居住日照分析中也可以得出南偏东45的转角单元建筑既可以有效提高容积率又对日照条件影响不大。比如交电街12楼的布局形式较为有利。但是也应看到，寒地城市道路

32、南偏东45的布局会产生冬季盛行风的流动通道。由于太阳早晚高度角很小，东西向住宅的布局对侧面采光的要求很高，所以一般来说，子午线型的住宅在南向转角处布置转角 单元的很少，因为南侧的转角单元遮挡了侧向的采光，从附图嵩山小区12、 13楼的分析可以看出南侧的转角使日照条件变的很差，而哈尔滨市的很多住宅布局都呈现如此的形式，应当引起重视。设想将嵩山小区13楼的转角变为北侧情况时日照状况就好的多。正南北向住宅在哈尔滨很少出现，而且真北针约为南偏东10左右，从实际情况分析最好的建筑朝向应该是南偏东1030，这也更有利于城市布局，因该说在前几章的经济性分析中是比较完全理想的南北向的建筑布局，而事实的情况要好

33、的多，哈市道路的 情况将日照间距系数缩小了很多，可以将分析的结果当作上限。南偏东 10时若满足正面采光，因为太阳高度角比正南北朝向时小，所以满足一小时的日照标准时日照间距系数要大，城市布 局以此标准为主时需要更多的建设用地。若满足侧面采光时，则需要注意住宅的面宽，以满足不同日照标准的要求。但同时，满足 两个小时的日照标准时日照间距系数比正南北向时小。在进行布局时可以依照旧区和新区的不同要求选取。可以说，日照对城市建筑的布局息息相关，不同朝向、不同标准的日照条件会出现不同的系数要求，多栋建筑的综合影响更使 问题复杂化。本文仅在于分析建筑日照的一般方法和普遍意义，实际应用时应具体问题具体分析。表

34、2 5 哈尔滨不同朝向间距系数对比从上表可以看出具有一定角度的住宅布局可以得到更高的容积率。清华大学硕士研究生郭文斌在硕士论文北京住宅建设中日照、用地与建筑、体型布局关系探讨详细讨论了北京地区不同朝向不同建标准与建筑密度的关系。2.2 典型住宅日照实测分析2.2.1 行列式（带转角单元）住宅日照分析行列式布局的日照现状分析 :以哈尔滨市嵩山路辽河小区 5楼为例。辽河小区 5楼与前栋建筑间距 21.83 米，遮挡建筑为错 层建筑，错层部分高差 2.24 米。遮挡边楼顶距自然地面标高 17.58 米，间距系数 D。H。 1.24，建筑为板式建筑行列式布局，面 宽 50 米。两栋建筑相互平行布置，建

35、筑朝向为南偏东10。对建筑对日照分析采样时间为整点小时计算 ,观测从早 8 时到晚 16 时的建筑日影变化。实测分析结果显示：建筑立面37 的部分终日无日照，太阳高度角最大的正午时刻 10 点到 14 点所遮挡的建筑层数最小也要达到三层。用计算机模拟分析的日照持续时间 与实测的有较大的差距，分析显示日照持续时间超过一小时的区域面积达到了 100。通过对比实测的照片发现主要是由于周边建 筑的综合日照影响。若将周边建筑的现状条件输入计算机进行模拟得到的数据与实测的相差不大：终日无日照的面积占总面积的 38，三层高度以下得不到太阳光线。如果不考虑周边建筑的综合影响，这种行列式的布局由于南偏东10的较

36、好朝向，提高了日照水平，使所有的居室都能达到大寒日一小时的日照时间。如果将朝向改为正南北朝向，且不考虑周边建筑的影响，在最不利点将 有宽 6米高 8米的区域日照小于一小时，如果建筑的面宽减小 6 米，由于受侧面采光的影响，将可以满足大寒日日照时间一小时的 标准。从以上的分析我们可以看出， 辽河小区 5楼虽然正面采光由于较小的日照系数只能满足大寒日正午时刻光线达到三层以上的高度。 但是，由于南偏东 10的较好朝向和较小的建筑面宽（ 50 米），比正南北的布局形式提高了侧向采光，增加了日照时间。以上分析 是建立在计算机模拟的基础之上，得到理想化的结果。但实际情况由于建筑的综合日照影响，使日照状况变

37、得很糟糕，计算机的模 拟分析与实测的结果相一致。2.2.2 周边式及变形周边式住宅日照条件分析周边式及变形周边式的建筑布局主要研究 形建筑和 L 形建筑布局的日照状况， 形建筑和 L 形建筑导致了建筑的围合和半围 合的布局形式，影响到了建筑的日照状况。这里主要分析不同朝向和不同布局形式的三处建筑的日照状况：交电街12楼、嵩山小区 12 13楼、辽河小区 29楼。（1）交电街 12楼交电街 12楼为若干栋 L 形建筑相互排列组合的其中一栋建筑，为6 层住宅建筑，建筑朝向为北偏东 38.25 。遮挡建筑楼顶距自然地面标高 18.89 米，建筑间距 23 米，间距系数 D。 H。 1.22。建筑立面

38、的日照持续时间为 7.1013.50。由于建筑的布局形 式和朝向，在 12.0013.50 的时间段内建筑的整个立面均得到满窗日照，建筑立面 90的面积均能达到三小时的日照标准要求。从建筑的总平面布局可以看出周边建筑的布局形式对12楼不产生遮挡的影响。2）嵩山小区 12、 13楼嵩山小区 12、13楼为两栋 L 形建筑东西向排列， 建筑间距 29.51 米，13 号楼顶距自然地面高 21.83米，间距系数 D。 H 。 1.35，建 筑方位为北偏西 5.8。两栋楼的西侧为局部 7 层。分析只计算 12楼 西立面和 13楼东立面的日照状况。分析结果显示： 12楼西立面全 日无日照的面积达到了 5

39、8，只有 40的面积能够达到大寒日一小时 的日照标准， 建筑遮挡层数达到 6 层。计算机模拟的结果与实测的结果 相一致，如图 28 为通过计算机模拟后绘制的终日无日照的区域三维示意图。嵩山小区 13楼通过实测分析的终日无日照区域的面积只有8，68的面积日照时间超过一小时， 将近一半的面积日照时间超过两小时。 而计 算机模拟分析的结果证实了观测结果的准确性,仅仅在 13#楼的北侧一层有局部的区域日照不满一小时 ,面积约占总面积的 2.8%,这与实测的 误差基本上在允许的范围之内。在模拟分析中，考虑到没有转角单元的影响时建筑的阴影变化情况。通过对模型的分析表明12楼的西立面和 13楼的东立面均能保

40、证日照最大持续时间超过三小时的面积达到 100 。（3）辽河小区 29楼辽河小区 29楼与周边建筑组成了围合型的院落， 建筑朝向为南偏东 10，建筑布局状况见附图。 29楼楼顶距自然地面高 21.85 米，与前栋建筑间距为 42.84 米，遮挡建筑楼顶距自然地面高 21.88 米， D。H。 1.96。虽然建筑的日照间距系数较大，但是由于围合式的布局形式是建筑的立面阴影变化趋于复杂化。实测的结果表明:在 10点和 11点时阴影遮挡的层数分别为两层和一层 ,其它时刻阴影的高度可达到六层到七层。 日照时间达到和超过一小时的面积达到83，达到和超过两小时的面积超过 78，达到和超过三小时的面积达到

41、60。终日无日照的区域占总面积的 15。从图 29 可以看出周边 建筑对 29楼的阴影变化情况，上午 8 时东侧七层建筑遮挡了绝大部分立面， 910 时受东侧建筑和南侧建筑综合影响，在上午11时仅受南侧建筑影响，当太阳高度角最低时建筑遮挡的最低线距地面自然标高 2.10米。下午 14 时以后立面的大部分也被遮挡。从此实测的日照状况可以看出，当日 照间距系数达到 1.96 时，太阳高度角最大 的正午时分的阴影线接近一层窗台的高 度。如果不考虑两侧建筑的综合影响，此 栋建筑能够满足最不利点在下午 1416 时达到日照持续时间两个小时 （满窗日照） 的标准要求。我们借助于计算机重新建立模型，分 析在

42、不同间距系数条件下，此种布局情况 下的阴影变化情况。分析结果显示，由于 围合型的布局形式侧面采光被完全遮挡 住。因此，必须保证太阳最大高度角时刻， 阴影遮挡的最不利点在一层窗台以下，并 保证一层满窗日照保证一小时。此种情况 需满足的条件是 12.30 时刻的阴影线到达 一层窗台的高度， 此时的建筑间距为 45.32 米, D。 H。2.07。（该值满足的是在 不考虑侧向采光或建筑面宽较大侧向采光 不能满足最不利点的标准要求时。）2.2.3 高层住宅的日照条件分析高层住宅的日照条件现状分析选取哈尔滨市时代广场C、 D 、E、 F四栋建筑、哈尔滨现代信恒城 A、B 两栋建筑和都市嘉园对周边建筑的日

43、照遮挡作为分析的对象，评测建筑阴影的变化情况。（1）以取哈尔滨市时代广场 C、D、E、 F四栋建筑 C、D 栋高层为分析对象 C 建筑层数为 18层，屋顶距自然地面的高度为 65.06米。遮挡建筑为 B栋建筑，屋顶距自然地面的高度也为65.06米。两栋建筑垂直间距 12.5米。通过分析 A、B栋建筑上午 8 时到 11时对 C 栋建筑产生阴影影响。 D 栋高层屋顶距自然地面的高度为 63.73 米,C、D栋建筑垂直距离 30米，A、B、C 栋建筑对 D建筑东立面产生综合日照影响。实测结果为： C 栋东立面全天无日照面积占总面积的 35，满足一小时日照标准的仅为 30。两小时和三小时日照面积都为

44、 6， 无超过四小时日照的面积。D 栋建筑东立面全天无日照的面积达到40 ，一小时日照达到 57，两小时日照占 44，三小时日照占 20 。C、D 栋建筑东立面的日照状况均较差，主要原因是日照间距很小，且多栋建筑产生综合影响。 E、 F 栋高层E 建筑层数为 18 层，屋顶距自然地面的高度为 65.04 米。遮挡建筑为 A 、B、C、D 栋建筑，屋顶距自然地面的高度也 65.06 米。 通过分析 A、B、C、D栋建筑均对 E、F栋建筑产生阴影影响，其中 C、D 栋建筑对其产生主要的影响。实测结果为： E 栋建筑达到一小时日照标准的为 100，两小时日照标准的面积占 95，满足三小时日照标准的面

45、积占85。（2）以哈尔滨现代信恒城 A 、B 两栋建筑作为分析的对象A、B建筑层数均为 17层，屋顶距自然地面 55 米，遮挡建筑为 B，两栋建筑垂直间距为 36米，分析上午 8时到下午 16时B 栋建筑对 A 栋建筑产生阴影的影响。通过日照分析软件分析 B 栋建筑对 A 栋建筑南面的挡光情况， 分析结果为： A 栋建筑可以满足大寒日 2 小时的日照时间。（3）都市嘉园对周边建筑的日照遮挡作为分析的对象A建筑 24层，屋顶距自然地面的高度为 80米，B建筑 28层，屋顶距自然地面的高度为 86米，C建筑 16层，屋顶距自然地面 的高度为 50米。遮挡建筑为 D建筑和 E建筑。分析上午 8时到下

46、午 16时 D、E建筑对 A 、B、C栋建筑产生阴影的影响。 通过日照分析软件分析 D、E 对北侧和东侧住宅挡光情况， 分析结果为： A、B 建筑可以满足大寒日 2 小时日照时间， C建筑可以 满足大寒日 1 小时日照时间（详细情况见右上图）。2.3 本章小结哈尔滨市处于北纬 45以上的高纬度地区，气候属于中温带季风气候区，城市规模为大城市，诸多客观因素的影响，使哈尔滨 市的日照间距问题有了两重性：一是哈尔滨在高纬度的北方地区，日照间距要比纬度低的南方地区大得多；二是哈尔滨属于特大城 市，人口集中，因此城市用地紧张的矛盾比一般的中小城市要大，日照标准很难达到规定的标准。本章节主要讨论了不同朝向

47、的建 筑布局满足国家日照标准的日照间距系数的要求。但是在此次日照研究中为能较好地解决日照间距系数的合理选择这一矛盾， 并针对以上研究成果与国家标准的校核。 笔者认为， 研究的过程与方法基本体现了哈尔滨市日照状况与住宅布局的关系及要求，是国家日照标准的细化与深入的研究。从研究成果与已 知的国家规范对比，成果的误差值在 00.03 之间，在确定最终的系数指标时，采取与国家规范校核和计算机辅助分析相结合的办 法，本研究所确定的所有间距系数均为具体问题分析时所确定， 因国家规范无如此详细的细化， 所以以本研究成果所确定系数为准。 而国家规范确定的 2.1和 2.15的基本系数，考虑到误差不是很大而且为

48、了研究比较的标准一致，采用与国家规范的表述相一致的间 距系数标准：根据城市居住区规划设计规范 “第、气候区的大城市不低于大寒日日照 2 小时，即日照间距为 2.15 倍建筑物主体高 ”的规定，考虑到旧城改造时很难达到规定标准，因此我们确定哈尔滨市日照标准旧城改造区采用大寒日日照1h，即 2.10H，新建小区采用大寒日日照 2h，即 2.15H 的标准。（表 2 6）表 2 6 全国主要城市不同日照标准的间距系数3 日照间距选择与城市用地规模3.1 日照间距选择对城市旧区居住用地调整的确定由于日照间距的增大，使现有的居住用地无法满足使用新标准后对用地的要求，因此将确定一个合理的居住用地规模，以适

49、应 城市发展的需要，作为总体规划居住用地规模调整的一个依据。并且对增加的城市居住用地的确定可以比较对城市建设增加的投入 影响。我们采用三种方法，选择旧区已经建成的四个典型小区来分析日照间距扩大后对城市居住用地规模的影响。方法一：假设居住小区用地规模不变，调整建筑布局形式，确定每公顷用地可容纳人口数，再用预测人口规模进行计算可得出 居住用地的需求量。方法二：假设居住小区建筑总面积不变，调整用地规模确定每公顷原用地需增加的居住用地面积，进而得出满足现状建筑规模 的基础上，需增加居住用地的数量。 方法三：假设建筑布局及建筑密度不变，调整建筑层数，使其满足日照标准要求，计算单位公顷用地减少的建筑面积，

50、从而推 算用地规模的变化。（1）现有居住用地规模的调整以河松小区、 三合屯小区、中植方州苑和果园小区为例， 沿用原小区的布局手法， 采用的相关数据： 一是日照间距标准为 2.10H（大 寒日一小时日照标准 ）；二是根据 “哈尔滨市现代化标准体系研究 ”专题中确定的 2020年人均居住面积达到 15 平方米；三是建设生态 城市标准中确定的 2020 年绿地率达到 40% ，运用上述三种方法进行分析：A 方法一：（用地面积不变） 河松小区采用 1.5、1.8、 2.0和 2.10的间距系数进行布局，结果如表 3-1 所示。表 3-1 用地面积不变日照间距调整统计表该小区用地规模 43.52公顷，现

51、状住宅建筑面积 68.31万平方米，如日照间距从 1.5H提高到 2.10H 后，经调整住宅建筑面积为61.66 万平方米，将减少建筑面积 6.65万平方米。人均居住用地提高 2.1平方米人，每公顷少建 1528.0 平方米。 三合屯小区该小区用地规模为 40.93公顷，现状住宅建筑面积 68.98万平方米，如日照间距从 1.5H提高到 2.10H 后，经调整住宅建筑面积 为 61.72 万平方米，将减少建筑面积 7.26 万平方米。人均居住用地提高 1.9 平方米人，每公顷少建 1773.76 平方米。 中植方州苑该小区用地规模为 10.25公顷，现状住宅建筑面积 19.0万平方米，日照间距

52、从 1.5H调整到 2.10H ，经调整后住宅建筑面积为 12.20 万平方米，将减少建筑面积 6.8万平方米。人均居住用地提高 9.2平方米人，每公顷少建 6634.15 平方米。 果园小区该小区用地规模为 18.17公顷，现状住宅建筑面积 37.67万平方米，日照间距从 1.5H 调整到 2.10H，经调整后住宅建筑面积为32.20 万平方米，将减少建筑面积 5.47万平方米。人均居住用地提高 2.4平方米人，每公顷少建 3010.46 平方米。 分析结果综上所述，哈尔滨实行国家标准后，在 32.24km2 的用地内少建建筑分别为 492.63 万平方米、 571.86 万平方米、 213

53、8.85 万平方 米和 970.57 万平方米。以上四个小区采用的是行列式、周边式和混合式的布局形式，在城市建设中三种布局方式具有广泛的分布， 其中以混合式最为普遍。因此，可以运用平均数法求出均值，其均值为 1043.48万平方米。按照 1.5 倍的容积率进行估算，则需增加 用地 695.65 公顷。用此方法如果就区采用 2.15 的系数则需增加用地 818.02 公顷B 方法二：（建筑面积不变） 河松小区表 3-2 建筑面积不变日照间距调整统计表现状用地面积为43.52公顷，以日照间距2.10 进行调整，用地面积将达到50.21 公顷，则每公顷原用地需增加用地0.15 公顷。三合屯小区 现状用地