1、第十四讲 建筑日照与遮阳,第一节 日照的基本原理,3,地球按一定的轨道绕太阳运动公转，公转一周的时间是一年。地球公转轨道平面叫黄道面。地球的地轴与黄道面成6633的交角。在公转的过程中，地轴的倾斜方向和黄道面的交角是固定不变的。,一 太阳的运行规律与特点,1.1 基本概念,4,太阳光线直射地球的范围，在南北纬2327之间作周期性的变化，从而形成了春夏秋冬四季的更替。,5,1.2 太阳赤纬角,太阳赤纬角:太阳光线与地球赤道面所夹的角度。赤纬角从赤道面算起，向北为正，向南为负。一年当中，不同的季节，赤纬角不同。,6,7,延长地轴与天球相交的两点成为天极，PN为北天极，PS 为南天极， PNPS为天
2、轴。扩展地球赤道面与天球相交所成的圆QQ成为天球赤道，黄赤角=2327。天球赤道与黄道相交的两点即为春分与秋分。,1.3 天球图,8,二 赤道坐标系和地平坐标系,太阳在天球上的位置每日每时都有变化，为了确定其位置，常用赤道坐标系和地平坐标系共同表示。,2.1 赤道坐标系,赤道坐标系：是把地球上的经、纬度坐标系扩展到天球，在天球上与赤道面平行的纬度圈，在天球上叫赤纬圈；在地球上通过南北极的经度圈，在天球上则称为时圈。,9,10,以赤纬和时角表示太阳的位置。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。自天球北极看，顺时针方向为正，逆时针方向为负。时角表示太阳的方位，因为太阳在天
3、球上一天24小时内旋转360，所以每小时为15。,11,地平坐标系：是以地平圈为基圈，用太阳高度角和方位角来确定太阳在天球中的位置。,太阳高度角(hs)：是指太阳直射光线与地平面间的夹角。太阳方位角(As)：是指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。正南点As=0，向西为正，向东为负。,2.2 地平坐标系,12,在任何一天里，上、下午太阳的位置对称于中午。,13,2.3 太阳高度角与太阳方位角计算,14,日出、日没时，hs=0，所以其方位角和时角为下式：cos=-tantan cosA=-sin/cos,15,春分、秋分正午太阳高度角：hs=90-L，L地球纬度,16,冬至日，
4、正午太阳高度角：hs=90-（L+2327）， L地球纬度夏至日，正午太阳高度角:hs=90-（L-2327）， L地球纬度,17,三 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，它与日常钟表所指的时间之间有一定差值，需加以换算。 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。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”。,3.1 基本概念,18,将整个地球按地理经度划分为24个时区，每个时区含地理经度15。以本初子午线东西各7.5为零时区，向东西各分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
5、时标准，称为该时区的标准时，相邻两个时区的时差为1小时。 北京时间：我国统一采用东八区的时间，即以东经120的平均太阳时为全国标准时。,19,精确的当地太阳时与标准时之间的转换关系为：T。标准时间，时；分； Tm地方平均太阳时，时；分； L。标准时间子午圈所处的经度，度； Lm当地子午圈所处的经度，度： Ep均时差，分；,对于一般建筑日照工程，所用的时间不需要十分精确，为简化计算，修正之Ep可忽略不计。计算式可简化为：,3.2 地方平均太阳时与标准时换算,第二节 建筑遮阳,21,一 建筑遮阳的意义,在我国南方炎热地区，日照时间长，太阳辐射强烈，建筑物的某些部位或构件如窗口、外廊、橱窗、中庭屋顶
6、与玻璃幕墙等需要调节太阳直射辐射，以扬其利而避其害。最常见与最具代表性的是窗口遮阳。 目前一般建筑以气温29 、日辐射强度280Wm左右作为必需设遮阳的参考界限。,22,建筑遮阳的目的是阻断阳光直射，这样做的好处有三个：可以防止透过玻璃的直射阳光，使室内过热；可以防止建筑围护结构过热并造成对室内环境的热辐射；可以防止直射阳光造成的强烈眩光。,这三点对于处于低纬地区尤为重要。,23,二 建筑遮阳方式,建筑遮阳类型很多，可以利用建筑的其他构件，如挑檐、阁板或各种突出构件，也可以专为遮阳目的设置。,24,按照构件遮挡阳光的特点来区分，主要分为几类：,人工遮阳方式水平式遮阳垂直式遮阳综合式遮阳挡板式遮阳绿化遮阳建筑自遮阳和群体互遮阳,2.1 遮阳方式的分类,25,实例1：水平式遮阳,印第安昔埃布洛人悬崖宫殿遮阳,2.2 建筑遮阳实例,26,长沙山水芙蓉别墅,27,实例2：垂直遮阳,亚利桑那州凤凰城中央图书馆,28,实例3：格栅式遮阳(综合式遮阳),昌迪加尔议会大厦及高等法院,29,波士顿市政厅,30,实例4：建筑自遮阳,孟买干城章嘉公寓,31,实例5：绿化遮阳,弗冒尤斯地方中等职业学校,
