日照・日射のまとめ【過去10年分】｜一級建築士試験 環境・設備の過去問・頻出ポイント

日照・日射は、一級建築士 学科Ⅱ（環境・設備）のNo.6あたりで毎年問われます。問われるのは、太陽の高さと向き、面ごとに受ける日射量の大小、そして影です。引っかけは「季節と方位で日射量の大小が入れ替わる」点に集中します。まず早見表で全体をつかみます。

太陽高度と可照時間（北緯35度・東京）

南中高度は、春分・秋分が「90度−緯度」、夏至はそれに約23.4度を足し、冬至は約23.4度を引いた値です。夏は太陽が高く、冬は低くなります。

終日直達日射量の大小はどう変わるのか

面が太陽光に対して垂直に近いほど、単位面積あたりの日射量は大きくなります。だから季節（太陽高度）で、どの面が有利かが入れ替わります。

夏は水平面が最大、冬は南鉛直面が最大です。年間で見ると、いちばん大きいのは夏至の水平面で、南鉛直面の最大は冬至です。

覚えておくと速いのが、大きい順に並べた「夏至・水平 ＞ 冬至・南 ＞ 夏至・東西 ＞ 冬至・水平 ＞ 夏至・南 ＞ 冬至・東西 ＞ 夏至・北」です。ここから、冬至の南鉛直面は夏至の東西鉛直面より大きい、と読み取れます。

日射量の計算（法線面が基準）

• 太陽光に垂直な面が受ける法線面直達日射量が基準です。
• 水平面直達日射量＝法線面 × sin（太陽高度）。
• 鉛直面直達日射量＝法線面 × cos（太陽高度）×（方位の補正）。
• 大気透過率は、太陽定数に対する法線面直達日射量の比で、直達日射についての値です。天空光（天空放射）は含みません。

影と日影はどう問われるのか

• 水平面に立てた鉛直棒の、直射日光による影の先端の軌跡は、春分・秋分はほぼ直線になります。夏至・冬至は曲線（双曲線）です。
• 終日日影は1日中日が当たらない部分、永久日影は夏至でも終日日影になる部分（1年中日影）です。
• 島日影は、高い建築物などで、建物から離れた所に島状にできる日影です。
• 夏至は太陽が真東より北寄りから昇るため、北向き鉛直面の可照時間は南向き鉛直面より長くなります。

過去問では、日照・日射はどう問われたか

日照・日射は学科ⅡのNo.6が定位置で、過去10年でほぼ毎年、4つの記述から1つを選ばせます。多くは終日直達日射量の大小と、大気透過率・影の正誤を見抜けるかが課題です。問題本文は公式PDFで確認できます。

誤りに仕立てられるのは主に2つです。大気透過率に天空光を混ぜるか、終日直達日射量の大小を入れ替えるか。冬至の南鉛直面が夏至の東西鉛直面より大きい、を押さえると外せます。

論点○×（直前チェック）

理解度チェック

まとめ

日照・日射は、太陽高度（夏は高く冬は低い）から面ごとの日射量の大小が決まります。夏至は水平面が最大、冬至は南鉛直面が最大で、冬至の南鉛直面は夏至の東西鉛直面より大きいです。大気透過率は直達のみ、春分・秋分の影の先端は直線、と押さえれば、No.6は安定して取れます。