2019年一级建筑师《物理与设备》备考知识点(7)

建筑日照

一、建筑对日照的要求

日照是指物体表面被太阳光直接照射的现象。阳光直接照射到建筑地段和建筑物表面及其房间内部的现象，称为建筑日照。

建筑对日照的要求视建筑的不同使用性质而定，可概括为争取日照和避免日照。建筑日照设计的主要目的是，根据建筑的不同使用要求，采取措施使房间内部获得适当的日照，防止过量的太阳直射光。对某些有特殊要求的房间甚至终年限制阳光的直射。

(一)争取日照

需要争取日照的建筑物有病房、幼儿活动室和农用日光室等。

争取日照是因为在阳光的照射下，能够引起动植物的光生物学反应，促进生物机体的新陈代谢。阳光中的紫外线能够预防和治疗某些常见的疾病，如感冒、支气管炎和佝偻病等。因此，争取适宜的建筑日照具有重要的卫生意义。其次，阳光中的红外线照射到室内所产生的辐射热能够提高室内温度，有良好的取暖和干燥作用。此外，日照对建筑物的造型艺术也有一定的影响，能够增强建筑物的立体感，提高建筑环境的艺术水平。

(二)避免日照

需要避免日照的建筑有两类：一类是室内环境不宜过热的房间，如炎热季节里，民用建筑的主要居室、恒温恒湿的纺织车间、高温的冶炼车间等;另一类是易于引起视觉眩光和某些化学反应的房间，如档案库、展览室、阅览室、绘图室、精密仪器室，以及某些化学生产车间、实验室、药品室等。

避免日照的原因在于，过量的日照，容易造成室内过热，对人的健康不利;也会造成某些生产工艺的废品率上升。阳光直射在工作面上产生的眩光，会损害人的视力。此外，直射阳光会加快物品褪色、变质、损坏的速度，甚至可能引起某些化学易燃晶燃烧和爆炸。

二、日照基本原理

(一)地球绕太阳运行的规律

地球按一定的轨道绕太阳的运动，称为公转。公转一周的时间为一年。地球公转的轨道平面叫黄道面。由于地轴是倾斜的，它与黄道面约成66oC33′的交角。公转时，这个交角和地轴的倾斜方向都是固定不变的。太阳光线垂直照射在地球上的范围，在南、北23o27′纬度线之间作周期性变动。这两条纬度线分别称为南回归线和北回归线。

(二)太阳赤纬角δ

通过地心并垂直地轴的平面与地球表面相交出来的圆，就是赤道。为了说明地球公转时阳光直射地球的变动范围，引入太阳赤纬角占的概念。它表示太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角。赤纬角是用来表征不同季节的一个数值。赤纬角从赤道面算起，向北为正，向南为负，显然有—23o27′≤δ≤—23o27′地球气候在一年中的变化过程，要经历春分、夏至、秋分和冬至四个重要节气。

春分：阳光直射点在赤道上，赤纬角δ=0°，南北半球昼夜等长，均为12小时。

夏至：阳光直射在北纬23o27'线(北回归线)，并切过北纬66o33'线(北极圈)。赤纬角δ=23o27‘，北半球白天最长夜间最短，南半球则相反。

秋分：阳光回到赤道，其赤纬角又为0o，南北半球的昼夜又是等长。在北半球，夏至一秋分的季节视为夏季，昼长夜短;南半球为冬季，夜长昼短。北极圈内都处于面向太阳的一侧，是“永昼”;南极圈内则处在背太阳的一侧，是“长夜”。

冬至：阳光直射在南纬23o27'线(南回归线)，且切过南纬66o33′线(南回归线)，其赤纬角δ=一23o27′，此日，北半球白天最短夜间最长;而南半球则相反。

(三)时角

太阳所在的时圈与通过当地正南方向的时圈(子午圈)构成的夹角称为时角。地球自转一周360o需一天时间，因而每小时对应的时角为15′。

式中Ω——地方太阳时对应的时角，度，正午为零，上、下午对称，下午为正，上午为负;Tm——地方太阳时，h.