从诉讼案例分析住宅建筑日照间距与日照时间的关系

陈晓勇,叶 梦

(杭州市城市规划信息中心,浙江 杭州 310012)

法院判决确认某地规划局的一项规划许可违法,主要原因是该项报批建筑使北侧住宅底层窗台达不到《城市居住区规划设计规范(GB 50180—93)》规定的住宅日照标准要求[1]。规划局对此判决有异议,故就日照间距和日照时间等技术问题前来咨询。经查阅当地政府颁布的规划管理相关规定,以及项目报批图纸和北侧现状住宅的测绘资料,通过数据计算、建模分析进行论证,就日照间距与日照时间的关系与读者共同探讨。

1 日照间距的论证

1.1 住宅建筑日照标准的依据

根据《城市居住区规划设计规范(GB 50180—93)》第5.0.2.1条规定：“住宅日照标准应符合表5.0.2-1规定,”见表1。该项目属Ⅲ类建筑气候区的中小城市,故住宅的日照标准应达到大寒日3h,有效日照时间带是8—16时,日照时间计算起点是底层窗台面。

表1 住宅建筑日照标准

注：1.建筑气候区划应符合本规范附录A第A.0.1条的规定。2.底层窗台面是指距室内地坪0.9 m高的外墙位置。

1.2 住宅日照间距计算

1.2.1 正南北平行住宅日照间距系数计算

一天中太阳在早晨和傍晚的高度角较低,正午高度角最高,故正南北两幢平行布置的建筑(图1、图2)[2],北侧被遮挡建筑底层窗台需达到大寒日3h的标准,则需要在10∶30—13∶30时间段内3个小时能照到太阳,此时的间距即是最小的日照间距Dt。

图1 日照棒影及日照间距平面示意图

图2 日照间距立面示意图

根据日照原理,太阳位置通过以下计算公式求得：

sinhs=sinφ×sinδ+cosφ×cosδ×cost

cosα=(sinhs×sinφ-sinδ)/(coshs×cosφ)

式中,hs为太阳高度角,α为太阳方位角,φ为地理纬度,δ为太阳赤纬角,t为时角t=15°(n-12),n为时间(24时制)。

2.2.4 上市规格水产品养殖。在已经完全接近或是满足上市规格要求的水产品养殖过程中，所应用的微生物制剂往往有枯草芽孢杆菌、光合细菌等。其本身含着非常多的营养物质与有益菌，并且含有大量的维生素及其他微量元素等［5］。将其应用于养殖水体中，能够发挥调节水质的功能；将微生物制剂拌入饵料中，能够大大促进养殖动物的肠道对饲料的吸收、消化，提高饵料利用率，并且可以增强养殖动物的免疫力。由于达到上市规格的水产品生长速率快、摄食量较大，极易患病。应用微生物制剂养殖成鱼能够提高成鱼的成活率与产量。

太阳赤纬角δ可通过天文年历查询得到,也可通过下列公式计算[3]：

δ=0.372 3+23.256 7sinθ+0.114 9sin2θ

-0.171 2sin3θ-0.758cosθ+0.365 6cos2θ

+0.020 1cos3θ

式中θ称日角,即θ=2πT/365.242 2

这里T又由两部分组成,即T=N-N0

式中N为积日,所谓积日,就是日期在年内的顺序号,例如,1月1日其积日为1,平年12月31日的积日为365,闰年则为366。

N0=79.676 4+0.242 2×(年份-1985)-INT〔(年份-1985)/4〕

在日照棒影及日照间距平面示意图中,ot即为10∶30太阳入射时刻的方位,α为方位角,ot′即为13∶30太阳入射时刻的方位,oo′=Dt即为日照间距。在日照间距立面示意图,H为建筑高度,H2为窗台高度0.9m,hs为ot时刻太阳高度角。根据图示可知,日照间距为

Dt=cosα×ot

则日照间距系数为

L=Dt/H=cosα×ctghs(H-0.9)/H

该地经度为120°49′,纬度为29°35′,将其代入上述公式,通过计算得出不同建筑高度遮挡而需满足日照标准时间的间距系数L,结果见表2。

表2 遮挡建筑高度与间距系数关系表

从表2可以看出,遮挡建筑越低,满足日照标准的间距系数越小,随建筑高度的增加,间距系数变化趋于平缓。在规划管理中,为方便计算与控制,确定一个日照间距系数来控制建筑间的日照距离,以便于满足日照标准。在城区以多层与高层建筑为主,建筑高度较高,当地的《城乡规划管理技术规定》规定“正南向日照间距按H/D不小于1∶1.22控制”；而乡村以低层建筑为主,建筑高度较低,在《市区村民建房审批若干规定》规定：“建筑后檐檐底高度不大于10 m,前檐檐底高度不大于11 m,正向间距不小于1∶1.1。”

1.2.2 非正南北平行住宅日照间距系数计算

当平行布置的住宅建筑为正南偏东(或偏西)某一角度λ时(图3),住宅建筑满足日照标准的日照间距Dt计算公式为:

Dt=oo″=ot×cos|α-λ|

图3 住宅非正南向布置时日照棒影响及日照间距平面示意

图4 建筑关系图

有偏角时，日照间距和间距系数可用图解法或渐近法计算,过程复杂不再赘述。正因为有偏角后，日照间距可相应减小,故在《城市居住区规划设计规范(GB 50180—93)》第5.0.2.2条规定：“住宅正面间距,应按日照标准确定的不同方位的日照间距系数控制,也可采用表5.0.2—2不同方位间距折减系数换算，”见表3。

表3 不同方位间距折减系数

注：1.表中方位为正南向(0°)偏东、偏西的方位角。2.L为当地正南向住宅的标准日照间距(m)。3.本表指标仅用于无其它日照遮挡的平行布置条式住宅之间。

1.2.3 报批住宅与现状住宅的日照间距

据报批红线图表明(建筑位置关系见图4),拟建住宅外墙距离北侧住宅的日照距离是Dt=9.35 m,拟建住宅檐口遮挡高度H=10.24 m。测绘报告中表明现状住宅的方位角是正南偏西30.66°,故其日照间距还需按规范的表3中对应方位角的角度进行折减,即需按0.8L折减。

按当地《城乡规划管理技术规定》规定“H/D不小于1∶1.22控制”计算,则报批住宅与现状住宅间应达到的日照间距为D1=10.24×1.22×0.8=9.99 m,而报批距离为9.35 m,故未能达到该技术规定的间距要求。

该项目属市区村庄范围,在《城乡规划管理技术规定》中指出“市区村庄建设另行规定”,故按当地《市区村民建房审批若干规定》规定“正向间距不小于1∶1.1”计算,其应达到的间距为D2=10.24×1.1×0.8=9.01 m,而报批距离为9.35 m,故能达到《市区村民建房审批若干规定》规定的间距要求。

2 日照时间的论证

《城市居住区规划设计规范(GB 50180—93)》规定了住宅日照标准,对如何计算没有做具体说明,《城市建筑工程日照分析技术规程(DB 33/1050—2008)》明确了计算参数、计算基准面、分析方法和标准要求等操作细则,故依据报批图与实测数据采用众智日照软件进行建模计算。

2.1 现状住宅自身日照时间计算

根据测绘报告表明,现状住宅东侧、南侧有3.15～4.09 m高的围墙,西侧有4.09 m高的辅房。现状住宅在没有南侧报批住宅遮挡的情况下,分析围墙与辅房对其住宅自身的日照时间影响程度,经计算有如下时间比较结果,见表4。

通过表4可以看出,表格左侧时间是在没有围墙与辅房遮挡的情况下,住宅一层(F1)与二层(F2)日照时间均有8h；表格右侧时间是在围墙与辅房遮挡的情况下,一层住宅大部分有5个采样点刚达到3h多,有5个采样点时间不到3h,最右侧是时间减少的差值为4∶45—7∶55。时间对比表说明围墙与辅房对其一层的日照遮挡影响非常大,导致其一层自身也不能都达到规范要求的3h标准,二层日照很好,没有受到影响。

表4 围墙与辅房对现状住宅日照时间影响对比表

表5 报批住宅对现状住宅(有围墙与辅房)日照时间影响对比表

2.2 报批住宅对现状住宅的日照影响

1)根据报批住宅方案图进行建模,在考虑实际围墙与辅房遮挡的情况下,计算其建设前后现状住宅的日照时间比较，见表5。

通过表5可以看出,报批方案对现状住宅一层有5个采样点日照时间没有减少,有5个采样点日照时间减少5～25 min；对二层日照时间也有减少,但二层日照时间都有5h以上,能达到大寒日3h的标准要求。

2)在不考虑现状住宅自身围墙与辅房遮挡的情况下,报批住宅方案图在建设前后对现状住宅的日照时间影响比较，见表6。

表6 报批住宅对现状住宅(无围墙与辅房)日照时间影响对比表

通过表6可以看出,左侧表格中建设前的日照时间有8h,报批住宅方案建成后使现状住宅一、二层日照时间均有减少,但日照时间都在5h以上,能达到大寒日3h的标准要求。

2.3 报批住宅对现状住宅的日照影响是否达到规范要求

《城市居住区规划设计规范(GB 50180—93)》第5.0.2条：“住宅间距,应以满足日照要求为基础,综合考虑采光、通风、消防、防灾、管线埋设、视觉卫生等要求确定,”主要是阐明住宅间距确定的依据问题,故进一步在第5.0.2.1条规定了住宅日照标准,在第5.0.2.2条规定了正向间距,第5.0.2.3条规定了住宅侧向间距。在确定间距时,一般是考虑常规建筑布置形式,难以考虑建筑其他附属设施的影响。从上述日照时间计算也可以得出,在该案件中不考虑现状住宅自身围墙与辅房遮挡的情况下,其一层住宅日照时间可以达到标准要求。但在实际情况中,由于建筑形式的多样性而难以使住宅南侧每个窗户都达到标准要求,在《民用建筑设计通则(GB 50352—2005)》第5.1.3条规定：“每套住宅至少应有一个居住空间获得日照,该日照标准应符合现行国家标准《城市居住区规划设计规范(GB 50180—93)》有关规定。”《住宅建筑规范(GB 50368—2005)》第7.2.1条规定:“住宅应充分利用外部环境提供的日照条件,每套住宅至少应有一个居住空间能获得冬季日照。”《住宅设计规范(GB 50096—2011)》第7.1.1条也明确规定:“每套住宅应至少有一个居住空间能获得冬季日照。”也正因为

建筑形式的多样性和实际情况的复杂性,《城市建筑工程日照分析技术规程(DB33/1050—2008)》以国家规范为依据,结合当地的实际情况, 在第 3.2.2条第4款规定：“独立式、联排式农居单套住宅内有2个或2个以上建筑层次时,应确保每户至少有1层的居室窗台达到日照标准”。

在此案例中,不考虑现状住宅自身围墙与辅房的情况下,报批住宅方案对其一层窗台位置的日照影响能达到规范规定的日照标准要求。在考虑自身围墙与辅房的情况下,其一层窗台位置日照本身也不能都达到3h,报批住宅方案遮挡后时间有减少,但二层窗台位置都能达到规范规定的日照标准要求。综上所述,报批住宅方案对现状住宅的日照影响能达到《城市建筑工程日照分析技术规程(DB 33/1050—2008)》规定的日照标准要求。

3 结 语

通过此规划许可的诉讼案件分析,可以看出在规划管理中采用间距系数法是一种简单易操作的方法,便于控制住宅间距以满足日照标准要求,是粗放型的管理手段。在实际工作中结合专业的日照分析软件,可以精确计算建筑的日照时间,判别日照遮挡的原因与责任,辅助规划审批的决策,提高管理水平。

[1] 国家技术监督局.GB 50180—93城市居住区规划设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社,2002．

[2] 黄农,郭炜,瞿伟.住宅日照间距系数的计算方法[J].合肥工业大学学报：自然科学版,2001,24(4):533-537．

[3] 陈晓勇.建筑日照计算中太阳赤纬角计算公式的探讨[J].浙江建筑,2011,28(9):6-8．