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1、 建筑日照设计design of daylight in building1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;3h2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
2、光线与 地球赤道面所夹的圆心角来表示 . 3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 .4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。5第一节 日照的基本原理太阳高度角的计算6第一节 日照的基本原理7第一节 日照的基本原理地方时与标 准时8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)。9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)。10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)。 11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各时刻的方位角和高度
4、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。12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
5、。 13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. 14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。 15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 化范围
6、，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.16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4c
7、m代表2Om)，连接AA线即为 建筑物过A处外墙角的影。17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。 18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。 19第二节 棒影图的原理及其应用日照时间 的计算 例如：求
8、广州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。20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。 21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，位
9、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.22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
10、量出前后房屋之间距D为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。 23第二节 棒影图的原理及其应用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 日照分析说明: 办公距住宅南墙62m40m1.2=48m,商场距住宅南墙28m 20m1.2=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.26第二节 棒影图的原理及其应用作业: 场地 设计
11、 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27第二节 棒影图的原理及其应用考点及评分标准考点及分数扣分点总体布局布局合理,功能分区合理,空间景观较 好 总体布局欠佳商场长 向面向城市主干道,有利景观及营业商场布局不合理旅馆居中，南北朝向 旅馆位置不好餐饮旅馆相连餐饮旅馆不相连旅馆，办公前有较大广场，入口朝东，南 旅馆，办公前广场空间不好规划要求满足规划后退红线 以及视觉 控制的要求东，西，南未退红线 mn北未退红线 m 未满足视觉 控制线要求
12、 28第二节 棒影图的原理及其应用考点及分数扣分点道路道路贯通，便捷，合理，符合要求东侧 入口多于一个或未设南侧入口多于个或少于个车辆 出入口距干道交叉口少于m道路不合理，宽度不符合要求停车场 各种停车场设计 位置合理，数量满足要求 集中停车位置不好临时 停车数量不够n集中停车车 道，尺寸有误集中停车车辆 数不够 n非机动车 面积不够，停车位置不佳 29第二节 棒影图的原理及其应用考点及分数扣分点绿地集中绿地位置正确，面积不少于开放绿地位置不好，面积不足日照管理用房靠近出入口漏画或未画分析线住宅日照不符和要求 未作日照分析说明消防间距 检举应 符合消防规范要求高层间 距小于m商场与高层的间距小于m 图面尺寸标注 ，建筑主入口，机动车 出入口表示表示，标注不全n30
