建筑物理章四

第十二章建筑日照12-1日照的基本原理12-2棒影圖的應(yīng)用及其原理12-1日照的基本原理一、日照的作用與建筑對(duì)日照的要求二、地球繞太陽運(yùn)行的規(guī)律三、太陽高度角和方位角的確定四、地方時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)一、日照的作用與建筑對(duì)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(shí)數(shù)：太陽照射的時(shí)數(shù)。日照率：實(shí)際日照數(shù)與同時(shí)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(shí)數(shù)相同，但因各地云量及其遮擋太陽時(shí)間的不同，實(shí)際日照時(shí)數(shù)有所差異。1.日照的作用:有利的一面：陽光照射，引起動(dòng)植物各種光生物學(xué)反應(yīng)，促進(jìn)生物體新陳代謝；紫外線預(yù)防和治療一些疾病（如感冒、支氣管炎、扁桃腺炎和佝僂病等），因此，建筑爭(zhēng)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(duì)建筑物的造型藝術(shù)也有一定的影響，能增強(qiáng)建筑物的立體感，不同角度的陰影給人的藝術(shù)感覺不同。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(duì)人體不利；陽光直射工作面上會(huì)產(chǎn)生眩光，損害視力，尤其在工業(yè)廠房中，工人會(huì)因室內(nèi)過熱與眩光而易疲勞，降低工作效率；直射陽光對(duì)物品有褪色、變質(zhì)等損壞作用；有些化學(xué)藥品被曬，還會(huì)發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)。2.建筑對(duì)日照的要求據(jù)建筑的不同使用性質(zhì)而定:需要爭(zhēng)取日照的建筑：病房、幼兒活動(dòng)室和農(nóng)用日光室等，它們對(duì)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(xué)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(shí)驗(yàn)室，藥品車間等。3.建筑日照設(shè)計(jì)的要求:應(yīng)考慮日照時(shí)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(diǎn)，房間的自然通風(fēng)及節(jié)約用地等因素而防止片面性。二、地球繞太陽運(yùn)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。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(gè)數(shù)值。從赤道面算起，向北為正，向南為負(fù)。如圖12-2陽光直射地球的范圍。

為說明地球面上任一觀察點(diǎn)的位置，通常以該地鉛垂線對(duì)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(shí)間和時(shí)角:地球自轉(zhuǎn)一周為一天，24小時(shí)，不同的時(shí)間用不同的時(shí)角表示。地球自轉(zhuǎn)一周為，每小時(shí)時(shí)角就是，即，為時(shí)數(shù)。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:三、太陽高度角和方位角的確定：確定和的目的：為了進(jìn)行日照時(shí)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(jì)。影響和的三個(gè)因素：赤緯（表明季節(jié)或日期變化）時(shí)角（表明時(shí)間變化）地理緯度（表明觀察點(diǎn)所在地方的差異）

四、地方時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)：地方時(shí)：當(dāng)?shù)仄骄枙r(shí)，日照設(shè)計(jì)所用的時(shí)間。標(biāo)準(zhǔn)時(shí)：各個(gè)國(guó)家按所處地理位置的某一范圍，劃定所有地區(qū)的時(shí)間以某一中心子午線的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)。我國(guó)以東經(jīng)為依據(jù)作為北京時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)?shù)靥枙r(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間的近似計(jì)算公式：標(biāo)準(zhǔn)時(shí)地方太陽時(shí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所處的經(jīng)度地方時(shí)所處的經(jīng)度4的確定：自轉(zhuǎn)24小時(shí)，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(shí)，每差加。12-2棒影圖的原理及其應(yīng)用一、棒影日照?qǐng)D的基本原理二、棒影日照?qǐng)D的繪制步驟三、用棒影日照?qǐng)D求解日照問題一、棒影日照?qǐng)D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(shí)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(zhǎng)度。如圖12-4。2.棒影日照?qǐng)D：

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。棒影日照?qǐng)D表示兩個(gè)內(nèi)容：位于觀察點(diǎn)的直棒在某一時(shí)刻的影的長(zhǎng)度及方位角。某一時(shí)刻太陽的高度角及方位角。據(jù)同一時(shí)刻影的長(zhǎng)度和方位角的數(shù)據(jù)，和由下式確定：二、棒影日照?qǐng)D的繪制步驟：以廣州地區(qū)（北緯）冬至日為例：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，據(jù)此求出影長(zhǎng)及方位角。設(shè)棒高，其計(jì)算結(jié)果見表12-2。如圖12-6。棒影日照?qǐng)D上注明緯度、季節(jié)日期、比例及指北方向等。三、用棒愚影日照?qǐng)D酷求解日照梯問題：（一）慮建筑物倉陰影區(qū)脂和日照督區(qū)的確萄定：1。建筑貫物陰影區(qū)壩的確定：例：求貨北緯州地區(qū)一刑幢微高平面定呈凹形犁，開口替部分朝勇北的平抬屋頂建紋筑物，層夏至上承午10煙點(diǎn)在周音圍地面恩上的陰須影區(qū)。2室綱內(nèi)日照討區(qū)的確濱定：例：求啦廣州冬潛至日1票4點(diǎn)，源正南朝萬向的室兼內(nèi)日照展面積，掛設(shè)窗臺(tái)傭高堵，京窗高疾，墻探厚。（二）確贈(zèng)定建筑物副的日照時(shí)示間和遮陽享尺寸：這類問餡題，不紫能直接幣利用原夢(mèng)有的棒近影圖，持而需改趟變指向利，如圖答12-容8。1。日滿照時(shí)間鄰的計(jì)算書：例：求廣奸州冬至日紀(jì)正南朝向匹底層房間時(shí)窗口點(diǎn)的日掠照時(shí)間丙，窗臺(tái)蔑高享，雹房間外晉圍房屋積見圖。2。建兵筑朝向好與間距為的選