第1.5章建筑日照與遮陽

1、第1.5章建筑日照與遮陽第1頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五1.5-1 日照的基本原理一、日照的作用與建筑對日照的要求 二、地球繞太陽運行的規(guī)律三、太陽高度角和方位角的確定四、地方時與標準時第2頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五一、日照的作用與建筑對日照的要求：日照：物體表面被太陽光直接照射的現(xiàn)象。日照時數(shù)：太陽照射的時數(shù)。日照率：實際日照數(shù)與同時間內(nèi)(如年、月、日)的最大可照射數(shù)的百分比。 同一緯度的最大可照時數(shù)相同，但因各地云量及其遮擋太陽時間的不同，實際日照時數(shù)有所差異。第3頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五1.

2、日照的作用: 有利的一面：陽光照射，引起動植物各種光生物學反應(yīng)，促進生物體新陳代謝；紫外線預(yù)防和治療一些疾?。ㄈ绺忻?、支氣管炎、扁桃腺炎和佝僂病等），因此，建筑爭取適宜的日照，具有重大衛(wèi)生意義；陽光中含大量紅外線，冬季照射入室，產(chǎn)生輻射熱，提高室內(nèi)溫度，有良好的取暖和干燥作用；日照對建筑物的造型藝術(shù)也有一定的影響，能增強建筑物的立體感，不同角度的陰影給人的藝術(shù)感覺不同。第4頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五 不利的一面：過量的日照，特別是南方炎熱地區(qū)的夏季，易造成室內(nèi)過熱，對人體不利；陽光直射工作面上會產(chǎn)生眩光，損害視力，尤其在工業(yè)廠房中，工人會因室內(nèi)過熱與眩光而易疲勞

3、，降低工作效率；直射陽光對物品有褪色、變質(zhì)等損壞作用；有些化學藥品被曬，還會發(fā)生爆炸的危險。第5頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五2. 建筑對日照的要求據(jù)建筑的不同使用性質(zhì)而定: 需要爭取日照的建筑：病房、幼兒活動室和農(nóng)用日光室等，它們對日照各有特殊要求。 需要避免日照的建筑有兩類：一類是防止室內(nèi)過熱；另一類是避免眩光和防止化學作用的建筑，如展覽室、閱覽室、精密儀器車間，以及某些工廠，實驗室，藥品車間等。第6頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五3. 建筑日照設(shè)計的要求: 應(yīng)考慮日照時間、面積及其變化范圍，以保證必需的日照或避免陽光過量射入以防室內(nèi)過

4、熱。 要相應(yīng)地采取建筑措施，正確選擇房屋的朝向、間距和布局形式，做好窗口的遮陽處理，且綜合考慮地區(qū)氣候特點，房間的自然通風及節(jié)約用地等因素而防止片面性。第7頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五二、地球繞太陽運行的規(guī)律：1. 地球的四季變化與太陽赤緯角:四季的形成：如圖12-1地球繞太陽一周的行程。第8頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五太陽赤緯角 ： 太陽光線與地球赤道面所夾的圓心角。 是表征不同季節(jié)的一個數(shù)值。從赤道面算起，向北為正，向南為負。 如圖12-2 陽光直射地球的范圍。第9頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五 第10

5、頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五 為說明地球面上任一觀察點的位置，通常以該地鉛垂線對赤道面的夾角 表示，即該地的地理緯度。3. 位置和地理緯度:2. 時間和時角: 地球自轉(zhuǎn)一周為一天，24小時，不同的時間用不同的時角 表示。 地球自轉(zhuǎn)一周為 ，每小時時角就是 ，即 ， 為時數(shù)。第11頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五如圖 太陽光線與地平面間的夾角叫太陽高度角，用 表示；太陽光線在地平面上的投影線與地平面正南線所夾的角 叫太陽方位角，用 表示；4.太陽位置和太陽高度角、方位角 :第12頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五三、

6、太陽高度角和方位角的確定： 確定 和 的目的：為了進行日照時數(shù)、日照面積、房屋朝向和間距以及房屋周圍陰影區(qū)范圍等問題設(shè)計。 影響 和 的三個因素： 赤緯 （表明季節(jié)或日期變化） 時角 （表明時間變化） 地理緯度 （表明觀察點所在地方的差異） 第13頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五太陽高度角和方位角計算公式 （1.5-1） (1.5-2) 太陽高度角（deg） 太陽方位角（deg） 觀察地點的地理緯度（deg） 赤緯（deg） 時角（deg）第14頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五四、地方時與標準時：地方時：當?shù)仄骄枙r，日照設(shè)計所用的時間。標

7、準時：各個國家按所處地理位置的某一范圍，劃定所有地區(qū)的時間以某一中心子午線的時間為標準時。我國以東經(jīng) 為依據(jù)作為北京時間的標準。當?shù)靥枙r與標準時之間的近似計算公式：標準時地方太陽時標準時所處的經(jīng)度地方時所處的經(jīng)度4的確定：自轉(zhuǎn)24小時，地球經(jīng)度 ，每轉(zhuǎn) 為 地方位置在中心經(jīng)度線以西，每差 減 在以東時，每差 加 。第15頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五例題：教材P115 例1.5-1,教材P116 例1.5-2，教材P116 例1.5-3第16頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五1.5-2 棒影圖的原理及其應(yīng)用一、棒影日照圖的基本原理二、棒影日

8、照圖的繪制步驟三、用棒影日照圖求解日照問題第17頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五一、棒影日照圖的基本原理1. 棒與影的關(guān)系： 設(shè)在地面上立一任意高 的垂直棒。若已知某時刻太陽方位角和高度角，太陽照射棒的頂端 在地面上投影 ，則有棒影的長度 如圖12-4。 第18頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五2. 棒影日照圖： 利用棒與影的關(guān)系原理，可求一天的棒影變化范圍。例如：已知春、秋分日的 和 ，可繪出其棒影軌跡圖。如圖12-5。第19頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五棒影日照圖表示兩個內(nèi)容： 位于觀察點的直棒在某一時刻的影的長

9、度 及方位角 。 某一時刻太陽的高度角 及方位角 。據(jù)同一時刻影的長度和方位角的數(shù)據(jù)， 和 由下式確定：第20頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五二、棒影日照圖的繪制步驟：以廣州地區(qū)（北緯 ）冬至日為例： 由計算法或圖解法求出廣州冬至日各時刻的方位角和高度角，據(jù)此求出影長及方位角。設(shè)棒高 ，其計算結(jié)果見表12-2。第21頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五 如圖12-6。 棒影日照圖上注明緯度、季節(jié)日期、比例及指北方向等。第22頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五第23頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五第

10、24頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五三、用棒影日照圖求解日照問題：（一）建筑物陰影區(qū)和日照區(qū)的確定：1。建筑物陰影區(qū)的確定：例：求北緯 地區(qū)一幢 高平面呈凹形，開口部分朝北的平屋頂建筑物，夏至上午10點在周圍地面上的陰影區(qū)。第25頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五第26頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五2 室內(nèi)日照區(qū)的確定： 例：求廣州冬至日14點，正南朝向的室內(nèi)日照面積，設(shè)窗臺高 ，窗高 ，墻厚 。第27頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五第28頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五（二）確定建筑物的日照時間和遮陽尺寸： 這類問題，不能直接利用原有的棒影圖，而需改變指向，如圖12-8。第29頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五1。日照時間的計算： 例：求廣州冬至日正南朝向底層房間窗口 點的日照時間，窗臺高 ，房間外圍房屋見圖。第30頁，共33頁，2022年，5月20日，14點11分，星期五第31頁，共33頁，2