建筑日照与遮阳ppt

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遮阳形式及适用朝向 遮阳设施对室内环境的影响 遮阳设施构造设计要点
一: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:
几个概念: 什么是日照,日照时数,日照率?
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。
冬至日
北京 3957
城市居住区规划设计规范规定
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、VII气候区 建筑气候区划
大城市 中小城市
Ⅳ气候区
大城市
中小城市
Ⅴ、Ⅵ 气候区
日照标准日
大寒日
冬至日
日照时数(h)
≥2
有效日照时间 带(h)
日照时间计算 起点
≥3 8~16
底层窗台面
≥1 9~15
城市居住区规划设计规范规定
主要城市不同日照标准的间距系数
经国际协议,以本初子午线处的平均太阳时 为世界时间的标准,叫“世界时”。将整个 地球按地理经度划分为24个时区,每个时区 包含地理经度15º。以本初子午线东西各7.5º 为零时区,向东分12个时区,向西亦分12个 时区。每个时区都按它的中央子午线的平均 太阳时为计时标准,称为该时区的标准时, 相邻两个时区的时差为1h。
“永昼”,北极圈内背阳为“长夜”;南半球昼长夜短,北 半球则昼短夜长。
一: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
1。重要概念 2。一天中的变化规律 3。影响因素 四)地方时与标准时(自学)
时圈:在地球上通过南 北极的经度圈,在天球 上则称时圈
上 海 31°12ˊ 1.41 1.32 1.26 1.17 1.21 1.26 0.9~1.1
广 州 23°08ˊ 1.06 0.99 0.95 0.89 0.92 0.97 0.5~0.7
1.5.3 建筑遮阳
一、遮阳形式及适用朝向
(1)水平式遮阳 (2)垂直式遮阳 (3)综合式遮阳 (4)挡板式遮阳
太阳直射光线在地平面上的投影线与地平面正南向所夹的角 叫太阳方位角,用 As表示;通常以南点S为0,向西为正,向
东为负。

太阳高度角 太阳方位角
2、太阳高度角和太阳方位角一天中
的变化规律
任何一个地区,在日出、日没时,太阳高度角为0;一天 中的正午,即当地太阳时12时,太阳高度角最大,此时 太阳位于正南(或正北),即太阳方位角为0(或180 度)。
(4)遮阳对房间通风的影响
遮阳设施对房间的通风有一定的阻挡作用, 使室内风速有所降低。实测资料表明,有遮 阳的房间,室内的风速约减弱22%~47%, 视遮阳的构造而异。因此在构造设计上应加 以注意。
四、遮阳设施构造设计要点
(1)遮阳的板面组合与构造
加吸热玻璃挡板
(2)遮阳板的安装位置
(3)材料与颜色
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。
建筑日照设计的任务
(1)按地理纬度、地形与环境条件,合理地确定 城乡规划的道路网方位、道路宽度、居住区位置、 居住区布置形式和建筑物的体形; (2)根据建筑物对日照的要求及相邻建筑的遮挡 情况,合理地选择和确定建筑物的朝向和间距; (3)根据阳光通过采光口进入室内的时间、面积 和太阳辐射照度等的变化情况,确定采光口及建筑 构件的位置、形状及大小; (4)正确设计遮阳构件的形式、尺寸与构造。
特殊时刻的太阳高度角和太阳方位角: (1)日出、日落时刻(hs=0):
(2)正午时刻(As=0):
四、地方时与标准时
一天时间的测定,是以地球自转为依据的。 日照设计所用的时间,均为当地平均太阳时, 它与日常钟表所指示的标准时之间往往有一 差值,故需加以换算。 所谓平均太阳时,是以太阳通过该地子午 线为正午12h来计算一天的时间。这样,经度 不同的地方,正午时间都不同,使用很不方 便。因此规定在一定经度范围内统一使用一 种标准时,在该范围内同一时刻的钟点均相 同。
3、影响太阳高度角和方位角的因素
确定 hs 和 As 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 hs 和 As 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)

由于地理纬度的不同,从地平面观察到的太 阳视轨迹亦不一样,因此,太阳的准确位置 应按太阳高度角与太阳方位角来确定。 太阳高度角和太阳方位角的计算:
建筑热工学 ----建筑日照与遮阳
上节内容回顾
1. 蒸汽渗透、蒸汽渗透系数、冷凝界面 2.如何进行表面冷凝和内部冷凝的检验? 3.地面泛潮的原因是什么?如何防止地面泛潮? 4.如何防止内部凝结?
本节教学内容:
一:日照的基本原理(了解) 二:棒影日照图的制作原理和主要应用 (自学) 三:建筑遮阳(掌握)
时角:是指太阳所在的 时圈与通过南点的时圈 构成的夹角,单位为度。
时角表示太阳的方位, 因为天球在一天24小时 内旋转360度,所以每 小时为15度。
1、重要概念
什么是太阳高度角? 什么是太阳方位角?
重要概念:太阳高度角、太阳方位角
太阳直射光线与地平面间的夹角叫太阳高度角,用 hs表示;
分遮挡
8:00
8:00
9:00
10:00
11:00 14:00
北 12:00
终日日影区 13:00
建筑的互遮挡 冬至日的情况
15:00
16:00
永久日影
红线区内为永久日影 区,终年没有日照
有关日照的规范与标准
日照间距为了得到充分的日照,南北方向 相邻的楼间距不得低于一定限值 适用于 南北行列式排列的板式建筑
纬度 冬 至 日
大寒日
城市名称 (北纬) 正午 日照 正午 日照 日照 日照 现行采用标准
影长率 1h 影长率 1h 2h 3h
哈尔滨 45°45ˊ 2.63 2.46 2.25 2.10 2.15 2.24 1.5~1.8
北 京 39°57ˊ 1.99 1.86 1.75 1.63 1.67 1.74 1.6~1.7
日照过少导致人体产生的褪黑色素增加,引起精神忧郁
2. 建筑对日照有什么要求?
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。
Tm--—地方平均太阳时(h:min); L0——标准时间子午线的经度(deg); Lm——当地时间子午线的经度(deg); Ep——均时差(min)。
建筑布局与日照
日影
终日日影:一天中都没有日照 永久日影:终年没有日照
建筑布局与日照
建筑的互遮挡:不同建筑物相互遮挡 建筑的自遮挡:建筑物一部分被另一部
系数越小,说明透过窗口的太阳辐射热量愈 小,防热效果愈好。
如广州地区四个主要朝向的遮阳系数分别是: 西向17%,西南向37%;南向45%;北向60%
几种遮阳设施的遮阳系数
(2)对室内气温的影响
(3)遮阳对房间采光的影响
从天然采光的观点来看,遮阳设施会阻挡直 射阳光,防止眩光,有助于视觉的正常工作。 但是,遮阳设施有挡光作用,从而会降低空 内照度,在阴天更为不利。据观察,一般室 内照度约降低53%~73%,但室内照度的分布 则比较均匀。
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。
请问:日照有哪些作用?
1.日照的作用
紫外线
杀菌,促进合成维生素D 导致皮肤癌
可见光
获得照明
红外线
带来辐射热能
太阳赤纬角
太阳光线与地球赤道面所 夹的圆心角。
南回归线 北源自文库归线
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。赤纬角 变化于±23º27'范围内。
北回归线 南回归线
赤纬d
0
+2327 0
-2327
南北回归线
北极圈 6633
北回归线 2327
2. 地球绕日运行的规律
二、遮阳板尺寸计算
(1)水平式遮阳 1)水平板的挑出长度L-的计算
2)水平板端翼挑出长度D的计算
(2)垂直式遮阳
As,w
B
L
(3)挡板式遮阳 L-
H0 H
三、遮阳设施对室内环境的影响
(1)对太阳辐射热的阻挡
17%
37%
45%
60%
遮阳系数
在照射时间内,透进有遮阳窗口的太阳辐射 量与透进无遮阳窗口的太阳辐射量的比值。
四季的形成
春分时,阳光直射地 球赤道,赤纬角为0º, 阳光正好切过两极, 因此,南北半球昼夜 等长;
夏至日,阳光直射北纬 23º27',且切过北极圈, 即北纬66º33'线,这时的 赤纬角为23º27'。赤纬亦 可看作是阳光直射的地理
纬度。在北半球从夏至到
秋分为夏季,北极圈内都
在向阳的一侧,故为“永
一: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
二)地球绕太阳运行的规律
1.基本概念 2.地理绕日运行的规律
1.基本概念
经度和纬度
180°
伦敦格林威治天文台
90°
西经
东经 0°
经线或子午线
北纬 0°
南纬
纬线
我国地域辽阔,从东五时区到东九时区,横 跨5个时区。为了方便起见,统一采用东八时 区的时间,即以东经120º的平均太阳时为全 国标准时,称为“北京时间”。北京时间和 世界时相差8h,即北京时间等于世界时加上 8h。
根据天文学有关公式,地方平均太阳时与标 准时之间的转换关系为:
T0 = Tm + 4(L0 - Lm) + Ep 式中 T0——标准时间(h:min);
对材料的要求: 坚固耐久\轻便灵活 外表面颜色宜浅; 内表面则应稍暗, 希望材料的辐射系数小
本节小结
日照的基本原理 地球绕太阳运行的规律 太阳高度度和方位角 建筑遮阳
遮阳形式及适用朝向 遮阳设施对室内环境的影响 遮阳设施构造设计要点 遮阳系数
(2)夏至日,太阳从东北方升起,绕过东南向,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
时段最短、夜间时段最长;就正午而言,一年中该 日的太阳高度角最小。
昼”;南极圈内却在背阳
的一侧,故为“长夜”;
北半球昼长夜短,南半球 则昼短夜长。
夏至以后,太阳不再向北移动,而是逐日南移返
回赤道,所以北纬23º27'处称为北回归线。当阳光 又直射到地球赤道时,赤纬角为0º,称为秋分。这 时,南北半球昼夜又是等长。
阳光继续向南半球移动,达南纬23º27'时,即赤纬角为23º27',称为冬至。此时,阳光切过南极圈,南极圈内为
任何一天内,按当地太阳时,上下午太阳的位置对称于正 午。
以我们学院办公楼为例,其中午12时的太阳高度角一年 中的变化规律是什么?其春分、夏至、秋分和冬至四个代 表日的太阳的运行规律是什么?
(从太阳升起和落下的方位,12时的太阳方位,昼夜的长短关系,不同 代表日正午的太阳高度角的关系)
假如以焦作市(北纬35º3)地区为例,选定春分、夏 至、秋分和冬至四个代表日来观察太阳运行的规律, 便能从图1.5-7中看到: (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;
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