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1、1,第七章建筑日照设计,design of daylight in building,2,第一节 日照的基本原理,日照的作用与建筑对日照的要求日照:就是物体表面被太阳光直接照射的现象.日照时数:是表示太阳照射的时数.日照率:是以实际日照时数与同时间内(如年、月、日等)的最大可照时数的百分比。日照的作用:促进生物机体的新陈代谢;防病;杀菌;供热;立体.建筑对日照的要求：是根据建筑的不同使用性质而定.2h;3h,3,第一节 日照的基本原理,地球绕太阳运行的规律公转:地球按一定的轨道绕太阳的运动.黄道面:地球公转轨道.由于地轴是倾斜的，它与黄道面约成66。33的交角.太阳赤纬角:太阳光线与地球赤道面
2、所夹的圆心角来表示.,4,第一节 日照的基本原理,时角:地球自转一周为360o，因而每小时的时角为15 o.即时角=15t,t表示时数.,5,第一节 日照的基本原理,太阳高度角和方位角的确定太阳光线与地平面间的 夹角hs称为太阳高度角.太阳光线在地平面上的 投射线与地平面正南线 所夹的角As称为太阳方 位角。,6,第一节 日照的基本原理,太阳高度角的计算,7,第一节 日照的基本原理,8,第一节 日照的基本原理,地方时与标准时,9,第二节 棒影图的原理及其应用,棒影日照图的基本原理及制作设在地面上0点立一任 意高度 H 的垂直棒，在 已知某时刻的太阳方位 角和高度角的情况下，太阳照射棒的顶端a在
3、 地面 上的投影为a，则 棒影oa的长度H=Hctghs，这是棒与影的基本关系 见图6-3(a)。,10,第二节 棒影图的原理及其应用,由于建筑物高度有不同，根据上述棒与影的关系 式，当ctghs，不变时，H 与H成正比例变化。若把H作为一个单位高 度，则可求出其单位影 长H。若棒高由H增加到 2H，则影长亦增加到2H，等等 见图6-3(b)。,11,第二节 棒影图的原理及其应用,已知春分、秋分目的太阳高度角和方位角，可给出其棒影轨迹图(图6-4)。,12,第二节 棒影图的原理及其应用,棒影日照图的制作步骤，以广州地区(北纬238)冬至日为例来说明，其步骤如下:1由计算法或图解法求出广州冬至日
4、各时刻的方位角和高度角，并据此求出影长及方位角。假定棒高lcm，其计算结果见表6-2。,13,第二节 棒影图的原理及其应用,如图6-5所示，在图上作水平线和垂直线交于0，在水平线上按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实长)。由0点按各时刻方位角作射线(用量角器量出)，并标明射线的钟点数。再按Hctghs值在相应的方位角线上截取若干段影长，即有lcm棒高的日照图后，也可根据棒长加倍，影长随之加倍的关系，将影长沿方位射线截取而获得棒高为2cm、3cm等的影长，依此类推，并在图上标明1，2，3等标记。然后把各射线同一棒高的影长各点连接，即成棒影日照图。,14,
5、第二节 棒影图的原理及其应用,棒影日照图上应注明纬度、季节日期、比列及指北方向等。按上述制作方法，可制作不同纬度地区在不同季节的棒影日照图。北纬40和北纬23地区的夏至。冬至、春分、秋分的棒影日照见附录3.,15,第二节 棒影图的原理及其应用,用棒影日照图求解日照问题建筑建筑物阴影区和 日照区的确定建筑阴影区 试求北纬40地区 一幢20m高，平面呈U形，开口部分朝北的 平屋顶建筑物(见图6-6)，在夏 至上午10点，在周围地面上的 阴影区。,16,第二节 棒影图的原理及其应用,室内日照区的确定 利用棒影日照图也可以求 出采光口在室内地面或墙 面上的投影 即室内日照区。了解室内日照面积与变化 范
6、围，对室内地面、墙面 等接收太阳辐射所得的热 量计算，窗口的形式与尺 寸及室内的日照深度等，均有莫大的关系.,17,第二节 棒影图的原理及其应用,首先将绘于透明纸上的平屋顶房屋的平面图覆盖于棒影图上，使平面上欲求之A点与棒图上的O点重合，并使两图的指北针方向一致。平面图的比例最好与棒影比例一致，较为简单。但亦可以随意，当比例不同时，要注意在棒影图上影长的折算。例如选用1:100时，棒高1cm代表1m;选用1:500时，棒高1cm代表5m，余类推。如平面图上A为房屋右翼北向屋檐的一端，高度为20m。则它在这一时刻之影就应该落在10点这根射线的4cm点A处(建筑图比例为1:500，故棒高4cm代表
7、2Om)，连接AA线即为建筑物过A处外墙角的影。,18,第二节 棒影图的原理及其应用,确定建筑物日照时间和遮阳尺寸为了求解这一类问题，不 能直接利用上述解阴影区 日照区所用的棒影图，需 要把它的指北向改为指南 向，然后应用。如图6-8 表示旋转180后的棒影图。,19,第二节 棒影图的原理及其应用,旋转180 就意味着将某一高度的棒放在相应的棒影轨迹O上，则其棒的端点A的影恰好落在0点上。如果将棒立于连线OO之上任一位置，则0点就受到遮挡，即0点无日照，如果将棒立于连线oo以外时，棒端点A的影就达不到0点，则0点受即OA有日照。,20,第二节 棒影图的原理及其应用,日照时间的计算 例如：求广州
8、冬至日正南向底层房间窗口P点的日照时间，窗台高1m，房间外围房屋见图6-9。图中B1幢房屋高9m，B2高3m，B3高6m。由于减去1m窗台高，故B1相对高8m，B2相对高2m，B3相对高5m。,21,第二节 棒影图的原理及其应用,将棒影图O与P点重合，使图的SN旋转180，并 使与建筑朝向相重合。由 图内找出5个单位影长 的 轨迹线，则B3平面图上的 CD与轨迹相交，这是有 无照射的分界点。而平面 上的ABCD均在轨迹线范 围内，故这些点均对P点 有遮挡，由时间线查出10 点10分之前遮挡P点。,22,第二节 棒影图的原理及其应用,建筑朝向与间距的选择图6-10中前幢房屋(相对)高度为15m，
9、位于北纬40地区，已知冬至日后幢房 屋所需日照时数为 正午前后3h，确定 前后房屋的间距和 朝向.,23,第二节 棒影图的原理及其应用,若两幢房屋朝向正南，如图中A(实践)布置。假设1个单位棒高代表10m，即H=10m，则前幢房屋相当于1.5个单位棒高，因而讨论这一问题时，必须利用棒影图中的1.5个单位影长曲线。根据图6-8原理。为保证后幢房屋正午前后有3h日照，即从10点30分到13点30分，前幢不得遮挡后幢，则前幢房屋北墙外皮，必须位于1.5个单位影长曲线与10点30分、13点30分两条射线(虚线)之二交点的联结线上。确定了北墙皮的位置以后，即可从图中12点钟时间线上量出前后房屋之间距D为
10、1.7H。由于北纬40地区冬至正午时，单位影长等于单位棒高的2倍，故间距 34m。故改用B(虚线)的布置方法，即将朝向转到南偏东15，则虽间距未变，而日照时间却可达4h以上。,24,第二节 棒影图的原理及其应用,25,第二节 棒影图的原理及其应用,26,第二节 棒影图的原理及其应用,日照分析说明:办公距住宅南墙62m40m1.2=48m,商场距住宅南墙28m20m1.2=24m,所以办公与商场对住宅的日照可不作日照分析.旅馆对住宅的日照影响:住宅A 13:00-15:00不受遮挡，所以住宅，日照时间大于小时.,27,第二节 棒影图的原理及其应用,作业:场地 设计 比例 1:500,单位 m解题关键:日照间距控制线视线控制线餐饮与旅馆用廊子相连800的开放绿地商场附近的非机动车停车场25个车位的停车场以及4+4个车位的临时停车场正确的标注,28,第二节 棒影图的原理及其应用,考点及评分标准,29,第二节 棒影图的原理及其应用,30,第二节 棒影图的原理及其应用,
