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摘 要：在能源紧缺，生活环境不断改善的今天，人们对居住环境质量的追求也在不断提高。住区作为人们生活的重要场所，其安全舒适美观一直是人们密切关注的热点。而国家战略上提出的节约型城市、节能环保，低碳生活等重要理念早已深入人心，成为人们生产生活的重要指挥棒，影响到人们生活的方方面面，特别是在建筑节能环保方面的影响更为深远。攀枝花日照资源丰富，太阳辐射成为建筑节能方面的重要因素，研究建筑朝向与布局成为本次建筑节能研究的切入点。针对攀枝花地区特殊的地理环境，我们通过“棒影法”计算出攀枝花地区的太阳方位角与太阳高度角，摸清日照标准在攀枝花的实际运用情况，模拟、分析找出适宜于攀枝花市的建筑日照数据，日照间距和建筑朝向。其研究结果将对攀枝花地区居住建筑节能方面提出一些改进性的建议与参考。
关键词：攀枝花地区；日照标准；建筑能耗；日照间距；建筑朝向
我国城市规划部门已制订出有关法规，于1993年出台并于2002年修订的《城市居住区规划设计規范》（GB50180-93）中，提出了我国不同城市住宅的建筑日照标准。当今社会经济飞速发展，大量人口向城市迁移，使城市人口迅速增加，越来越多的建筑拔地而起，为了节约用地，采取提高建筑密度、缩短建筑间距的方法，使得节约用地与保证日照要求和建筑节能的矛盾日益冲突。为了和谐发展，城市进步，国家也提出了用地节约集约发展的口号。由于国家日照标准涉及范围较大，适用性广，针对性不强，在一些发展较快、地区区位明显的城市相继针对本地区特殊的地理环境进行了一系列的规范的补充与改进，如上海，广州等城市出台了更适宜于本地区城市的日照规范。由此我们小组针对攀枝花独特的地理位置和充足的太阳能资源，在城镇化率不断提高，城市建设用地日趋紧张这样一个大的背景下，怀揣着为攀枝花地区住房建设的改进与创新实验的梦想，对攀枝花住区建筑节能进行实验创新研究，期望本次研究能为攀枝花未来城市建设提供一些基础性研究和为住区建筑设计与规划提供一些数据参考，为攀枝花康养城市建设尽一份微薄之力。基于此目的，我们研究小组选定攀枝花市炳三区某居住小区作为我们研究的对象。
一、研究背景及意义
目前，我国建筑能耗正逐年增加，建筑能耗占总能耗的27%以上，而且还在以每年1个百分点的速度增加。建设部统计数字显示，我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80%以上为高能耗建筑；既有建筑近400亿平方米，95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全国总能耗的比例将从现在的27.6%快速上升到33%以上。我国新建建筑已经基本实现按节能标准设计，比例高达95.7%，而施工阶段执行节能设计标准的比例仅为53.8%。在攀枝花地区，由于太阳辐射大，对建筑能耗方面的重视还不够，且针对攀枝花本地区的建筑节能减排问题还未有相关研究。
攀枝花地区太阳能丰富，太阳辐射强。在满足建筑最低日照标准前提下，为人们提供生活便利之外，也给人们带来不好的一面，比如下午严重的西晒问题，这给建筑外墙面带来较大的热能，通过热桥作用，使建筑内部的温度不断升高，室内环境舒适度大大降低，使得人们不得不对建筑内部环境采取一系列的降温处理措施，这在很大程度上增加了建筑的能源消耗。但像建筑西晒这样的问题可以通过建筑设计、材料改进、建筑朝向及合理的日照间距等措施将建筑能耗问题大大降低以求达到绿色环保低碳减排的目的。所以在我们的研究中需要寻找一个合适的日照间距和最佳的日照朝向。能耗的增大不利于我们大时代背景下的“绿色城市”“生态城市”的建设，研究日照与建筑节能的关系就势在必行。
通过实验观察建筑物朝向与间距的关系，从而分析攀枝花地区建筑室内日照时间、日照面积及遮阳板遮蔽情况，优化并改善存在的不足，寻找最利于建筑节能的日照间距和利于节能减排的建筑朝向，以改善攀枝花地区建筑能耗问题。处理好建筑节能，控制好建筑的朝向、间距，同时也利于节地等一系列的问题。为寻找出适合攀枝花地区的日照间距数据做出参考，同时也顺应当今节约能源的时代背景，也为攀枝花未来作为康养之都提供一些参考资料。
二、研究内容及过程
1.研究内容
我们小组在此次实验上，通过控制变量法，控制其他要素不变，研究间距这一个单一变量与建筑日照的关系。实地勘察与测量后，在软件中进行反应，保持建筑的方向一致的情况下，分别计算了最初的日照情况，和日照间距系数在0.9，1.0的日照情况，然后改变日照间距，寻找一个更好更优的间距系数。
现状建筑最初的情况下，建筑与建筑之间大部分地区日照时间在4-5h之间，这就全满足日照标准时间。虽满足《城市居住区规划设计规范》（GB50180-93），但增加西晒时间，增加了建筑的能耗，而且对土地有一定程度的浪费。
同样，在研究建筑的最佳朝向时，也通过控制变量法，研究角度变化与日照时间的变化关系。寻找一个合适的角度，满足建筑之间的日照，又降低建筑物的西晒时间。
这一步实验中，仅改变建筑物之间的方向，分别计算了角度正南北、北偏东10°、北偏东15°、北偏东20°等的日照情况。（参照《城市居住区规划设计规范》（GB50180-93），角度控制在45°以内。）
2.研究过程
（1）搜索资料，了解攀枝花地区的地理气候，（攀枝花是中国康养胜地。年均气温20.3℃，冬暖夏凉，温度、湿度、海拔高度、洁净度、优产度、和谐度“六度禀赋”适宜康养[1]，入选全国首批医养结合试点城市，“康养+”产业正在兴起，正创建中国阳光康养产业发展试验区），以及现行的日照规范。
（2）首先通过“三参仪”去模拟攀枝花地区的太阳的运动轨迹，计算得出高度角与方位角。
（3）寻找一块现实用地，人工测量其建筑的方位、高度、开窗位置、以及建筑距离等参数。然后对现状建筑物日照情况分析。
（4）其他条件不变，仅改变建筑的距离，然后计算不同间距之间的日照时间。找出最适宜的建筑距离，既能满足最低日照标准，减少不必要的西晒时间，然后计算此时的日照间距系数。 按《城市居住区規划设计规范》（GB50180-93）规定，我们选取地理条件相似的昆明市的日照间距系数0.9-1.0，以这两个临界值进行研究。
（5）其他条件不变，仅改变建筑的朝向，然后计算不同角度之间的日照时间，找出最适宜的建筑朝向，既能满足最低日照标准，减少不必要的西晒时间。
（6）根据5、4.步的试验过程综合进行分析，得出最合适的日照间距与建筑朝向，从而降低建筑的能耗。
3.分析研究过程及数据（前两排高21m，最初间距30m）
此时，日照时间大部分在4-5h，满足了日照要求，但存在西晒时间长和间距过大，土地利用率不高。《居住区设计规范》要求日照间距系数0.9-1.0，此时为系数为0.9的情况。此时日照间距为18.9m。缩短间距，此时日照间距系数为0.85，日照间距为17.8，日照时间大于1h，满足《居住区设计规范》。
缩短间距，此时间距系数为0.83，此时的日照间距为17.43m，有一部分区域，未达到最低日照标准。
角度的数据处理：
现状建筑物的角度，北偏东33.49°，绝大部分的日照时间在4-5h，日照时间过多，西晒时间增加。
此时为正南北的情况，日照时间在5-6h之间，日照时间长，西晒时间很长，不利于建筑的节能。
改变建筑物的角度，此时为北偏东10°日照时间大部分在5h，日照时间过多，西晒时间增加。
改变建筑物的角度，此时为北偏东20°日照时间大部分在3h。小部分日照时间在2h，日照时间比较适宜。
改变建筑物的角度，此时为北偏东30°日照时间大部分在3h。小部分日照时间在2h，日照时间比较适宜。
改变建筑物的角度，此时为北偏东40°日照时间小部分在4h。小部分日照时间在3h，日照时间过多，西晒时间增加。
改变建筑物的角度，此时为北偏东45°日照时间小部分在4h。小部分日照时间在3h日照时间过多，西晒时间增加。
4.研究的思考
此次实验的创新之处也就是关于节能方面的探讨，我们在通过日照研究的基础之上，延伸出节能的思考。建筑节能与阳光有着密切的关联，而日照要求在国家的规范当中对于日照的时间也有明确规定，反而建筑节能的要求比较薄弱，在当今的时代背景下，我们逐渐提倡节能环保，当然建筑节能就显得重要了。攀枝花地区常年阳光充足，过多的阳光照射在建筑物上，这无疑大地增加了建筑的能耗，比如长时间的照射使建筑的温度上升，室内温度过高这样一来，就得使用空调、屋顶洒水器降温等。空调一方面会加剧城市的热岛效应，在城市里容易形成一个恶性循环，在越热的天气里，我们就会越使用空调，就这样渐渐的恶性循环。往大的方向说，容易加剧温室效应，小的方面则就影响我们小的居住环境。所以，在攀枝花地区的建筑节能，尤其要注意太阳直射对建筑室外温度以及室内温度的影响，在建筑的整体布局上，考虑好日照间距，既满足居民对基本日照的需求，又避免阳光过多的直射建筑而引起的建筑外表及室内的温度过高问题。
三、结论
通过前期的资料收集，以及通过“棒影法”等一些方法来研究此次实验，分别对变量单独进行控制，然后对生成的数据综合分析。
在考虑日照需求的同时，又考虑到偏移角度后西晒可能对建筑的使用有影响，我们得出了在北偏东20°-30°之间，比较适宜，日照时间满足，同时西晒时间相对较短。
在日照间距方面，建筑物的高度与建筑间距的比例控制在0.85-1.0之间比较适宜，较少了建筑物西晒时间，也使得土地的利用率提高。
通过实验，我们缩短的建筑之间的间距，同时也满足了实验的要求，对于日照间距的缩短，在城市用地日益紧张的先今，将有着很大的作用和意义。
参考文献：
[1]中国城市科学研究会主编.绿色建筑技术.北京：中国建筑工业出版.2008.
[2]卜立松，王杰昌，李梅.浅谈建筑节能的发展[J].科技信息.2010（16）.
[3]俞善庆，倪德良.国内外建筑节能现状.上海节能.1999（01）：6-10.
关键词：攀枝花地区；日照标准；建筑能耗；日照间距；建筑朝向
我国城市规划部门已制订出有关法规，于1993年出台并于2002年修订的《城市居住区规划设计規范》（GB50180-93）中，提出了我国不同城市住宅的建筑日照标准。当今社会经济飞速发展，大量人口向城市迁移，使城市人口迅速增加，越来越多的建筑拔地而起，为了节约用地，采取提高建筑密度、缩短建筑间距的方法，使得节约用地与保证日照要求和建筑节能的矛盾日益冲突。为了和谐发展，城市进步，国家也提出了用地节约集约发展的口号。由于国家日照标准涉及范围较大，适用性广，针对性不强，在一些发展较快、地区区位明显的城市相继针对本地区特殊的地理环境进行了一系列的规范的补充与改进，如上海，广州等城市出台了更适宜于本地区城市的日照规范。由此我们小组针对攀枝花独特的地理位置和充足的太阳能资源，在城镇化率不断提高，城市建设用地日趋紧张这样一个大的背景下，怀揣着为攀枝花地区住房建设的改进与创新实验的梦想，对攀枝花住区建筑节能进行实验创新研究，期望本次研究能为攀枝花未来城市建设提供一些基础性研究和为住区建筑设计与规划提供一些数据参考，为攀枝花康养城市建设尽一份微薄之力。基于此目的，我们研究小组选定攀枝花市炳三区某居住小区作为我们研究的对象。
一、研究背景及意义
目前，我国建筑能耗正逐年增加，建筑能耗占总能耗的27%以上，而且还在以每年1个百分点的速度增加。建设部统计数字显示，我国每年城乡建设新建房屋建筑面积近20亿平方米，其中80%以上为高能耗建筑；既有建筑近400亿平方米，95%以上是高能耗建筑。建筑能耗占全国总能耗的比例将从现在的27.6%快速上升到33%以上。我国新建建筑已经基本实现按节能标准设计，比例高达95.7%，而施工阶段执行节能设计标准的比例仅为53.8%。在攀枝花地区，由于太阳辐射大，对建筑能耗方面的重视还不够，且针对攀枝花本地区的建筑节能减排问题还未有相关研究。
攀枝花地区太阳能丰富，太阳辐射强。在满足建筑最低日照标准前提下，为人们提供生活便利之外，也给人们带来不好的一面，比如下午严重的西晒问题，这给建筑外墙面带来较大的热能，通过热桥作用，使建筑内部的温度不断升高，室内环境舒适度大大降低，使得人们不得不对建筑内部环境采取一系列的降温处理措施，这在很大程度上增加了建筑的能源消耗。但像建筑西晒这样的问题可以通过建筑设计、材料改进、建筑朝向及合理的日照间距等措施将建筑能耗问题大大降低以求达到绿色环保低碳减排的目的。所以在我们的研究中需要寻找一个合适的日照间距和最佳的日照朝向。能耗的增大不利于我们大时代背景下的“绿色城市”“生态城市”的建设，研究日照与建筑节能的关系就势在必行。
通过实验观察建筑物朝向与间距的关系，从而分析攀枝花地区建筑室内日照时间、日照面积及遮阳板遮蔽情况，优化并改善存在的不足，寻找最利于建筑节能的日照间距和利于节能减排的建筑朝向，以改善攀枝花地区建筑能耗问题。处理好建筑节能，控制好建筑的朝向、间距，同时也利于节地等一系列的问题。为寻找出适合攀枝花地区的日照间距数据做出参考，同时也顺应当今节约能源的时代背景，也为攀枝花未来作为康养之都提供一些参考资料。
二、研究内容及过程
1.研究内容
我们小组在此次实验上，通过控制变量法，控制其他要素不变，研究间距这一个单一变量与建筑日照的关系。实地勘察与测量后，在软件中进行反应，保持建筑的方向一致的情况下，分别计算了最初的日照情况，和日照间距系数在0.9，1.0的日照情况，然后改变日照间距，寻找一个更好更优的间距系数。
现状建筑最初的情况下，建筑与建筑之间大部分地区日照时间在4-5h之间，这就全满足日照标准时间。虽满足《城市居住区规划设计规范》（GB50180-93），但增加西晒时间，增加了建筑的能耗，而且对土地有一定程度的浪费。
同样，在研究建筑的最佳朝向时，也通过控制变量法，研究角度变化与日照时间的变化关系。寻找一个合适的角度，满足建筑之间的日照，又降低建筑物的西晒时间。
这一步实验中，仅改变建筑物之间的方向，分别计算了角度正南北、北偏东10°、北偏东15°、北偏东20°等的日照情况。（参照《城市居住区规划设计规范》（GB50180-93），角度控制在45°以内。）
2.研究过程
（1）搜索资料，了解攀枝花地区的地理气候，（攀枝花是中国康养胜地。年均气温20.3℃，冬暖夏凉，温度、湿度、海拔高度、洁净度、优产度、和谐度“六度禀赋”适宜康养[1]，入选全国首批医养结合试点城市，“康养+”产业正在兴起，正创建中国阳光康养产业发展试验区），以及现行的日照规范。
（2）首先通过“三参仪”去模拟攀枝花地区的太阳的运动轨迹，计算得出高度角与方位角。
（3）寻找一块现实用地，人工测量其建筑的方位、高度、开窗位置、以及建筑距离等参数。然后对现状建筑物日照情况分析。
（4）其他条件不变，仅改变建筑的距离，然后计算不同间距之间的日照时间。找出最适宜的建筑距离，既能满足最低日照标准，减少不必要的西晒时间，然后计算此时的日照间距系数。 按《城市居住区規划设计规范》（GB50180-93）规定，我们选取地理条件相似的昆明市的日照间距系数0.9-1.0，以这两个临界值进行研究。
（5）其他条件不变，仅改变建筑的朝向，然后计算不同角度之间的日照时间，找出最适宜的建筑朝向，既能满足最低日照标准，减少不必要的西晒时间。
（6）根据5、4.步的试验过程综合进行分析，得出最合适的日照间距与建筑朝向，从而降低建筑的能耗。
3.分析研究过程及数据（前两排高21m，最初间距30m）
此时，日照时间大部分在4-5h，满足了日照要求，但存在西晒时间长和间距过大，土地利用率不高。《居住区设计规范》要求日照间距系数0.9-1.0，此时为系数为0.9的情况。此时日照间距为18.9m。缩短间距，此时日照间距系数为0.85，日照间距为17.8，日照时间大于1h，满足《居住区设计规范》。
缩短间距，此时间距系数为0.83，此时的日照间距为17.43m，有一部分区域，未达到最低日照标准。
角度的数据处理：
现状建筑物的角度，北偏东33.49°，绝大部分的日照时间在4-5h，日照时间过多，西晒时间增加。
此时为正南北的情况，日照时间在5-6h之间，日照时间长，西晒时间很长，不利于建筑的节能。
改变建筑物的角度，此时为北偏东10°日照时间大部分在5h，日照时间过多，西晒时间增加。
改变建筑物的角度，此时为北偏东20°日照时间大部分在3h。小部分日照时间在2h，日照时间比较适宜。
改变建筑物的角度，此时为北偏东30°日照时间大部分在3h。小部分日照时间在2h，日照时间比较适宜。
改变建筑物的角度，此时为北偏东40°日照时间小部分在4h。小部分日照时间在3h，日照时间过多，西晒时间增加。
改变建筑物的角度，此时为北偏东45°日照时间小部分在4h。小部分日照时间在3h日照时间过多，西晒时间增加。
4.研究的思考
此次实验的创新之处也就是关于节能方面的探讨，我们在通过日照研究的基础之上，延伸出节能的思考。建筑节能与阳光有着密切的关联，而日照要求在国家的规范当中对于日照的时间也有明确规定，反而建筑节能的要求比较薄弱，在当今的时代背景下，我们逐渐提倡节能环保，当然建筑节能就显得重要了。攀枝花地区常年阳光充足，过多的阳光照射在建筑物上，这无疑大地增加了建筑的能耗，比如长时间的照射使建筑的温度上升，室内温度过高这样一来，就得使用空调、屋顶洒水器降温等。空调一方面会加剧城市的热岛效应，在城市里容易形成一个恶性循环，在越热的天气里，我们就会越使用空调，就这样渐渐的恶性循环。往大的方向说，容易加剧温室效应，小的方面则就影响我们小的居住环境。所以，在攀枝花地区的建筑节能，尤其要注意太阳直射对建筑室外温度以及室内温度的影响，在建筑的整体布局上，考虑好日照间距，既满足居民对基本日照的需求，又避免阳光过多的直射建筑而引起的建筑外表及室内的温度过高问题。
三、结论
通过前期的资料收集，以及通过“棒影法”等一些方法来研究此次实验，分别对变量单独进行控制，然后对生成的数据综合分析。
在考虑日照需求的同时，又考虑到偏移角度后西晒可能对建筑的使用有影响，我们得出了在北偏东20°-30°之间，比较适宜，日照时间满足，同时西晒时间相对较短。
在日照间距方面，建筑物的高度与建筑间距的比例控制在0.85-1.0之间比较适宜，较少了建筑物西晒时间，也使得土地的利用率提高。
通过实验，我们缩短的建筑之间的间距，同时也满足了实验的要求，对于日照间距的缩短，在城市用地日益紧张的先今，将有着很大的作用和意义。
参考文献：
[1]中国城市科学研究会主编.绿色建筑技术.北京：中国建筑工业出版.2008.
[2]卜立松，王杰昌，李梅.浅谈建筑节能的发展[J].科技信息.2010（16）.
[3]俞善庆，倪德良.国内外建筑节能现状.上海节能.1999（01）：6-10.