建筑光环境：第一章 建筑日照

1、建筑光环境第一篇 自然光（日照：阳光直射到物体表面上的现象） 光 人工光（篝火、烛光、电光源） 如果将太阳视为天然的光源，日照 建筑光学；如果将太阳视为天然的热源，日照 建筑热工； 所以建筑日照即可以划归在建筑光学里，也可以划归在建筑热工里来讲述。绪 论第一章建筑日照第一节日照的基本原理Active Light in nature 自然中的动感照明Activation through daylight 一天中日光的变化日照的变化光的强度是变化的光的照射方向是变化的光的颜色是变化的The use of daylight日光的合理利用第一节日照的基本原理第一节、日照的基本原理一、日照1、日照：阳光

2、直射到物体表面上的现象。2、建筑日照：研究阳光直射到建筑物附近、外表面及内部的现象。 日照（天然） + 建筑（人工） 如何利用自然现象服务于人类？3、日照的特点：（1）、太阳是天然的光源（可见光的照明作用）（2）、太阳又是地球上最主要的能源；（3）、日照可引起动物、植物的光生物反应，促进生机体的新陈代谢；（4）、太阳光中的紫外线具有杀菌作用，可以防病、治病；（5）、太阳光中的红外线具有取暖、干燥作用；（特别是在冬季或寒冷地区）；（6）、光化学反应使物体退色、食物变质；（7）、夏季南方室内、外过热，需防暑、降温；（8）、眩光。4、人的特点 People need variety 人类需要变化Th

3、e level of awakeness varies overa period of 24 hours.人的清醒程度在一天24小时中的变化清醒不太清醒不清醒极度疲倦从清醒到入睡的时间人的生物节奏5、日照时数：表示太阳照射时数。6、日照率：实际日照时数与同时间内最大可照射时数的百分比。二、地球绕太阳的运行规律公转：地球沿一定的轨道绕太阳的运动；公转一周的时间：一年；公转轨道平面：黄道面。地球的自转：地球绕地轴的转动；自转一周的时间：一天。概念1、黄道面：地球公转轨道平面。2、地轴：通过地心及南北极的直线，且地球绕该 线自转。3、赤道：通过地心并与地轴垂直的平面与地球表 面相交而成的圆。4、赤道

4、面：赤道所在的平面。5、太阳赤纬角：太阳光线与地球赤道面之间的夹角。向北为正，向南为负。主要季节的太阳赤纬角值季节日期赤纬角日期季节夏至6月22日2327小满5月21日20007月21日大署立夏5月6日15008月8日立秋谷雨4月21 日11008月21日处暑春分3月21日09月23日秋分雨水2月21日-110010月21日霜降立春2月4日-150011月7日立冬大寒1月21日-200011月21日小雪-232712月22日冬至 说明：1、太阳的直射光在 = -2327+ 2327之间。2、春天：春分夏至； 夏天：夏至秋分； 秋天：秋分冬至； 四季是怎样产生？ 冬天：冬至春分。 （上述都是对北

5、半球而言，对于南半球呢？）3、“永昼”： “长夜”：三、太阳高度角hs与太阳方位角As。1、地球上某一点的确定？ 经度： 纬度： 时角：地球自转所产生的角度。 = 15 t 2、地球上某一点相对于太阳的位置？太阳高度角hs： 太阳光线与无限大地平面之间的夹角。太阳方位角As： 太阳光线在无限大地平面上的投影线与正南方 向的夹角 。无限大地平面： 过地球上某点做一无限大切面，则该无限大 切面即为。3、影响太阳高度角和方位角的因素有那些呢？（1）、时角：日出：hs= 正午：hs= 日落：hs= （2）、观察地点：（3）、日期：春、夏、秋、冬。4、太阳高度角hs和太阳方位角如何确定？（1）太阳高度角

6、hs sin（hs）= sin（）sin（）+ cos（）cos（）cos（） hs：太阳高度角； ：地理纬度； ： 太阳赤纬角； ：时角；=15 t 。（2）太阳方位角As As：太阳方位角； hs：太阳高度角； ：地理纬度； ： 太阳赤纬角； ：时角。 四、地方时与标准时四、地方时与标准时。 日照设计所用的时间均为当地平均太阳时，它与日常钟表所指的标准时间之间往往有一个差值。 标准时：世界各国按所处的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。例如：1、我国标准时是以东经120为北京时间的标准。2、1884年经国际协议，以穿过伦敦当格林尼治天文台的经午线为本初经线

7、，即为0线。 由天文公式： T0=Tm+4（L0-Lm）+Ep T0=Tm+4（L0-Lm） T0：标准时； Tm：地方时（当地平均太阳时）； L0：标准时子午圈所处的经度； Lm：地方时子午圈所处的经度； Ep：均时差； 4（L0-Lm）：时差。第二节棒影日照图的基本原理及应用第二节、棒影日照图的基本原理及应用 求解日照问题的方法很多：有计算法、图解法和模型试验法等。在这里我们介绍一种简单、直观、常用的图解法棒影图法一、棒影日照图的基本原理及制作 1、基本原理2、制作a、地点：北纬238 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出方位角As642

8、2高度角hs影长Hctghs方位角As As =As +1802、制作a、地点：北纬238 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出方位角As 6422高度角hs0影长Hctghs方位角As As =As +1802、制作a、地点：北纬238 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出方位角As 6422高度角hs0影长Hctghs方位角As As =As +1802、制作a、地点：北纬238 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出7方位角As 642

9、2 6238高度角hs0324影长Hctghs18.67方位角As As =As +1802、制作a、地点：北纬238 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出7方位角As 6422 6238高度角hs0324影长Hctghs18.67方位角As As =As +1802、制作a、地点：北纬238 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出78方位角As 6422 6238 5531高度角hs03241524影长Hctghs18.673.63方位角As As =As +1802、制作a、地点：北纬23

10、8 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出789101112方位角As-6422-6238-5531-4617-346-18300高度角hs0324152426835441124327影长Hctghs18.673.632.031.421.141.06方位角As As =As +1802、制作a、地点：北纬238 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出78910111213方位角As-6422-6238-5531-4617-34618300高度角hs0324152426835441124327影长

11、Hctghs18.673.632.031.421.141.06方位角As As =As +1802、制作a、地点：北纬238 ，冬至日=2327b、计算各时刻的hs、As及影长H广州冬至棒影长度计算 时间 项目日出789101112日落1716151413方位角As642262385531461734618300高度角hs0324152426835441124327影长Hctghs18.673.632.031.421.141.06方位角As As =As +180c、制作二、用棒影图求解日照问题1、建筑物阴影区和日照区的确定a、阴影区的确定:确定北纬40度地区、一幢20米高的U形平屋顶建筑，开口部分朝北，夏至日上午10点在周围地面上的阴影区。b、室内日照区的确定 北纬238，冬至日14点，正南朝向的窗