如何確定建筑朝向

現代科學技術一日千里，定向用各種天文儀器、磁羅盤、經緯儀、水準儀等，比古代那些什么表桿法、望筒法、羅經準確不知多少倍，真是今非昔比。關于這些定向儀器已有不少專門書籍講解，我們就不費筆墨了。在這里我們將重點講解建筑朝向的選擇應考慮哪些因素。 
建筑朝向的選擇，涉及到當地氣候條件、地理環(huán)境、建筑用地情況等，必須全面考慮。選擇的總原則是：在節(jié)約用地的前提下，要滿足冬季能爭取較多的日照，夏 季避免過多的日照，并有利于自然通風的要求。從長期實踐經驗來看，南向是全國各地區(qū)都較為適宜的建筑朝向。但在建筑設計時，建筑朝向受各方面條件的制約， 不可能都采用南向。這就應結合各種設計條件，因地制宜地確定合理建筑朝向的范圍，以滿足生產和生活的要求。 
選擇建筑朝向，一般主要從以下幾個方面來考慮。 
各種建筑朝向墻面及居室內可能獲得的日照時間和日照面積。建筑物墻面上的日照時間和日照面積。建筑物墻面上的日照時間，決定墻面接受太陽輻射熱量的多 少。冬季因為太陽方位角變化的范圍小，在各朝向墻面上獲得的日照時間的變化幅度很大。以北京地區(qū)為便，在建筑物無遮擋情況下，以南墻面的日照時間最長，自 日出至日沒，都能得到日照。北墻面則全日得不到日照。在南偏東（西）300朝向的范圍內，冬至日可有9小時日照，而東、西朝向只有4.5小時日照。 
夏季由于太陽方位角變化的范圍較大，各朝向的墻面上，都能獲得一定日照時間。以東南和西南朝向獲得日照時間較多，北向較少。夏至日南偏東及偏西600朝向的范圍內，日照時間均在8小時以上。 
建筑物室內的日照情況，同墻面上的日照情況大體相似。以北京地區(qū)（窗口寬2.10米,高1.5）為例，在無遮擋情況下，冬季在南偏東（西）450朝向的范圍內，室內日照時間都比較多，冬至日在這個朝向上，均有6.5小時以上的日照時間。
同時由于冬季太陽高度角較低，照到室內深度較大，所以在南偏東（西）450朝向的范圍內，室內日照面積都較小。在北偏東（西）450朝向的范圍內，冬至日室內全無日照。 
夏季在南偏東（西）300朝向的范圍內，日照時間不多，而且日照面積很小，夏至日室內日照為4~5.5小時之間，日照面積只有冬至日的4~7.3%。在 東、西朝向上，夏季室內日照時間較多，而且日照面積很大，在夏至日室內日照時間有6小時，日照面積為冬至日的2.7倍。在北偏東（西）450朝向的范圍 內，夏至日室內日照時數有3~5小時，日照面積也比東、西朝向少。從日照時間和日照面積的分析來看，北京地區(qū)的最佳建筑朝向在南偏東（西）300朝向的范 圍內。 
各種朝向墻面上可能接受的太陽輻射熱量。墻面上接受的太陽直射輻射熱量，除了與照射角度和日照時間有關外，還與日照時間內的太陽輻 射強茺有關。根據北京地區(qū)多年的實測值，計算出最冷月（1月份）和最熱月（7月份）各朝向墻面上接受的太陽直射輻射熱日總量，并作出太陽輻射熱日總量變化 圖（圖4-34），由圖可知，冬季各朝向墻面上接受的太陽直射輻射熱量，以南向最高為16529千焦/平方米·日。而在北偏東（西）300朝向的范圍內， 冬季接受不到太陽直射輻射熱。 
夏季各朝向墻面上接受的太陽直射輻熱量，以東、西向為最多，分別為7176千焦/平方米·日和8830千焦 /平方米·日，南向次之為4985千焦/平方米·日，北向最少為3031千焦/平方米·日。由于太陽直射輻射強度一般是上午低、下午高，所以無論冬季或夏 季，墻面上接受的太陽輻射熱量，都是偏西的朝向比相應的偏東的朝向稍高一些。
夏季室外的最高氣溫，是出現在13－17時之間，此時太陽位置正在西半天的方位上?？芍ㄖ蛟谀掀?5－900（西向）朝向的范圍內，西曬是比較強烈的。 
上圖是廣州地區(qū)各朝向射輻射熱日總量圖。從北京、廣東兩地區(qū)的太陽輻射熱量的共同變化規(guī)律，是冬季以南向墻面為最我，自南向東北（西北）方向逐漸減少，到北向減為最低；在夏季以冬、西向為最多，自東（西）向北（南）方向，逐漸減少，到北向減到最低。 
各種朝向居室內可能獲得的紫外線量，太陽光譜中的紫外線，有殺菌及改善室內衛(wèi)生條件的效果。在一天中陽光紫外線的成份，是隨太陽高度角的增加而增加，所以一天正午前后紫外線最多，日出以后及日沒以前為最少。 
根據多年的實踐證明，在冬季各朝向居室內接受紫外線，以南向、東南和西南朝向較多，東、西朝向較少，大約只南向的二分之一。東北、西北和北向的居室，接 受紫外線更少，太約只有南向和東南向的三分之一左右。這是由于日照時間少或沒有日照，僅接受天空中散射輻射中的微量紫外線的緣故。因此，從接受紫外線多少 來考慮，南偏東45°到西偏西45°朝向的范圍內為較佳的建筑朝向。 
主導風向與建筑朝向的關系。主導風向對冬季室內熱損耗程度及夏季室內自然通風影響很大，因此選擇建筑朝向，應在考慮日照的同時注意主導風向。 
在北方寒冷地區(qū)，冬季為了建筑防寒，大部分主要居室的布置，應避免對著冬季主導風向，以免熱損耗過大，影響室內溫度。如北京地區(qū)，冬季主導風向是北風和西北風，從北偏南偏東60°到南偏西60°朝向的范圍內，處于背風面，是冬季建筑物防寒的適宜朝向。如下圖： 
在南方炎熱地區(qū)，爭取良好自然通風是選擇建筑朝向的主要因素之一。應將建筑物朝向盡量布置在與夏季主導風向入射角小于45°的朝向上，使室內得到更多的穿堂風。
但當總平面布置是行列式方式時，應當避免建筑物正對夏季主導風（即風向入射角等于零冬），以避免兩棟建筑物之間，產生旋渦區(qū)過大，對后排建筑物的自然通風不利。在這種情況下，建筑朝向宜采取與夏季主導風向入射角在30°－60°之間的朝向上，以利于室內自然通風。