一、建筑對(duì)日照的要求
　　日照是指物體表面被太陽(yáng)光直接照射的現(xiàn)象。陽(yáng)光直接照射到建筑地段和建筑物表面及其房間內(nèi)部的現(xiàn)象，稱為建筑日照。
　　建筑對(duì)日照的要求視建筑的不同使用性質(zhì)而定，可概括為爭(zhēng)取日照和避免日照。建筑日照設(shè)計(jì)的主要目的是，根據(jù)建筑的不同使用要求，采取措施使房間內(nèi)部獲得適當(dāng)?shù)娜照眨�防止過(guò)量的太陽(yáng)直射光。對(duì)某些有特殊要求的房間甚至終年限制陽(yáng)光的直射。
　　（一）爭(zhēng)取日照
　　需要爭(zhēng)取日照的建筑物有病房、幼兒活動(dòng)室和農(nóng)用日光室等。
　　爭(zhēng)取日照是因?yàn)樵陉?yáng)光的照射下，能夠引起動(dòng)植物的光生物學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)生物機(jī)體的新陳代謝。陽(yáng)光中的紫外線能夠預(yù)防和治療某些常見(jiàn)的疾病，如感冒、支氣管炎和佝僂病等。因此，爭(zhēng)取適宜的建筑日照具有重要的衛(wèi)生意義。其次，陽(yáng)光中的紅外線照射到室內(nèi)所產(chǎn)生的輻射熱能夠提高室內(nèi)溫度，有良好的取暖和干燥作用。此外，日照對(duì)建筑物的造型藝術(shù)也有一定的影響，能夠增強(qiáng)建筑物的立體感，提高建筑環(huán)境的藝術(shù)水平。
　�。ǘ�）避免日照
　　需要避免日照的建筑有兩類(lèi)：一類(lèi)是室內(nèi)環(huán)境不宜過(guò)熱的房間，如炎熱季節(jié)里，民用建筑的主要居室、恒溫恒濕的紡織車(chē)間、高溫的冶煉車(chē)間等；另一類(lèi)是易于引起視覺(jué)眩光和某些化學(xué)反應(yīng)的房間，如檔案庫(kù)、展覽室、閱覽室、繪圖室、精密儀器室，以及某些化學(xué)生產(chǎn)車(chē)間、實(shí)驗(yàn)室、藥品室等。
　　避免日照的原因在于，過(guò)量的日照，容易造成室內(nèi)過(guò)熱，對(duì)人的健康不利；也會(huì)造成某些生產(chǎn)工藝的廢品率上升。陽(yáng)光直射在工作面上產(chǎn)生的眩光，會(huì)損害人的視力。此外，直射陽(yáng)光會(huì)加快物品褪色、變質(zhì)、損壞的速度，甚至可能引起某些化學(xué)易燃晶燃燒和爆炸。
　　二、日照基本原理
　�。ㄒ唬┑厍蚶@太陽(yáng)運(yùn)行的規(guī)律
　　地球按一定的軌道繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)，稱為公轉(zhuǎn)。公轉(zhuǎn)一周的時(shí)間為一年。地球公轉(zhuǎn)的軌道平面叫黃道面。由于地軸是傾斜的，它與黃道面約成66oC33′的交角。公轉(zhuǎn)時(shí)，這個(gè)交角和地軸的傾斜方向都是固定不變的。太陽(yáng)光線垂直照射在地球上的范圍，在南、北23o27′緯度線之間作周期性變動(dòng)。這兩條緯度線分別稱為南回歸線和北回歸線。
　�。ǘ�）太陽(yáng)赤緯角δ
　　通過(guò)地心并垂直地軸的平面與地球表面相交出來(lái)的圓，就是赤道。為了說(shuō)明地球公轉(zhuǎn)時(shí)陽(yáng)光直射地球的變動(dòng)范圍，引入太陽(yáng)赤緯角占的概念。它表示太陽(yáng)光線與地球赤道面所夾的圓心角。赤緯角是用來(lái)表征不同季節(jié)的一個(gè)數(shù)值。赤緯角從赤道面算起，向北為正，向南為負(fù)，顯然有—23o27′≤δ≤—23o27′地球氣候在一年中的變化過(guò)程，要經(jīng)歷春分、夏至、秋分和冬至四個(gè)重要節(jié)氣。
　　春分：陽(yáng)光直射點(diǎn)在赤道上，赤緯角δ=0°，南北半球晝夜等長(zhǎng)，均為12小時(shí)。
　　夏至：陽(yáng)光直射在北緯23o27'線（北回歸線），并切過(guò)北緯66o33'線（北極圈）。赤緯角δ=23o27‘，北半球白天最長(zhǎng)夜間最短，南半球則相反。
　　秋分：陽(yáng)光回到赤道，其赤緯角又為0o，南北半球的晝夜又是等長(zhǎng)。在北半球，夏至一秋分的季節(jié)視為夏季，晝長(zhǎng)夜短；南半球?yàn)槎�季，夜長(zhǎng)晝短。北極圈內(nèi)都處于面向太陽(yáng)的一側(cè)，是“永晝”；南極圈內(nèi)則處在背太陽(yáng)的一側(cè)，是“長(zhǎng)夜”。
　　冬至：陽(yáng)光直射在南緯23o27'線（南回歸線），且切過(guò)南緯66o33′線（南回歸線），其赤緯角δ=一23o27′，此日，北半球白天最短夜間最長(zhǎng)；而南半球則相反。
　　（三）時(shí)角
　　太陽(yáng)所在的時(shí)圈與通過(guò)當(dāng)?shù)卣�南方向的時(shí)圈（子午圈）構(gòu)成的夾角稱為時(shí)角。地球自轉(zhuǎn)一周360o需一天時(shí)間，因而每小時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)角為15′。
　　式中Ω——地方太陽(yáng)時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)角，度，正午為零，上、下午對(duì)稱，下午為正，上午為負(fù)；Tm——地方太陽(yáng)時(shí)，h.
　�。ㄋ模┨�陽(yáng)高度角和太陽(yáng)方位角
　　太陽(yáng)位置用太陽(yáng)高度角hs，和太陽(yáng)方位角A，來(lái)表示。太陽(yáng)高度角，是指太陽(yáng)光線與地平面的夾角。太陽(yáng)方位角是指太陽(yáng)光線在地平面上的投影線與地平面正南線所夾的角。以下幾種特殊的太陽(yáng)位置較為重要：
　　（1）任何一個(gè)地區(qū)，日出、日落時(shí)，太陽(yáng)高度角均為零。
　�。�2）一天中，只有在正午，即地方太陽(yáng)時(shí)為12時(shí)的時(shí)候，太陽(yáng)高度角最大，此時(shí)太陽(yáng)位于正南。
　�。�3）太陽(yáng)方位角，以正南點(diǎn)為零，順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎�，表示太�?yáng)位于下午的范圍；逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù)，表示太陽(yáng)位于上午的范圍。
　�。�4）任何一天內(nèi)，上、下午太陽(yáng)的位置對(duì)稱于正午，即上、下午的太陽(yáng)高度角數(shù)值相同，太陽(yáng)方位角的數(shù)值相同但符號(hào)相反。
　　確定太陽(yáng)高度角和方位角的目的是為了進(jìn)行日照時(shí)數(shù)、日照面積、房屋朝向和間距以及房屋周?chē)�陰影區(qū)范圍等問(wèn)題的計(jì)算。
　　影響太陽(yáng)高度角hS和方位角AS的因素有三個(gè)：赤緯角δ，它表明季節(jié)（即日期）的變化；時(shí)角Ω，它表明時(shí)間的變化；地理緯度φ，它表明觀察點(diǎn)所在地方的差異。
　　1.太陽(yáng)高度角hs.
　　sinhS=sin（1-53）
　　式中hs一太陽(yáng)高度角，度；
　　φ—地理緯度，度；
　　δ—太陽(yáng)赤緯角，度；
　　Ω—時(shí)角，度。
　　2.太陽(yáng)方位角AS.
　　3.日出、日沒(méi)時(shí)的太陽(yáng)高度角
　　日出、日沒(méi)時(shí)hS，=0.
　　4.正午的太陽(yáng)高度角
　　正午時(shí)Ω=0，太陽(yáng)高度角最大。
　�。ㄎ澹┤照瞻俜致�
　　日照程度用日照時(shí)數(shù)和日照百分率來(lái)衡量。日照時(shí)數(shù)是指太陽(yáng)實(shí)際照射到某表面的時(shí)數(shù)；日照百分率是指一定時(shí)間內(nèi)某地日照時(shí)數(shù)與該地的可照時(shí)數(shù)的百分比。同一緯度的可照時(shí)數(shù)是相同的，但因各地云量、大氣透明度不同，實(shí)際的日照時(shí)數(shù)就不一樣，因而各地的日照百分率也不相同。日照百分率越大，則到達(dá)地面上的太陽(yáng)輻射能的總和就越多，反之就少。（六）地方時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)
　　日照設(shè)計(jì)所用的時(shí)間，均為地方平均太陽(yáng)時(shí)，它與時(shí)鐘所指示的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間會(huì)有一定的差值，兩者需要換算。
　　確立地球上時(shí)間基準(zhǔn)的重要因素是地球的經(jīng)度。全球共分3'60條經(jīng)線，經(jīng)國(guó)際協(xié)議，把通過(guò)英國(guó)格林尼治天文臺(tái)的經(jīng)線稱作本初子午線，定為0o，由此往東、西各分180o，分別稱為東經(jīng)、西經(jīng)。所謂的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，就是各國(guó)按所處的地理位置的某一范圍，規(guī)定所轄地區(qū)的時(shí)間統(tǒng)一以某一條子午線的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。如我國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是以東經(jīng)120o子午線作為北京時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。顯然，以太陽(yáng)正對(duì)某地子午線的時(shí)刻為中午埠時(shí)所推算出的時(shí)間，就是地方太陽(yáng)時(shí)。地方太陽(yáng)時(shí)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的換算可近似按式（1—55）進(jìn)行：T0=Tm+4（L0–Lm）（1-55）
　　式中To——標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，時(shí)：分；
　　Tm——地方太陽(yáng)時(shí)，時(shí)：分；
　　L0——標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間子午圈的經(jīng)度，度；
　　Lm——某地子午圈的經(jīng)度，度；
　　三、棒影圖原理及應(yīng)用
　�。ㄒ唬┌粲皥D原理
　　影的長(zhǎng)度L和影的方位角AS′為：L=H·ctghs，（1—56）AS′=As+180o（1—57）
　　式中H——棒高，m；
　　As——太陽(yáng)的方位角，度。
　�。ǘ�）棒影圖的應(yīng)用
　　（1）確定建筑物陰影區(qū)；
　　（2）確定室內(nèi)日照區(qū)；
　�。�3）確定建筑物日照時(shí)間；
　　（4）確定建筑物間距和朝向；
　　（5）確定遮陽(yáng)構(gòu)件尺寸。