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日照条件とは、ある敷地が、隣地の敷地（建物、樹木、その他の障害物）に遮られることなく、敷地境界線を越えて日光を受け続けることができる能力のことです。日照条件は、太陽経路図を用いて計算されます。
太陽光アクセスは、太陽エネルギーシステムへの直射日光を特に目的とした太陽光権や太陽光地役権とは区別される。一方、太陽光アクセスは、アクティブまたはパッシブの太陽エネルギーシステムの有無に関わらず、特定の建物のファサードへの日光の権利である。[ 1 ]
太陽光へのアクセスに関する歴史的な例として、英国法に基づく「古代の光」という法理があります。これは、隣接する建物の所有者または占有者が、優占する建物の光を遮るようなものを自分の土地に建てたり置いたりすることを禁じる消極的地役権を指します。コモンローでは、ある人の所有する物件の窓から差し込む光が、法律上、古来より慣習となっているほど長い間、法律上、古来からの光とみなされ、法律によって妨害から保護される「古代の光」となりました。1832年の時効法は、光に関する法定時効を制定しました。同法は次のように規定しています。[ 2 ]
（いかなる建物においても）採光権が20年間中断なく実際に享受された場合、その権利は、いかなる地域慣習や慣例に反する規定があっても、絶対的かつ不可侵のものとみなされる。ただし、その権利が、証書または文書によって明示的になされた同意または合意に基づいて享受されていたことが明らかになった場合はこの限りではない。
都市計画で太陽光を利用する目的は、年間を通して望ましい期間に建物の立面や公共空間が太陽光にさらされるように設計された都市地区を作り出すことです。太陽光を考慮しない都市部では、パッシブソーラーエネルギーが不足するため、建物内や路上で不快感が生じたり、照明や暖房のエネルギー消費が増加したりする可能性があります。[ 3 ]一方、太陽光が当たらない建物では、太陽熱の取得が少なくなり、冷房負荷も軽減される可能性があります。
ソーラーエンベロープは時空間構造です。その空間的限界は、土地の大きさ、形状、方位、地形、緯度、および周囲の特性によって定義されます。その時間的限界は、1日の時間帯、季節、および時間間隔によって定義されます。[ 4 ] 1976年に、ソーラーエンベロープは、ゾーニング装置としてラルフ・L・ノウルズによって初めて提案されました。 [ 5 ]これは、太陽の相対運動から導き出される建築制限を規制することにより、物件への日照を保証します。ソーラーエンベロープ内の建物は、通常、年間で重要なエネルギー受領期間である所定の期間中、隣接する物件に影を落とすことはありません。ソーラーエンベロープは、年間のある期間に既存の建物の日照を妨げない建物の最大高さを示します。ソーラーエンベロープは、エネルギーと生活の質の両方に関して都市の日照を確保する方法です。[ 4 ]
ソーラーエンベロープの概念は、1969 年に初めて開発されました。これは、南カリフォルニア大学で建築と都市デザインの枠組みとして開発されました。この研究の目的は、方位に配慮した建物を設計することで、都市環境の質を向上させることでした。[ 6 ] 1976 年、ラルフ L. ノウルズによって、公共のゾーニング政策としてソーラーエンベロープの概念をさらに発展させるための研究が行われました。ロサンゼルス市の計画局の協力を得て、この研究の結果は、最初に「太陽エネルギー、建物、法律」という記事で発表されました。[ 5 ] 1977 年、ゾーニングメカニズムとしてのソーラーエンベロープの概念をテストするために、リチャード D. ベリーはノウルズと協力し、ロサンゼルスの実際の都市敷地でソーラーゾーニングを前提として、ソーラーエンベロープ内の建物を設計するよう学部建築学生を指導しました。[ 4 ]
太陽光利用の概念が最初に実現したのは、10世紀頃のアメリカ合衆国でした。ニューメキシコ州アルバカーキの西50マイルにあるアコマでは、家々が南に向かって段々に低く建てられています。これらの家は、高地砂漠気候に合わせて建てられました。冬の低い角度の太陽光は歓迎され、夏の高い角度の太陽光は望ましくありません。冬の間、家々は互いに影を落としません。建物の高さと影の面積のこの重要な関係が、ソーラーエンベロープの概念を生み出しました。[ 6 ]
米国以外で最もよく引用される法律は、英国の古代光の原則ですが、現代社会での適用には問題がありました。[ 7 ]この原則は、20年間誰もあなたの土地に日陰を作っていないのであれば、今さら作ることはできないというものです。しかし、この原則は米国の裁判所で繰り返し否定されています。
先占の原則は、西部開拓時代に発展したアメリカ合衆国の水法に用いられました。古代の光の教義と同様に、先占の水利権は、農業用や家庭用など「有益な用途」のために最初に水を取った人が、同じ目的で同じ量の水を使い続ける権利を持つと定めています。簡単に言えば、「最初にそこに着いた者が一番多くを得る」ということです。[ 8 ]
ゾーニング規制は、太陽光権を規制するための基礎を提供する。[ 9 ]ゾーニング地区内では建築の種類が変わる可能性は低いので、地方自治体は各物件の太陽光権を確保する際に、異なる建築タイプの複雑さに対処する必要がない。
ソーラーエンベロープは時空間構造です。空間的には、ソーラーエンベロープは周囲の敷地への日照を確保します。ソーラーエンベロープは、敷地内の建物のサイズを制限することで、敷地境界線の外側に許容できない影が生じるのを防ぐ影のフェンスを定義します。[ 10 ]ソーラーエンベロープは、時間的制約、つまりカットオフ時間内で最大の潜在的容積も提供します。[ 11 ]例えば、冬の午前9時から午後5時まで、夏の午前7時から午後7時までの時間的制約内で、ソーラーエンベロープは、敷地外に影を落とすことを避けるために、建物が持つことができる最大の容積を定義します。日照が確保される期間が長くなるにつれて、ソーラーエンベロープのサイズは小さくなります。冬は太陽の角度が低いため、カットオフ時間の増加は、太陽の角度が高い夏よりもソーラーエンベロープのサイズに大きな影響を与えます。
太陽エンベロープは、ヘリオドン（太陽シミュレーション装置）、記述幾何学、またはコンピュータソフトウェア（Autodesk Revit 、 RhinoのGrasshopper用 DIVAなど）を使用して、任意の土地区画の任意の時間間隔で生成できます。サイトとその位置と向きが与えられれば、ヘリオドンを使用して、任意の時間における太陽の方位角と高度角を決定できます。太陽エンベロープを決定するために、通常、冬至と夏至の午前と午後のカットオフ時間という 4 つの重要な時間点が使用されます。太陽の位置とサイトの形状に関する情報がわかっている場合は、三角法を使用して太陽エンベロープを直接計算できます。現在のコンピュータソフトウェアは、ヘリオドン法で使用されているのと同じ原理を使用して太陽エンベロープを計算する最も簡単で速い方法になる可能性があります。[ 4 ]
太陽光の影響を受ける空間内で設計する必要がある場合、設計者は当然ながら特定の建築的特徴を好みます。太陽光の影響を受ける空間内で設計された商業ビルは、細長く高いものよりも、低く平らなものになる傾向があります。空間の容積を最大限に活用するために、テラスや中庭がよく利用されます。[ 4 ]
ゾーニング規制にソーラーエンベロープを適用するための実際的なアプローチは、開発業者または不動産所有者に、建設図面の作成および建築許可の申請前に、通常の土地測量とともにソーラーエンベロープの説明を提出することを義務付けることでした。遵守状況は市の建築部門によってチェックされます。[ 4 ]
バルセロナのアイシャンプラ地区は、イルデフォンス・セルダが設計した街路配置が直交する都市計画の好例として、日照量を増やす目的で採用されたと評価されています。南向きから45度の角度でグリッドを回転させることで、南北向きのグリッドよりも朝と午後の日差しが都市構造に深く差し込むようになります。いわゆる「スペイン式グリッド」はロサンゼルスでも採用されましたが、市の新しい地域では南北向きのグリッドが使用されています。スペイン式グリッドは、街路の光と熱の質に関して有利です。冬の間、スペイン式グリッド上のすべての街路は、日射量が最も多い午前9時から午後3時までの6時間の間に、直射日光と熱を受けます。確かに正午にはすべての街路に影ができますが、斜めに配置されているため、東西に走る場合よりも多くの日光が差し込みます。夏場、スペインの碁盤目状の街路の利点は、一日中すべての通りに影が落ちるため、暑い気候でもより快適な環境が生まれることである。ただし、午前中と午後のごく短い時間帯だけは、太陽が斜めの通りを一つずつ素早く通過するため、影が薄くなる。
オランダの建築基準では、住宅の正面は、春分と秋分の3月21日から9月21日の間に、太陽高度が約38°のときに3時間の直射日光を受ける必要があります。東向きと西向きの住宅の場合、太陽高度は32°に下げられ、これは空を横切る太陽の軌道を反映しています。[ 12 ]
法律専門家は、アメリカの水法、特に先占の原則が、日照権のより有用な先例となる可能性があると示唆している。[ 8 ]彼らは、日光と水はどちらも捕獲して売られるのではなく利用されるものであり、どちらも消費される可能性があるが、どちらも再生可能であると指摘している。さらに、水法における上流と下流と日陰の幾何学には等価性がある。しかし、古代の光の原則と同様に、水法の適用には問題がある。現在、日照権法は通常「任意」であり、つまり、日照権所有者は隣人に日照権地役権に同意することを要求できない。[ 13 ]
州法では日照権許可が定められており、また、日照権を保護するために公共用地での植栽や植生の剪定を規制するなど、ゾーニング条例でも日照権が規定されている。[ 9 ]
州法では、特定の状況下では近隣の土地における植生の生育が制限されている。[ 14 ]
ワシントン DC のゾーニング規制では、「屋根構造やペントハウスを含むいかなる増築も、隣接する敷地にある 2kW 以上の既存または許可された太陽光発電システムの運用に重大な支障をきたしてはならない」と規定されています。[ 15 ]この規制ではさらに、「重大な支障」を 5% 以下と定義し、隣人/開発業者と太陽光発電システムの所有者が侵害を認める合意に達する可能性も含まれています。ほとんどの太陽光発電アクセス規定は植生の成長を制限していますが、DC の規定は隣人の許可された建設を制限しており、（植生については言及していません）。
ボルダー市のゾーニング規制には、日照アクセスに関するセクションが含まれています。[ 16 ]
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