《科技资讯》-建筑遮挡的房屋日照时长分析
关于某住宅某遮挡现有住户阳光的解决预案
关于住宅楼遮挡现有住户的解决预案一、情况介绍工程部在2005年11月22日（小雪）、23日两天上午到**现场对现有***现有住宅日照情况进行实地观测，时间从早8：00时至中午11：00时，观测结果见附图。
（注：小雪日与大寒日太阳高度角相同）根据实际观测结果与规划院大寒日日照等时线图（14－7图）分析对比，均在相同部位出现六樘窗有不同程度的遮挡现象，按附图窗编号遮挡情况如下(时间根据规划院日照图)：编号规范要求实际日照比规范要求少小时小时小时A 2 1.44 0.56 即33.6分钟B 2 1.23 0.77 即46.2分钟C 2 1.11 0.89 即53.4分钟D 2 1.51 0.49 即29.4分钟E 2 1.49 0.51 即30.6分钟F 2 1.99 0.01 即0.60分钟从上面结果得知遮挡时间由长至短为C、B、A、E、D、F 。
C、B、A为一层窗，E、D为二层窗，根据日照分析图二层还有一樘窗虽然满足2小时日照要求，但有一角在一小时等时线内。
F为三层窗。
每个窗为一户住宅。
造成****住宅楼六户被遮挡是由于规划的**路**住宅楼所致，如果将**住宅楼靠西侧的一个单元长度15米由规划的6层降至3层，遮挡问题即可解决。
可是减少6户住宅，共640.98平方米。
前期方案阶段日照分析时已测出以上窗日照时间不能满足大寒日达到2小时的要求（规范规定），办理开工手续时向建委承诺挡光问题由我公司负责解决。
二、解决方案1、放案一与被遮挡户协商，拟采取一次性经济补偿方式处理。
补偿标准测算参照北京市1988年颁布的《北京市生活居住建筑间距暂行规定》（1994年1月17日修改）第十三条，“被遮挡阳光的现状居民住房，以居室窗台中心点（均以外墙面计），在冬至日日照时间不足１小时的，每户按其居室被遮挡状况给予一次性补偿８００元至２０００元”。
同时考虑物价上涨因素（每年按物价上涨指数12%考虑），补偿标准测算如下（1）、考虑物价上涨因素：1994年的800元相当于2005年的800×（1+12%）12＝3117元1994年的2000元相当于2005年的2000×（1+12%）12＝7791元（2）将最高补偿标准额按每分钟计7791元÷（60×2）分＝64.93元/分（3）计算补偿金额一层二层A 户B 户C 户D 户E 户日照时间遮挡时间补偿金额日照时间遮挡时间补偿金额日照时间遮挡时间补偿金额日照时间遮挡时间补偿金额日照时间遮挡时间补偿金额1.44 小时33.6分钟2181.48元1.23小时46.2分钟2999.54元1.11小时53.4分钟3467.00元1.51小时29.4分钟1908.80元1.49小时30.6分钟1986.71元（4）按以上（2）计算推荐以每遮挡10分钟给予650元补偿金额则C户遮挡时间最长53.4分钟给予，650元×（53.4÷10）分钟＝3471元，其他各户补偿分别为：A户2184元，B户3003元，D户1911元，E户1989元。
住宅有效日照时间计算的改进及应用
住宅有效日照时间计算的改进及应用作者：李韶华来源：《科技资讯》2018年第02期摘要：网站上的计算器计算住宅有效日照时间过程中，没考虑太阳临界高度角的变化、太阳从楼房两侧照出的情况和有效日照时间带规定。
通过建立数学模型，分别推导太阳高度角函数、太阳临界高度角函数和有遮挡楼情况下太阳临界方位角，并根据《住宅建筑日照标准》中规定的有效日照时间带，分析了各种情况下的有效日照时间计算，计算结果更精确。
关键词：有效日照时间高度角方位角临界角角中图分类号：F282 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）01（b）-0043-02如今城市人口增多，由于有限的土地资源，住宅区的建设出现许多问题，其中，日照问题尤为突出，不少低层住宅日照时间低于国家颁布的《住宅建筑日照标准》。
因此，楼房设计者既要合理利用土地又要保证低层住宅日照时间，给设计带来很大难度。
住宅的设计、售价、购房要考虑到有效日照时间的精确计算，本文将对现有房屋日照时间计算方法加以改进，使计算更简单、结果更精确、合理，能更好地运用于生活中。
1 现有研究成果及分析网络上的房屋日照时间计算器，该计算器适用范围：楼房南北朝向，有遮阳楼。
该计算器需要输入：纬度、楼房间距、相对高度。
该计算器的方法是：计算正午阳光从遮阳楼顶处射出的临界高度角α，再求当日太阳高度角大于α的总时间，为当日日照时间。
网站上的计算器计算过程中，未考虑以下3种情况，导致计算结果有偏差。
（1）太阳光线从遮阳楼房两侧照出的日照时间。
（2）随着太阳的移动方位角的改变，临界高度角也随之改变。
（3）《住宅建筑日照标准》中明确了有效日照时间带，需比较后计算出有效日照时间。
2 建立数学模型及公式推导2.1 建立数学模型建模假设：（1）由于太阳距离地球很远，太阳光线近似为平行光线；（2）不考虑地球大气折射、散射，设太阳光线沿直线传播；（3）地球近似为球体；（4）由于地球体积大，地面近似切平面。
住宅光照时间标准
住宅光照时间标准
住宅光照时间标准是指住宅建筑在一天中能够接受到的阳光照射的时间长度。
这些标准通常由建筑规范或相关法规来规定，以确保住宅具有适宜的采光条件。
在不同国家和地区，住宅光照时间标准可能有所不同，但通常会考虑以下六个因素。
1.冬至日和大寒日：这两个节气是一年中阳光照射时间最短的日子，因此住宅光照时间标准通常会以这两个节气为基准。
2.日照时长：标准会规定住宅在冬至日和大寒日至少应获得一定时长的日照。
例如，一些地区可能要求冬至日至少有1小时的日照，大寒日至少有2小时的日照。
3.楼间距：住宅建筑之间的距离也会影响光照时间。
标准会根据楼间距来推算和保证住宅的日照时间。
4.建筑朝向：建筑的朝向也会影响光照条件。
南向的建筑通常能够获得更好的日照条件。
5.地形和周围环境：住宅所在地的地形、周围建筑的高度和位置也会对光照时间产生影响。
6.旧区改造：对于旧区改造项目，可能会有一些特殊的规定来适应现有的建筑条件。
在中国，例如，《城市居住区规划设计规范》GB5018
0中就包含了关于住宅建筑日照标准的规定。
这些规定旨在确保住宅具有足够的日照时间，以提供良好的室内环境，促进居住者的健康和舒适。
请注意，具体的光照时间标准可能会随着当地法规和建筑规范的更新而变化，因此在设计和规划住宅时，应参考最新的地方标准和法规。
住房光照时间计算公式
住房光照时间计算公式在现代社会，人们对于住房的要求越来越高，其中一个重要的因素就是光照时间。
光照时间对于人们的健康和生活质量有着重要的影响，因此如何计算住房的光照时间成为了一个重要的问题。
本文将介绍住房光照时间的计算公式，并探讨如何通过这个公式来评估住房的光照情况。
首先，我们需要了解光照时间的定义。
光照时间是指在一天中阳光直射到室内的时间长度。
通常来说，光照时间越长，室内的光线越充足，人们的生活质量也会更高。
因此，光照时间是评估住房光照情况的重要指标之一。
接下来，我们将介绍住房光照时间的计算公式。
一般来说，住房光照时间的计算公式可以表示为：光照时间 = （室内光照强度室外光照强度） / 光照强度损失系数。
在这个公式中，室内光照强度是指室内的光线强度，室外光照强度是指室外的光线强度，光照强度损失系数是指光线在穿过窗户等建筑结构时损失的比例。
通过这个公式，我们可以计算出住房的光照时间，从而评估室内的光照情况。
在实际应用中，我们可以通过测量室内和室外的光照强度，以及计算出光照强度损失系数，来得到住房的光照时间。
通过这个计算过程，我们可以了解到住房的光照情况是否符合要求，从而可以采取相应的措施来改善室内的光照条件。
除了计算公式之外，我们还需要考虑一些影响光照时间的因素。
首先，建筑的朝向和窗户的大小会对光照时间产生影响。
朝向正南的房屋通常会有更长的光照时间，而窗户越大，室内的光照时间也会越长。
其次，建筑周围的环境也会对光照时间产生影响。
例如，周围有高楼大厦会遮挡阳光，从而减少室内的光照时间。
因此，在评估住房的光照情况时，我们还需要考虑这些因素。
在实际生活中，光照时间的计算可以帮助我们选择合适的住房。
例如，如果我们需要一个光线充足的住房，我们可以通过计算光照时间来评估不同房屋的光照情况，从而选择最合适的住房。
此外，对于已经居住的住房，我们也可以通过计算光照时间来评估室内的光照情况，并采取相应的措施来改善室内的光照条件，从而提高生活质量。
日照分析图解
一、概述长期以来，因为日照采光而引起矛盾甚至导致法律纠纷的事件屡见不鲜，这些大多是由于在设计或审查阶段日照分析得不够科学准确的原因。
日照分析涉及到时间、地域、建筑造型等多种复杂因素，要将这些相互影响的因素综合起来进行人工精确计算分析是非常困难的。
因此，实践中各地只好根据地方简易算法来估算，如果再加上一些人为因素，很容易发生与实际情况偏差甚至严重不符的现象。
SUN日照分析软件是在大量深入调研的基础上，通过与多家规划管理与规划设计单位的密切合作，经过反复推敲与艰苦研发，开发的一套系统软件。
它全面解决了全国各地任何时段的日照分析问题，计算科学准确，使用简单方便，是规划管理、规划设计、建筑设计、房地产开发等领域强有力的日照分析工具。
二、功能框图三、主要功能1、遮挡分析：分析各栋建筑之间的遮挡与被遮挡情况。
选定被遮挡建筑时自动分析出对其产生遮挡影响的所有遮挡建筑；选定遮挡建筑时自动分析出其对其它建筑产生遮挡影响的所有被遮挡建筑。
2、阴影分析：建筑群任意时间段在任一高度上的连续阴影图、阴影轮廓范围线以及相邻建筑间的阴影差集图。
可直观的观察建筑阴影轮廓的影响范围或对其它建筑的遮挡情况。
3、主客体范围：根据设置的计算规则，确定合理的分析范围。
4、单点分析：建筑群体内任意一点在任意时间和高度的日照时间分析计算，分析结果图面标示及自动统计生成单点日照分析报表。
5、窗户分析：建筑物窗户满窗日照（可设置为左右端或中心点）的分析计算，分析结果图面标示及生成统计报表。
6、窗洞分析：在窗户窗面上进行等距离布点，分析各点的日照情况，统计出满足标准的点在窗面中所占的比例。
7、太阳能板分析：在建筑群体中对太阳能板各端点进行日照分析，并绘制和导出分析表格。
8、沿线分析：沿建筑轮廓线或任意定义高度的线等距离布点分析，分析结果标注在所设定的分析线上。
可快速对建筑轮廓线进行日照时间计算或验算。
不同的分析线可以设置不同的受影面高度，并一次分析完成。
规划局详解高层“挡光问题”
规划局详解高层“挡光问题”
近几年，随着高层建筑在我市越来越多，居民关于“挡光”的投诉、上访多了起来。
那么，居民究竟享有怎样的“阳光权”？昨日，记者专访了市规划局有关人士。
据介绍，对于建筑的日照时间，国家规范有明确规定。
在国家技术监督局和建设部联合颁发的《城市居住区规划设计规范》中明确写到，日照标准“不应低于大寒日1小时的标准”。
我市也有相应的规定。
根据青岛市人大1995年审议通过的《青岛市城市建筑规划管理办法》，遮挡建筑为多层建筑的，旧区日照间距不小于1：1.3,新区不小于1：1.5。
遮挡建筑为高层建筑的，在大寒日有效日照时间旧区不小于1小时，新区不小于2小时。
从今年7月1日起，依据市政府批准的《青岛市城市规划管理技术规定》，日照标准在新区、旧区都为2小时，目前市规划局在审批项目时已参照执行。
《青岛市城市建筑规划管理办法》也正在修改中，待市人大审议通过后正式实行2小时的标准。
市规划局有关人士特别指出，在日照时间的计算上要注意四点。
首先是在有效时间带，即大寒日这天上午8时至下午4时之间；第二是建筑获得日照计算起点的位置是从底层窗台面算起；第三必须是满窗获得的日照时间；第四是在有效时间带内累计日照时间，而不是连续日照时间。
据悉，市民若对规划审批的高层建筑有异议或反对意见，可按法定程序解决。
可通过行政复议或行政诉讼解决，也可通过信访反映，但不得用过激方式，更不得随意阻挠建设单位的合法施工，否则将承担法律责任。
建筑日照分析技术规范
建筑日照分析技术规范1 总则1.1 为落实国家及地方日照管理的相关要求，促进日照分析工作的规范化和标准化，根据《城市居住区规划设计规范》（GB 50180-93）（2002年版）、《住宅设计规范》(GB 50096-1999)（2003年版）等有关规范，结合本省实际，特制定本规范。
1.2 凡在省内城市、镇规划区范围内申办建设工程规划许可证的项目，需向规划主管部门提交日照分析报告的，均须按本技术规范进行日照分析。
1.3 日照分析适用于居住建筑，托儿所、幼儿园及其室外活动场所，医院病房，疗养院疗养室，中小学教学楼和宿舍等。
1.4 规划变更导致建筑位置、外轮廓、户型、窗户、宗地地形地貌等改变，建设单位应当根据变更后的实际情形重新提交《日照分析报告》。
1.5 日照分析除应符合本规范外，还应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语2.1 日照分析sunlight analysis指根据国家标准对有日照要求的拟建、待建、在建或已建的建筑、组团绿地、托儿所和幼儿园活动场地采用经有关部门鉴定合格的计算机分析软件模拟其在规定的日照标准日（大寒日或冬至日）的日照情况，分析计算其相关的量化指标，并编制《日照分析报告》的过程。
2.2 日照分析对象sunlight analysis object有日照时间要求的建筑，包括已建、在建、待建和拟建等各个阶段的建筑，无日照要求的建筑不做日照分析。
2.3 日照分析主体建筑sunlight analysis subject building对其它建筑产生日照遮挡的建筑。
2.4 日照分析客体建筑sunlight analysis object building在拟建建筑遮挡范围内，被遮挡的需进行日照分析的建筑。
2.5 日照基准面sunlight datum elevation为使日照分析结果客观真实，必须科学合理地确定一个布置日照分析采样点的立面，这一立面即为日照基准面。
2.6 日照基准线sunlight datum line日照基准面的水平投影线。
建筑遮挡的房屋日照时长分析
工 程 技 术72科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N长久以来,房屋每日采光的时间都是买房用户们的重点考虑方向,房地产商推销时也需考虑到各个楼层房屋的采光性能。
随着建筑楼房日益增多,遮挡问题严重,用户们愈加关注房屋的采光效果。
因为各地太阳轨迹每日不同,建筑物还存在前后遮挡,房屋采光性能的评估非常复杂,具体采光的时空分布难以获得。
该研究就是通过分析目标所在的经纬度,计算出每一日的太阳轨迹,建立目标与太阳之间的向量直线分布,对向量与周围建筑物立面的相交关系进行遍历解算,获得详细的日照时长统计与有效采光时间分布。
1 太阳轨迹分析太阳轨迹一天之内存在连续变化,也随日期改变,针对中国不同的地区,根据该地区的经纬度计算得到太阳运行轨迹。
以2014年10月1日北京市为例:(1)确定所在地的经纬度(北京116.46°E,39.92°N)(2)依据太阳运行规律,计算得到高度角、方位角,画出该天太阳运行轨迹线太阳高度角H的计算公式:太阳方位角A的计算公式:其中δ为太阳赤纬,φ为该地的地理纬度,t为该地的地方时。
(北纬为正,南纬为负)从2014年10月1日早上6:00开始,求得太阳高度角和方位角,然后每隔6分钟计算一次,至日落时刻结束。
(部分数据如下表1所示)2 遮挡情况分析对遮挡建筑物建模,以用户的所在位置为坐标原点(0,0,0),建立三维空间直角坐标系。
以坐标原点为基点,利用算出的高度角和方位角画出一条射线。
把到日落为止的这一天内的每隔6分钟所画出的所有射线整合成如图1所示的圆锥面。
把遮挡建筑物除底面外的五个表面都简化成平面,此建筑物即可等效为由这五个平面和地面围成的封闭的长方体模型。
圆锥面与长方体模型相交的部分即为遮挡的部分。
具体计算过程:在某一时刻:设长方体模型上方四个顶点的坐标分别为上表面方程为前后两侧面方程分别为①基金项目:中央高校基本科研业务费专项资金资助(项目名称:太阳能聚焦能流全息检测与调控)。
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建筑遮挡的房屋日照时长分析华北电力大学（北京）邮编102206 孙静，赵春艳，马龙强，陈炳成
摘要：经济飞速发展，建筑楼房日益密集，导致阳光遮挡现象严重，住户所在房屋的采光效果受到影响。
本文给出了建筑遮挡的房屋日照时长的整个分析流程，通过用户所在经纬度，逐日计算太阳运行轨迹，结合建筑物间的位置关系，进一步计算出日照详细数据。
以北京市为例给出了具体的计算过程，得到阳光遮挡的时长与分布，用来作为建筑采光性能的评估。
关键词：太阳轨迹分析建筑遮挡时长推算
0引言
长久以来，房屋每日采光的时间都是买房用户们的重点考虑方向，房地产商推销时也需考虑到各个楼层房屋的采光性能。
随着建筑楼房日益增多，遮挡问题严重，用户们愈加关注房屋的采光效果。
因为各地太阳轨迹每日不同，建筑物还存在前后遮挡，房屋采光性能的评估非常复杂，具体采光的时空分布难以获得。
本文就是通过分析目标所在的经纬度，计算出每一日的太阳轨迹，建立目标与太阳之间的向量直线分布，对向量与周围建筑物立面的相交关系进行遍历解算，获得详细的日照时长统计与有效采光时间分布。
1太阳轨迹分析
太阳轨迹一天之内存在连续变化，也随日期改变，针对中国不同的地区，根据该地区的经纬度计算得到太阳运行轨迹。
以2014年10月1日北京市为例：（1）确定所在地的经纬度（北京116.46°E，39.92°N）
（2）依据太阳运行规律，计算得到高度角、方位角，画出该天太阳运行轨迹线
太阳高度角H的计算公式：
太阳方位角A的计算公式：
其中δ为太阳赤纬，φ为该地的地理纬度，t为该地的地方时。
（北纬为正，南纬为负）
从2014年10月1日早上6:00开始，求得太阳高度角和方位角，然后每隔6分钟计算一次，至日落时刻结束。
（部分数据如下图1所示）
中央高校基本科研业务费专项资金资助（项目名称：太阳能聚焦能流全息检测与调控）
图1 2014年10月1日北京市正午时分太阳高度角、方位角数据
统计所有数据，得到三维空间内一系列的空间点，用平滑曲线连接，得到太阳运行轨迹线，如下图2所示。
图2 2014年10月1日北京市当天太阳运行高度角和方位角2遮挡情况分析
对遮挡建筑物建模，以用户的所在位置为坐标原点（0,0,0），建立三维空间直角坐标系。
以坐标原点为基点，利用算出的高度角和方位角画出一条射线。
把到日落为止的这一天内的每隔6分钟所画出的所有射线整合成如图3所示的圆锥面。
图3 三维立体模型示意图
把遮挡建筑物除底面外的五个表面都简化成平面，此建筑物即可等效为由这五个平面和地面围成的封闭的长方体模型。
圆锥面与长方体模型相交的部分即为遮挡的部分。
具体计算过程：
在某一时刻：
设长方体模型上方四个顶点的坐标分别为
上表面方程为
前后两侧面方程分别为
左右两侧面方程分别为
圆锥面上的射线方程为
将射线方程与长方体模型的五个平面方程联立，得到五个交点，分别如下：
上表面交点坐标：
四个侧面交点坐标分别是：
其中，
假设
a 1为a 1、a 2、a 3、a 4中的最
小值，a 4为其中最大值，b 1为b 1、b 2、b 3、b 4中的最小值，b 4为其中最大值，
若五个交点的x 分量大于a 1小于a 4， y 分量大于b 1小于b 4且四个侧面交点的z 分量小于c 0，则为遮挡。
每隔6分钟重复一次，记录遮挡与否。
统计全部数据，计算全天的遮挡时长。
3最终时长推算
依据太阳运行轨迹，一天当中太阳高度角初次为0时对应当天的日出时刻，第二次为0时对应当天的日落时刻，太阳高度角大于0的总时间对应当天的总日照时长。
利用公式：采光时长=总日照时长-遮挡时长，即可计算得到房屋大致的采光时间。
将该公式运用于北京某小区三楼一住户房间内，得到2014年10月1日当天总日照时长约为11小时51分钟，遮挡总时长约为1小时53分钟，采光时长约为9小时58分钟，占日照总时长的比例约为84.1%。
为使用户能够更直观的了解采光时长与日照总时长的比例关系，制作曲线图。
（如下图4所示）
图4采光时长与总时长的关系曲线4结束语
运用上述方法计算能够得到：一天中总日照时长；一天中采光时间；遮挡时长占总日照时长的比例；日出以及日落的时刻。
该方法操作简单，有助于买房用户和房地产商衡量房屋的相对价值,作为买卖房源时的参考。
参考文献
【1】方艳，江丕文，刘俊．日照分析技术在规划管理中的应用【A】．城市规划和科学发展——2009中国城市规划年会论文集【C】，2009.
【2】王庆伟，尚仁杰，于大龙，蒋方新，崔海昱，李世杰.日照分析在光伏组件排布中的应用[期刊
论文].太阳能，2013(9).
【3】谢丽莹，孙韵琳，李祥志，洪瑞江.遮挡现象对大型并网光伏电站输出性能的影响【A】.中山大学学报，2013.
【4】张颖．基于三维城市模型的日照分析研【D】．武汉：武汉大学，2005.
【5】朱琳.固定式光伏阵列的排列布置研究【A】科技传播，2014（12）.。