日照实验任务书 一、 实验目的 日照对于建筑造型技术、建筑使用功能、卫生条件等都有密切关系。建筑设计工作者应 重视建筑日照的设计。求解日照问题的方法有计算法、图解法和模型试验法。本实验是模型 试验法，通过日照仪直接获得任意地点、任意日期和时刻的太阳高度角和方位角，也可以在 日照仪上直接绘制棒影图，或对造型较复杂的建筑模型单体或群体直观的试验，研究日照设 计问题。 本实验要求同学应掌握好试验原理和方法，熟悉模型试验法也是解决建筑日照设计的重 要手段之一。 二、 实验设备 三参数日照仪、平行光源。 三、 实验原理 根据地球绕太阳运行的规律，太阳的高度角与方位角取决于地理纬度、赤纬度及时角3 个参数。而当太阳的高度角及方位角确定后，棒与影的关系也就可以确定，故在三参数日照 仪上的建筑物模型，在模拟的太阳光照射下，就可直接观察。 日照仪盘I(纬度盘)为赤道平面，根据太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角为赤道角 的定义，显然旋转赤道平面盘I与太阳光线所形成的角极为赤纬角。并从赤道面算起向北为 正，向南为负。即I向下倾斜23°27′为冬季，向上倾斜23°27'为夏至。日照仪盘Ⅱ（时 间表)中心端有一轴绕地轴旋转。显然，盘Ⅱ为时间度盘，中12时为正南，顺时针为正， 反时针为负。盘Ⅲ（季节盘）为地平面，根据从地平面作垂线与赤道面所形成的平角为纬度 的定义，所以当盘Ⅲ放平时为90°模拟南、北极，盘Ⅲ放垂直时模拟赤道。若日照仪未装置 纬度盘，可按照春秋分日中午12点时，太阳的高度角和纬度的关系式决定。 Ψ=90°-b, 式中Ψ一一地理纬度： Hs一一太阳高度角。 赤纬、地理纬度和事件组成了日照计算的三大因素，具备了这三参数测量条件的日照仪， 称为“三参数日照仪
1 日照实验任务书 一、 实验目的 日照对于建筑造型技术、建筑使用功能、卫生条件等都有密切关系。建筑设计工作者应 重视建筑日照的设计。求解日照问题的方法有计算法、图解法和模型试验法。本实验是模型 试验法，通过日照仪直接获得任意地点、任意日期和时刻的太阳高度角和方位角，也可以在 日照仪上直接绘制棒影图，或对造型较复杂的建筑模型单体或群体直观的试验，研究日照设 计问题。 本实验要求同学应掌握好试验原理和方法，熟悉模型试验法也是解决建筑日照设计的重 要手段之一。 二、 实验设备 三参数日照仪、平行光源。 三、 实验原理 根据地球绕太阳运行的规律，太阳的高度角与方位角取决于地理纬度、赤纬度及时角 3 个参数。而当太阳的高度角及方位角确定后，棒与影的关系也就可以确定，故在三参数日照 仪上的建筑物模型，在模拟的太阳光照射下，就可直接观察。 日照仪盘 I（纬度盘）为赤道平面，根据太阳光线与地球赤道面所夹的圆心角为赤道角 的定义，显然旋转赤道平面盘 I 与太阳光线所形成的角极为赤纬角。并从赤道面算起向北为 正，向南为负。即 I 向下倾斜 23°27′为冬季，向上倾斜 23°27′为夏至。日照仪盘Ⅱ（时 间表）中心端有一轴绕地轴旋转。显然，盘Ⅱ为时间度盘，中 12 时为正南，顺时针为正， 反时针为负。盘Ⅲ（季节盘）为地平面，根据从地平面作垂线与赤道面所形成的平角为纬度 的定义，所以当盘Ⅲ放平时为 90°模拟南、北极，盘Ⅲ放垂直时模拟赤道。若日照仪未装置 纬度盘，可按照春秋分日中午 12 点时，太阳的高度角和纬度的关系式决定。 Ψ=90°-ℎ 𝑠 式中 Ψ——地理纬度； Hs——太阳高度角。 赤纬、地理纬度和事件组成了日照计算的三大因素，具备了这三参数测量条件的日照仪， 称为“三参数日照仪
四、 实验步骤 (1)实验内容 1)利用日照仪测试某地区冬至的日出时间，日没事件以及每隔一个小时的太阳高度角 与方位角。 2)利用日照仪绘制该地区冬至日1：100的棒影图。 3)利用日照仪上测试二幢建筑相互遮挡情况及日期时间。 (2)方法与步骤 1)仪器调整 a.将盘I指向0°处，调整支座地脚螺钉，用眼观察使之基本水平。 b.将盘Ⅱ指向12点处，观察指针投影是否指向正南，否则移动支座，使指针投影位于 正南。 c.将盘Ⅲ垂直放置，这时指针应没有投影，若有投影可以调节地脚螺丝，使之投影消除。 d.调节投影针高度为100mm(或30mm)转旋盘Ⅱ按指针的投影读出相应的高度角，按照 Ψ=90°-的关系式选择测试的地理纬度中 e.按测试日期赤纬读数。 2)试验要求 a.太阳高度角、方位角测试 旋转盘Ⅱ，观察日出指示针投影正与地平面的的平行线相重合，这时可读出日出时间， 然后根据高度角、方位角对称与政务12点的原理，从12点开始，以后每隔一个小时读出高 度角和方位角。 b.绘制棒影图 根据棒影图的比例旋转投影针的长短，准备一张白纸，用胶带贴在盘Ⅱ上，白纸上应标 好角度，然后旋转盘Ⅱ，在白纸上绘出投影针端的轨迹，即为棒影图。 c.试验建筑遮挡与日照时间 将建筑模型按比例做好，然后固定在盘Ⅲ上，转动盘Ⅱ时便可直接读出遮阳和日照时间。 把预先按一定比例制作好的建筑模型放在地平面上，使其朝向与设计朝向一致。转动时 间刻度盘，即可观察该地、该日建筑物周围的阴影变化情况，室内日照时间、日照面积以及 遮阳板的遮蔽情况，也可用来观察建筑物朝向与间距的关系。 2
2 四、 实验步骤 （1）实验内容 1）利用日照仪测试某地区冬至的日出时间，日没事件以及每隔一个小时的太阳高度角 与方位角。 2）利用日照仪绘制该地区冬至日 1:100 的棒影图。 3）利用日照仪上测试二幢建筑相互遮挡情况及日期时间。 （2）方法与步骤 1)仪器调整 a.将盘 I 指向 0°处，调整支座地脚螺钉，用眼观察使之基本水平。 b.将盘Ⅱ指向 12 点处，观察指针投影是否指向正南，否则移动支座，使指针投影位于 正南。 c.将盘Ⅲ垂直放置，这时指针应没有投影，若有投影可以调节地脚螺丝，使之投影消除。 d.调节投影针高度为 100mm（或 30mm）转旋盘Ⅱ按指针的投影读出相应的高度角，按照 Ψ=90°-ℎ 𝑠的关系式选择测试的地理纬度 ψ e.按测试日期赤纬读数。 2）试验要求 a.太阳高度角、方位角测试 旋转盘Ⅱ，观察日出指示针投影正与地平面的的平行线相重合，这时可读出日出时间， 然后根据高度角、方位角对称与政务 12 点的原理，从 12 点开始，以后每隔一个小时读出高 度角和方位角。 b.绘制棒影图 根据棒影图的比例旋转投影针的长短，准备一张白纸，用胶带贴在盘Ⅱ上，白纸上应标 好角度，然后旋转盘Ⅱ，在白纸上绘出投影针端的轨迹，即为棒影图。 c.试验建筑遮挡与日照时间 将建筑模型按比例做好，然后固定在盘Ⅲ上，转动盘Ⅱ时便可直接读出遮阳和日照时间。 把预先按一定比例制作好的建筑模型放在地平面上，使其朝向与设计朝向一致。转动时 间刻度盘，即可观察该地、该日建筑物周围的阴影变化情况，室内日照时间、日照面积以及 遮阳板的遮蔽情况，也可用来观察建筑物朝向与间距的关系