第六章 建筑日照.pptVIP

§6-1 日照的基本原理 一、日照的作用与建筑对日照的要求 1、? 日照的作用： （一）、定义： 日照——物体表面被太阳光直接照射的现象。 日照时数——表示太阳照射的时数。 日照率——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。同一纬度的最大可照时数是相同的，但因各地云量及其遮挡太阳时间不同，实际的日照时数就有差异。 （二）、日照的作用： 日照后—引起动植物的各种光生物学反应，因 而促进生物机体的新陈代谢； 紫外线能预防和治疗一些疾病（医疗）；红外线——取暖、干燥； 日照对建筑物的造型艺术有一定的影响，能增强建筑物立体感、不同角度的阴影给人们的艺术感觉也有所不同。 日照的过量：室内过热，产生眩光，化学品的爆炸，褪色变质等。 2、? 建筑物对日照的要求：（一分为二） 根据建筑的不同使用性质而定，当地气候条件状况“扬长避短”相应措施，日照设计。 地球公转的轨道平面称为黄道面,地球在自转和公转的运动中，其地轴始终与黄道面保持66033‘的夹角。这样，太阳光线直射在地球南、北纬度23027‘之间的范围内，年复一年、周而复始地变化着，从而形成了地球上春、夏、秋、冬四季的更替 . （二）、地球上任一点位置表示——经纬坐标系 （1）经度： 经过地球南、北极的周长圈称为经圈，将地球分为东、西两半球。1884年，国际会议定义——英国伦敦格凌威治为经线的本初子午线，即经度为00圈，全球分为东经1800和西经1800，共180个经度圈。 （2）纬度——任一点与地心的连线和赤道面半径的夹角称为纬度。 与地轴相垂直的平面圈称为纬度圈，以赤道为基准，向上为北纬，向下为南纬。 （三）、太阳相对地球运动 太阳在地球上的位置每日每时都有变化（假定地球不动）。为了确定其位置，常用赤道坐标系和地平坐标系来共同表示。 1、赤道坐标系描述太阳位置 赤道坐标系是把地球上的经、纬度坐标系扩展至天球，在地球上与赤道面平行的纬度圈，在天球上则叫赤纬圈；在地球上通过南北极的经度圈，在天球上则叫时圈。用赤纬和时圈表示太阳的位置。 2、 地平坐标系描述太阳位置 以地平圈为基圈,用太阳高度角和方位角来确定太阳在天球坐标系中的位置。 （1）太阳的高度角hs 太阳直射光线与地平面间的夹角hs.。日没日出时： hs.=00， 正午时为最大： hs.=900。 （3）、太阳运行的规律 任何一天内，按当地太阳时，上、下午太阳的位置对称与正午。例如下午3h15min对称于上午8h45min，二者太阳高度角和方位角的数值相同，只是方位角的 符号相反，表示上午偏东，方位角为负值；下午偏西，方位角为正值。如上图所示。从地球上某一点的地平面上观察太阳的运行，因此观察点的地理纬度是确定的。假如以北纬300地区为例，选定春分、夏至、秋分和冬至某地太阳视轨迹四个代表日来观察太阳运行的规律： 1）春分日和秋分日，太阳从正东方升起，12时到达子午线，方位正南，然后从正西日没，且昼夜时段平分； 2）夏至日，太阳从东北方升起，饶过东南向，12时到达子午线上，方位正南，然后经西南向到西北向日没。在一年之中的昼间时段最长，夜间时段最短；正午太阳高度角最大。 3）冬至日，太阳从东南方升起，12时到达子午线，方位正南，然后在西南向日没，且在一年之中昼间最短，夜间时段最长；就正午而言，一年中该日的太阳高度角最小。 三、太阳高度角hS方位角AS的计算 （一）、hS、AS的计算目的： 日照时数、日照面积、朝向、两房之间的间距、建筑阴影 （二）、hS、AS影响因素： 赤纬角δ——表示季节变化 时角Ω——时间变化 纬度φ——观察点之差异 （三）、具体计算公式： (1)、求太阳高度角hS sinhS=sinφsinδ+cosφcosδcosΩ （2）求太阳方位角AS： cosAS=(sinhSsin φ -sinδ)/coshScosφ （3）、求日出和日没的时刻和方位角 日出和日没： hS=0 代入上两式得： cosΩ=-tgφtgδ cosAS=-sinδ/cos φ （4）、中午的太阳高度角hS： 中午 时角Ω=0 代入（1）式得： 当φ ﹥δ时： hS=90-（ φ-δ） 当φ ﹤δ时： hS=90-（δ-φ） 【例题1】求北纬350地区在立夏日午后3时的太阳高度角和方位角。 解：已知 φ=350；δ