日照實(shí)驗(yàn)報(bào)告(共13頁(yè))

1、建筑物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告（建筑日照實(shí)驗(yàn)）班 級(jí)： 建筑172班 姓 名： 朱昭江 學(xué) 號(hào)： 201613403 指導(dǎo)教師： 周洪濤 建筑物理實(shí)驗(yàn)室2019年10月實(shí)驗(yàn)日期：10.23 小組成員：朱昭江 劉耀雄 戴恩澤 李佳齊 袁少臣 胡震宇 學(xué)生成績(jī)：實(shí)驗(yàn)題目：建筑日照實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私馊齾?shù)日照儀工作原理，了解棒影日照?qǐng)D的作用，通過(guò)日照儀直接獲得任意地點(diǎn)、任意日期、任意時(shí)刻的太陽(yáng)高度角和方位角；在日照儀上直接繪制棒影圖；觀察該地、該日，陰影變化情況實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、測(cè)試 地區(qū)春秋分、夏至、冬至日的日出時(shí)間、日沒(méi)時(shí)間，以及每隔一小時(shí)太陽(yáng)的高度角和方位角。2、繪制 地區(qū)夏至日、春秋分、冬至日的日照棒影圖。實(shí)

2、驗(yàn)步驟：1. 棒影調(diào)零： 將緯度盤刻度置于零點(diǎn)，時(shí)間刻度盤置于12點(diǎn)，赤緯度刻度盤位于3月21日春分和9月22日秋分的日期位置上，同時(shí)鎖緊兩端旋鈕以固定該位置。挪動(dòng)日照儀的位置，使棒處于無(wú)影的狀態(tài)。2. 實(shí)驗(yàn)過(guò)程時(shí)間項(xiàng)目日出日沒(méi)67891011126：0018：00181716151413方位角AS±90°±84°±78°±69°±55±34°0°影 長(zhǎng) L（cm）219.95.63.62.42高度角hS00013.4°26.8°48.2°35.

3、8°64.4°68.2°影的方位角ASAS=AS+1800 松開鎖緊的旋鈕，調(diào)節(jié)緯度盤、赤緯度盤，將其調(diào)到北緯23度和3月22日（汕頭市）。從12點(diǎn)開始測(cè)，松開時(shí)間刻度盤旋鈕，轉(zhuǎn)動(dòng)支架，每隔一個(gè)小時(shí)測(cè)一次日照情況，測(cè)的是早上的時(shí)間，在每一個(gè)位置處記錄影子尖端在圖紙上的位置，并計(jì)算其影長(zhǎng)、高度角、方位角等數(shù)據(jù)，分別記錄三個(gè)季節(jié)的對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)，記錄完畢之后再圖紙上繪制處棒影圖（下午棒影圖與上午對(duì)稱）。實(shí)驗(yàn)測(cè)試表格及簡(jiǎn)單說(shuō)明：汕頭 北緯23°春分汕頭 北緯23°夏至?xí)r間項(xiàng)目日出日沒(méi)67891011125：2018：40181716151413方位角AS1

4、12°-112°±111°±108°±103°±99.5°±96.0°±93.5°0°影 長(zhǎng) L（cm）10.56.84.32.51.20高度角hS5.7°5.7°12°19.6°27.7°38.3°50.2°62.0°90°影的方位角ASAS=AS+1800汕頭 北緯23°冬至?xí)r間項(xiàng)目日出日沒(méi)67891011126：5017：1018171615

5、1413方位角AS64°-64°±68°±61°±55°±45°±32°±18°0°影 長(zhǎng) L（cm）31.618.1107.35.85.3高度角hS4.3°4.3°004.6°9.8°14.2°62.0°16.7°影的方位角ASAS=AS+1800繪制棒影日照?qǐng)D：北緯23°春分1.測(cè)量棒影圖：2.真實(shí)棒影圖：北緯23°夏至1.測(cè)量棒影圖：2.真實(shí)棒影圖：北

6、緯23°冬至：1.測(cè)量棒影圖：2.真實(shí)棒影圖：實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析及結(jié)論：一：春分棒影日照分析1. 數(shù)據(jù)結(jié)論：春分時(shí)期，在上午，太陽(yáng)的方位角隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)的方位角逐漸變小，下午則隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)的方位角逐漸變大。春分時(shí)期，影長(zhǎng)隨著時(shí)間的變化，在上午，影長(zhǎng)隨著時(shí)間的變化逐漸變小，下午則隨著的變化逐漸變大。2. 數(shù)據(jù)分析：如圖所示，上午太陽(yáng)從地平線向最高點(diǎn)移動(dòng)的過(guò)程中，太陽(yáng)的方位角從最大值逐漸減小，太陽(yáng)方位角的大小關(guān)系與時(shí)期有關(guān)。對(duì)棒子的投影長(zhǎng)度隨著與高度角的增加，影長(zhǎng)也逐漸增加，影長(zhǎng)與太陽(yáng)高度角呈反比關(guān)系，影響太陽(yáng)高度角和方位角的因素包括三點(diǎn)：1.赤緯角，它表明季節(jié)的變化2.時(shí)角，它

7、表明時(shí)間的變化3.地理緯度，它表明觀察點(diǎn)所在地方的差異 汕頭 北緯23°春分（標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)間項(xiàng)目日出日沒(méi)67891011126：0018：00181716151413方位角AS±90°±84°±78°±69°±56±35°0°影 長(zhǎng) L（cm）20.19.65.83.72.52高度角hS00013.9°27.6°40.9°53.2°63.3°67.6°影的方位角ASAS=AS+18003.實(shí)驗(yàn)誤差分析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)

8、數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)的偏差幾乎不大，測(cè)量數(shù)據(jù)基本滿足真實(shí)情況，以下就可能的誤差進(jìn)行分析：(1).歸零誤差在實(shí)驗(yàn)開始之前對(duì)于維度盤歸零時(shí)由于人工操作誤差，視覺(jué)誤差或者周圍的漫反射光線等因素造成對(duì)于歸零的細(xì)微誤差，以至于影響到后期對(duì)于各個(gè)時(shí)間點(diǎn)的測(cè)量都存在一定的偏差。(2).讀數(shù)誤差實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地的周圍環(huán)境存在不止一個(gè)光源，對(duì)于棒影的準(zhǔn)確性產(chǎn)生了一定的干擾，棒影的邊緣的頂端產(chǎn)生了一定的虛影，影響了對(duì)于影長(zhǎng)實(shí)際長(zhǎng)度的干擾，同時(shí)由于光線對(duì)于棒影的干擾，使得記錄者對(duì)于讀數(shù)和記錄存在一定的誤差。二：夏至棒影日照分析1. 數(shù)據(jù)結(jié)論：夏至?xí)r期，在上午，太陽(yáng)的方位角隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)的方

9、位角逐漸變小，下午則隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)的方位角逐漸變大。不同于春分時(shí)期，夏至日的太陽(yáng)方位角較大夏至?xí)r期，影長(zhǎng)隨著時(shí)間的變化，在上午，影長(zhǎng)隨著時(shí)間的變化逐漸變小，下午則隨著的變化逐漸變大。與春分時(shí)期相比，夏至日的影長(zhǎng)較大。2. 數(shù)據(jù)分析：夏至日時(shí)期，太陽(yáng)直射南回歸線，此時(shí)一年中太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置距離測(cè)試點(diǎn)的位置最近，汕頭的緯度是北緯23°，幾乎位于北回歸線上，因此在正午十二點(diǎn)時(shí)，存在影長(zhǎng)為0的情況發(fā)生，此時(shí)太陽(yáng)的高度角為90度。根據(jù)測(cè)試點(diǎn)日出日落時(shí)的的影長(zhǎng)變化趨勢(shì)可以發(fā)現(xiàn)，相較于春分時(shí)期，時(shí)影長(zhǎng)較短，根據(jù)影長(zhǎng)和太陽(yáng)高度角的反比關(guān)系可與計(jì)算出太陽(yáng)高度角，夏至日時(shí)期太陽(yáng)高度角相較于春分時(shí)期

10、，太陽(yáng)高度角明顯較高。日出較早，而日落較晚，一年中白天的時(shí)間最長(zhǎng)。汕頭 北緯23°夏至（標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)間項(xiàng)目日出日沒(méi)67891011125：1818：42181716151413方位角AS115.6°-115.6°±111°±107°±103°±99.8°±96.9°±94.8°0°影 長(zhǎng) L（cm）12.47.14.42.61.20高度角hS008.9°21.9°35.3°48.8°62.5°

11、;76.2°90°影的方位角ASAS=AS+18003. 實(shí)驗(yàn)誤差分析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)的整體偏差幾乎不大，測(cè)量數(shù)據(jù)基本滿足真實(shí)情況，但是在日出日落時(shí)期附近的的方位角和影長(zhǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)差距較大，以下就可能的誤差進(jìn)行分析：1. 測(cè)量誤差：在日出和日落期間影長(zhǎng)的角度和長(zhǎng)度變化較為迅速，由于部分紙張大小的原因，在日出和日落期間的影長(zhǎng)測(cè)量產(chǎn)生了較大的誤差。2. 儀器精度日出和日落的時(shí)間點(diǎn)不是整點(diǎn)時(shí)刻，而使用的緯度盤對(duì)于整點(diǎn)時(shí)刻的精度較高，在非整點(diǎn)時(shí)刻無(wú)法進(jìn)行固定，因此對(duì)于測(cè)量的精度產(chǎn)生了較大的干擾，無(wú)法得到準(zhǔn)確的方位角和影長(zhǎng)的尺度。 三：冬至棒影

12、日照分析1.數(shù)據(jù)結(jié)論：冬至?xí)r期，在上午，太陽(yáng)的方位角隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)的方位角逐漸變小，下午則隨著時(shí)間的變化，太陽(yáng)的方位角逐漸變大。不同于夏至?xí)r期，東至日的太陽(yáng)方位角較小。冬至?xí)r期，影長(zhǎng)隨著時(shí)間的變化，在上午，影長(zhǎng)隨著時(shí)間的變化逐漸變小，下午則隨著的變化逐漸變大。與夏至?xí)r期相比，東至日的影長(zhǎng)較大。2.數(shù)據(jù)分析：冬至日時(shí)期，太陽(yáng)直射北回歸線，此時(shí)一年中太陽(yáng)直射點(diǎn)的位置距離測(cè)試點(diǎn)的位置最遠(yuǎn)，汕頭的緯度是北緯23°，因此在正午十二點(diǎn)時(shí)，影長(zhǎng)相較于一年中最長(zhǎng)。根據(jù)測(cè)試點(diǎn)日出日落時(shí)的的影長(zhǎng)變化趨勢(shì)可以發(fā)現(xiàn)，相較于夏至?xí)r期，冬至影長(zhǎng)較長(zhǎng)，根據(jù)影長(zhǎng)和太陽(yáng)高度角的反比關(guān)系可與計(jì)算出太陽(yáng)高度角，冬至

13、日時(shí)期太陽(yáng)高度角相較于春分時(shí)期，太陽(yáng)高度角明顯較小。日出較晚，而日落較早，一年中白天的時(shí)間最短。汕頭 北緯23°冬至（標(biāo)準(zhǔn)）時(shí)間項(xiàng)目日出日沒(méi)67891011126：4217：18181716151413方位角AS64.4°-64.4° ±68.3°±62.6±55°±46°±32°±18°0°影 長(zhǎng) L（cm）79.418.1107.15.75.3高度角hS4.3°4.3°03.6°15.5°26.2

14、76;35.2°41.3°43.6°影的方位角ASAS=AS+18003.實(shí)驗(yàn)誤差分析：通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和真實(shí)數(shù)據(jù)的對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，測(cè)量數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)的整體偏差幾乎不大，測(cè)量數(shù)據(jù)基本滿足真實(shí)情況，但是在日出日落時(shí)期附近的的方位角和影長(zhǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)差距較大，以下就可能的誤差進(jìn)行分析：（1）測(cè)量誤差：在日出和日落期間影長(zhǎng)的角度和長(zhǎng)度變化較為迅速，由于部分紙張大小的原因，在日出和日落期間的影長(zhǎng)測(cè)量產(chǎn)生了較大的誤差。實(shí)驗(yàn)對(duì)你的啟發(fā)：通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)更加了解到了日照與建筑的關(guān)系。在炎熱地區(qū)，我們應(yīng)該防止室內(nèi)過(guò)熱，夏季需要避免過(guò)量的直射陽(yáng)光進(jìn)入室內(nèi)，特別是恒溫恒濕的紡織車間，高溫的冶煉車間

15、等更要注意，另一方面應(yīng)該避免眩光和防止起化學(xué)作用的建筑，如展覽室，繪圖室，閱覽室，精密儀器等車間，都需要限制陽(yáng)光直射在工作面和物體上，以免發(fā)生危害。在北方地區(qū)，應(yīng)該避免室內(nèi)采光的不足，造成室內(nèi)溫度過(guò)低，尤其是東北寒地地區(qū)對(duì)于陽(yáng)光的要求更高，更加需要加大采光面積，做好建筑保溫。建筑日照設(shè)計(jì)的主要目的是根據(jù)建筑的不同使用要求，采取措施使房間內(nèi)部獲得適當(dāng)?shù)亩植贿^(guò)量的太陽(yáng)直射光。室內(nèi)的采光情況將對(duì)建筑的使用品質(zhì)帶來(lái)巨大的變化與影響。這次日照實(shí)驗(yàn)對(duì)于日常學(xué)習(xí)也產(chǎn)生了許多的感受。需要加強(qiáng)自己的動(dòng)手能力，動(dòng)手能力對(duì)于需要精確數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)、作業(yè)，甚至工作生活都是及其重要的，只有不斷鍛煉，提高自己的動(dòng)手能力，才能保質(zhì)保量的完成任務(wù)。日照棒影圖可以用于確定建筑物的陰影區(qū)和日照區(qū)，還可以利用棒影日照?qǐng)D求出采光口在室內(nèi)地面或墻面上的投影即室內(nèi)日照區(qū)，了解室內(nèi)日照面積與變化范圍，對(duì)室內(nèi)地面，墻面等接收太陽(yáng)輻射所得的熱量計(jì)算，窗口的形式與尺寸及室內(nèi)的日照深度等，均有很大的關(guān)系。還可以利用棒影圖確定建筑物