建筑热工学第六章建筑日照

第6章建筑日照6-1日照的基本原理6-2棒影图的应用及其原理6-1日照的基本原理一、日照的作用与建筑对日照的要求二、地球绕太阳运行的规律三、太阳高度角和方位角的确定四、地方时与标准时一、日照的作用与建筑对日照的要求：日照：物体表面被太阳光直接照射的现象。日照时数：太阳照射的时数。日照率：实际日照数与同时间内(如年、月、日)的最大可照射数的百分比。同一纬度的最大可照时数相同，但因各地云量及其遮挡太阳时间的不同，实际日照时数有所差异。1.日照的作用:有利的一面：阳光照射，引起动植物各种光生物学反应，促进生物体新陈代谢；紫外线预防和治疗一些疾病（如感冒、支气管炎、扁桃腺炎和佝偻病等），因此，建筑争取适宜的日照，具有重大卫生意义；阳光中含大量红外线，冬季照射入室，产生辐射热，提高室内温度，有良好的取暖和干燥作用；日照对建筑物的造型艺术也有一定的影响，能增强建筑物的立体感，不同角度的阴影给人的艺术感觉不同。不利的一面：过量的日照，特别是南方炎热地区的夏季，易造成室内过热，对人体不利；阳光直射工作面上会产生眩光，损害视力，尤其在工业厂房中，工人会因室内过热与眩光而易疲劳，降低工作效率；直射阳光对物品有褪色、变质等损坏作用；有些化学药品被晒，还会发生爆炸的危险。2.建筑对日照的要求据建筑的不同使用性质而定:需要争取日照的建筑：病房、幼儿活动室和农用日光室等，它们对日照各有特殊要求。需要避免日照的建筑有两类：一类是防止室内过热；另一类是避免眩光和防止化学作用的建筑，如展览室、阅览室、精密仪器车间，以及某些工厂，实验室，药品车间等。3.建筑日照设计的要求:应考虑日照时间、面积及其变化范围，以保证必需的日照或避免阳光过量射入以防室内过热。要相应地采取建筑措施，正确选择房屋的朝向、间距和布局形式，做好窗口的遮阳处理，且综合考虑地区气候特点，房间的自然通风及节约用地等因素而防止片面性。二、地球绕太阳运行的规律：1.地球的四季变化与太阳赤纬角:四季的形成：如图6-1地球绕太阳一周的行程。太阳赤纬角：太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角。是表征不同季节的一个数值。从赤道面算起，向北为正，向南为负。如图6-2阳光直射地球的范围。

为说明地球面上任一观察点的位置，通常以该地铅垂线对赤道面的夹角表示，即该地的地理纬度。3.位置和地理纬度:2.时间和时角:地球自转一周为一天，24小时，不同的时间用不同的时角表示。地球自转一周为，每小时时角就是，即，为时数。如图太阳光线与地平面间的夹角叫太阳高度角，用表示；太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南线所夹的角叫太阳方位角，用表示；4.太阳位置和太阳高度角、方位角:三、太阳高度角和方位角的确定：确定和的目的：为了进行日照时数、日照面积、房屋朝向和间距以及房屋周围阴影区范围等问题设计。影响和的三个因素：赤纬（表明季节或日期变化）时角（表明时间变化）地理纬度（表明观察点所在地方的差异）

四、地方时与标准时：地方时：当地平均太阳时，日照设计所用的时间。标准时：各个国家按所处地理位置的某一范围，划定所有地区的时间以某一中心子午线的时间为标准时。我国以东经为依据作为北京时间的标准。当地太阳时与标准时之间的近似计算公式：标准时地方太阳时标准时所处的经度地方时所处的经度4的确定：自转24小时，地球经度，每转为地方位置在中心经度线以西，每差减在以东时，每差加。6-2棒影图的原理及其应用一、棒影日照图的基本原理二、棒影日照图的绘制步骤三、用棒影日照图求解日照问题一、棒影日照图的基本原理1.棒与影的关系：

设在地面上立一任意高的垂直棒。若已知某时刻太阳方位角和高度角，太阳照射棒的顶端在地面上投影，则有棒影的长度。如图6-4。2.棒影日照图：

利用棒与影的关系原理，可求一天的棒影变化范围。例如：已知春、秋分日的和，可绘出其棒影轨迹图。如图6-5。棒影日照图表示两个内容：位于观察点的直棒在某一时刻的影的长度及方位角。某一时刻太阳的高度角及方位角。据同一时刻影的长度和方位角的数据，和由下式确定：二、棒影日照图的绘制步骤：以广州地区（北纬）冬至日为例：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角，据此求出影长及方位角。设棒高，其计算结果见表6-2。如图6-6。棒影日照图上注明纬度、季节日期、比例及指北方向等。三、用棒雀影日照图忧求解日照兆问题：（一）建胳筑物阴影愚区和日照耽区的确定：1。建禾筑物阴征影区的家确定：例：求祥北纬友地区一同幢趋高平面桶呈凹形哥，开口路部分朝上北的平肾屋顶建句筑物，攀夏至上耗午10钱点在周头围地面办上的阴昂影区。2室例内日照纱区的确挣定：例：求鞭广州冬猾至日1摔4点，摸正南朝仰向的室伟内日照平面积，线设窗台认高钩，茧窗高莲，墙烈厚。（二）创确定建筑筑物的覆日照时忌间和遮仅阳尺寸：这类问题根，不能直朽接利用原惊有的棒影枯图，而需创改变指向牛，如图6-8。1。日照孕时间的计抗算：例：求倍广州冬塔至日正冒南朝向删底层房霸间窗口点的日治照时间鹊，窗台趣高定，变房间外东围房屋包见图。2。建痛筑朝向巷与间距