建築日照

　　建築日照是根據陽光直射原理和日照標準，研究日照和建築的關係以及日照在建築中的應用，是建築光學中的重要課題。研究建築日照的目的是充分利用陽光以滿足室內光環境和衛生要求，同時防止室內過熱。陽光可以滿足建築採光的需求；在幼稚園、療養院、醫院的病房和住宅中，充足的直射陽光還有殺菌和促進人體健康等作用，在冬季又可提高室內氣溫。有的地方還可用太陽能作能源（見太陽能建築）。陽光也有不利的方面：如夏季的直射陽光能造成室內氣溫過高；在直射陽光照射下，會引起眩光。此外，直射陽陽光還能加速一些物品老化、退色和變質，甚至引起有些易爆物爆炸。因此，在博物館、展覽館、畫廊、書庫、紡織車間、精密儀器車間、恒溫恒濕車間和危險品倉庫等處都應采取措施，防止陽光直接照射。

　　日照原理　研究建築日照要瞭解研究點和周圍不透明體的相對位置，研究點的陽光方向。陽光的方向用太陽高度角(θ)和太陽方位角(ɑ)來表示：太陽高度角是指陽光與水平面的夾角；太陽方位角是指陽光的水平投影與正南方向的夾角，偏東為負，偏西為正。陽光的方向也可用直角坐標系X、Y、Z來表示（圖1）。設XOY平面與水平面重合，OY軸線與正南夾角為γ，則在數值上有以下關系：

X=Zctgθsin(ɑ-γ)

Y=Zctgθcos(ɑ-γ)

上式的實用意義為：如有平行兩列建築，其朝向角為γ(朝向角的正負應與方位角取得一致)，朝陽光方向的前列建築物的高度為Z，要求前列建築物不遮擋陽光直射後列建築物，則必須使兩列建築物之間的間距大於Y。又如有一建築朝向角為γ，窗簷下面至窗臺的高度為Z，為避免陽光直射室內，則必須使出簷的長度為上式中的Y（自墻內面計）。同時簷口向陽光投射一側的側面探出長度即為上式中的X。

　　太陽的高度角和方位角是隨時間變化的，因此表示太陽位置的直角坐標數值X、Y、Z也是隨時間變化的。為瞭便於設計者掌握所設計的建築全天或全年日照情況，常根據建築物所在地的緯度畫出當地各季節典型天如冬至日、大寒日的棒影軌跡圖。它是在Z軸上截取垂直立於O點的不同單位長度的棒，並找出所研究的那一天的各個時間棒影端點的位置(X、Y)，將同一長度的棒的棒影端點連成曲線（棒影端點軌跡），同時標上時間線和長度標準（圖2）。畫時可取朝向角γ=0，即OY軸指向正南。

　　應用棒影軌跡圖可以：①根據建築日照的要求在棒影軌跡圖上確定建築物的朝向和間距；或在建築物位置和間距確定後求出日照延續時間，各類建築日照延續時間指標見表。②按照在一定時間內使房間的相應部分獲得必要日照的原則，確定窗口大小和位置。

室內日照延續時間參考指標（單位：h）

　　炎熱地區民用建築如室內氣溫在29℃以上，太陽輻射強度大於240千卡／米²，陽光照射深度(由墻內表面算起）大於0.5米，陽光照射室內的時間超過1小時，為防止室內過熱和直射眩光，應采取必要的遮陽措施。有特殊要求的房間，如恒溫恒濕室、易燃品倉庫等，要另行采取防熱措施。

　　日照調整　如果建築物體形、朝向和間距不能滿足日照要求，須進行日照調整。日照調整主要是解決室內過熱和直射眩光，大體可采取遮陽和折射、擴散兩種途徑。為達到折射、擴散的目的，窗戶玻璃常采用半透明材料，如玻璃鋼、乳白玻璃等，以減小直射陽光的強度；采用斷面為棱形的玻璃或玻璃磚，也可改變陽光投射方向，避免陽光直射，並可保持較高的采光效率。