.,1,第七章建筑日照設(shè)計(jì),designofdaylightinbuilding,.,2,第一節(jié)日照的基本原理,日照的作用與建筑對日照的要求日照:就是物體表面被太陽光直接照射的現(xiàn)象.日照時(shí)數(shù):是表示太陽照射的時(shí)數(shù).日照率:是以實(shí)際日照時(shí)數(shù)與同時(shí)間內(nèi)(如年、月、日等)的最大可照時(shí)數(shù)的百分比。日照的作用:促進(jìn)生物機(jī)體的新陳代謝;防病;殺菌;供熱;立體.建筑對日照的要求：是根據(jù)建筑的不同使用性質(zhì)而定.2h;3h,.,3,第一節(jié)日照的基本原理,地球繞太陽運(yùn)行的規(guī)律公轉(zhuǎn):地球按一定的軌道繞太陽的運(yùn)動.黃道面:地球公轉(zhuǎn)軌道.由于地軸是傾斜的，它與黃道面約成66。33的交角.太陽赤緯角:太陽光線與地球赤道面所夾的圓心角來表示.,.,4,第一節(jié)日照的基本原理,時(shí)角:地球自轉(zhuǎn)一周為360o，因而每小時(shí)的時(shí)角為15o.即時(shí)角=15t,t表示時(shí)數(shù).,.,5,第一節(jié)日照的基本原理,太陽高度角和方位角的確定太陽光線與地平面間的夾角hs稱為太陽高度角.太陽光線在地平面上的投射線與地平面正南線所夾的角As稱為太陽方位角。,.,6,第一節(jié)日照的基本原理,太陽高度角的計(jì)算,.,7,第一節(jié)日照的基本原理,.,8,第一節(jié)日照的基本原理,地方時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí),.,9,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,棒影日照圖的基本原理及制作設(shè)在地面上0點(diǎn)立一任意高度H的垂直棒，在已知某時(shí)刻的太陽方位角和高度角的情況下，太陽照射棒的頂端a在地面上的投影為a，則棒影oa的長度H=Hctghs，這是棒與影的基本關(guān)系見圖6-3(a)。,.,10,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,由于建筑物高度有不同，根據(jù)上述棒與影的關(guān)系式，當(dāng)ctghs，不變時(shí)，H與H成正比例變化。若把H作為一個(gè)單位高度，則可求出其單位影長H。若棒高由H增加到2H，則影長亦增加到2H，等等見圖6-3(b)。,.,11,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,已知春分、秋分目的太陽高度角和方位角，可給出其棒影軌跡圖(圖6-4)。,.,12,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,棒影日照圖的制作步驟，以廣州地區(qū)(北緯238)冬至日為例來說明，其步驟如下:1由計(jì)算法或圖解法求出廣州冬至日各時(shí)刻的方位角和高度角，并據(jù)此求出影長及方位角。假定棒高lcm，其計(jì)算結(jié)果見表6-2。,.,13,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,如圖6-5所示，在圖上作水平線和垂直線交于0，在水平線上按1:100比例以lcm代表lm的高度。截取若干段(也可以其他比例代表棒高的實(shí)長)。由0點(diǎn)按各時(shí)刻方位角作射線(用量角器量出)，并標(biāo)明射線的鐘點(diǎn)數(shù)。再按Hctghs值在相應(yīng)的方位角線上截取若干段影長，即有l(wèi)cm棒高的日照圖后，也可根據(jù)棒長加倍，影長隨之加倍的關(guān)系，將影長沿方位射線截取而獲得棒高為2cm、3cm等的影長，依此類推，并在圖上標(biāo)明1，2，3等標(biāo)記。然后把各射線同一棒高的影長各點(diǎn)連接，即成棒影日照圖。,.,14,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,棒影日照圖上應(yīng)注明緯度、季節(jié)日期、比列及指北方向等。按上述制作方法，可制作不同緯度地區(qū)在不同季節(jié)的棒影日照圖。北緯40和北緯23地區(qū)的夏至。冬至、春分、秋分的棒影日照見附錄3.,.,15,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,用棒影日照圖求解日照問題建筑建筑物陰影區(qū)和日照區(qū)的確定建筑陰影區(qū)試求北緯40地區(qū)一幢20m高，平面呈U形，開口部分朝北的平屋頂建筑物(見圖6-6)，在夏至上午10點(diǎn)，在周圍地面上的陰影區(qū)。,.,16,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,室內(nèi)日照區(qū)的確定利用棒影日照圖也可以求出采光口在室內(nèi)地面或墻面上的投影即室內(nèi)日照區(qū)。了解室內(nèi)日照面積與變化范圍，對室內(nèi)地面、墻面等接收太陽輻射所得的熱量計(jì)算，窗口的形式與尺寸及室內(nèi)的日照深度等，均有莫大的關(guān)系.,.,17,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,首先將繪于透明紙上的平屋頂房屋的平面圖覆蓋于棒影圖上，使平面上欲求之A點(diǎn)與棒圖上的O點(diǎn)重合，并使兩圖的指北針方向一致。平面圖的比例最好與棒影比例一致，較為簡單。但亦可以隨意，當(dāng)比例不同時(shí)，要注意在棒影圖上影長的折算。例如選用1:100時(shí)，棒高1cm代表1m;選用1:500時(shí)，棒高1cm代表5m，余類推。如平面圖上A為房屋右翼北向屋檐的一端，高度為20m。則它在這一時(shí)刻之影就應(yīng)該落在10點(diǎn)這根射線的4cm點(diǎn)A處(建筑圖比例為1:500，故棒高4cm代表2Om)，連接AA線即為建筑物過A處外墻角的影。,.,18,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,確定建筑物日照時(shí)間和遮陽尺寸為了求解這一類問題，不能直接利用上述解陰影區(qū)日照區(qū)所用的棒影圖，需要把它的指北向改為指南向，然后應(yīng)用。如圖6-8表示旋轉(zhuǎn)180后的棒影圖。,.,19,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,旋轉(zhuǎn)180就意味著將某一高度的棒放在相應(yīng)的棒影軌跡O上，則其棒的端點(diǎn)A的影恰好落在0點(diǎn)上。如果將棒立于連線OO之上任一位置，則0點(diǎn)就受到遮擋，即0點(diǎn)無日照，如果將棒立于連線oo以外時(shí)，棒端點(diǎn)A的影就達(dá)不到0點(diǎn)，則0點(diǎn)受即OA有日照。,.,20,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,日照時(shí)間的計(jì)算例如：求廣州冬至日正南向底層房間窗口P點(diǎn)的日照時(shí)間，窗臺高1m，房間外圍房屋見圖6-9。圖中B1幢房屋高9m，B2高3m，B3高6m。由于減去1m窗臺高，故B1相對高8m，B2相對高2m，B3相對高5m。,.,21,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,將棒影圖O與P點(diǎn)重合，使圖的SN旋轉(zhuǎn)180，并使與建筑朝向相重合。由圖內(nèi)找出5個(gè)單位影長的軌跡線，則B3平面圖上的CD與軌跡相交，這是有無照射的分界點(diǎn)。而平面上的ABCD均在軌跡線范圍內(nèi)，故這些點(diǎn)均對P點(diǎn)有遮擋，由時(shí)間線查出10點(diǎn)10分之前遮擋P點(diǎn)。,.,22,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,建筑朝向與間距的選擇圖6-10中前幢房屋(相對)高度為15m，位于北緯40地區(qū)，已知冬至日后幢房屋所需日照時(shí)數(shù)為正午前后3h，確定前后房屋的間距和朝向.,.,23,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,若兩幢房屋朝向正南，如圖中A(實(shí)踐)布置。假設(shè)1個(gè)單位棒高代表10m，即H=10m，則前幢房屋相當(dāng)于1.5個(gè)單位棒高，因而討論這一問題時(shí)，必須利用棒影圖中的1.5個(gè)單位影長曲線。根據(jù)圖6-8原理。為保證后幢房屋正午前后有3h日照，即從10點(diǎn)30分到13點(diǎn)30分，前幢不得遮擋后幢，則前幢房屋北墻外皮，必須位于1.5個(gè)單位影長曲線與10點(diǎn)30分、13點(diǎn)30分兩條射線(虛線)之二交點(diǎn)的聯(lián)結(jié)線上。確定了北墻皮的位置以后，即可從圖中12點(diǎn)鐘時(shí)間線上量出前后房屋之間距D為1.7H。由于北緯40地區(qū)冬至正午時(shí)，單位影長等于單位棒高的2倍，故間距34m。故改用B(虛線)的布置方法，即將朝向轉(zhuǎn)到南偏東15，則雖間距未變，而日照時(shí)間卻可達(dá)4h以上。,.,24,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,.,25,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,.,26,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,日照分析說明:辦公距住宅南墻62m40m1.2=48m,商場距住宅南墻28m20m1.2=24m,所以辦公與商場對住宅的日照可不作日照分析.旅館對住宅的日照影響:住宅A13:00-15:00不受遮擋，所以住宅，日照時(shí)間大于小時(shí).,.,27,第二節(jié)棒影圖的原理及其應(yīng)用,作業(yè):場