日照試驗報告

1、噌訃比兼大修建筑物理實驗報告（建筑日照實驗）班級：建筑172班姓名：朱昭江學號：201613403指導教師：周洪濤建筑物理實驗室2019年10月實驗日期：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生成績：實驗題目：建筑日照實驗實驗目的：了解三參數日照儀工作原理，了解棒影日照圖的作用，通過日照儀直接獲得任意地點、任意日期、任意時刻的太陽高度角和方位角；在日照儀上直接繪制棒影圖；觀察該地、該日，陰影變化情況實驗內容：1、測試地區(qū)春秋分、夏至、冬至日的日出時間、日沒時間，以及每隔一小時太陽的高度角和方位角。2、繪制地區(qū)夏至日、春秋分、冬至日的日照棒影圖。實驗步驟：1 .棒影調零：將緯

2、度盤刻度置于零點，時間刻度盤置于12點，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，同時鎖緊兩端旋鈕以固定該位置。挪動日照儀的位置，使棒處于無影的狀態(tài)。2 .實驗過程松開鎖緊的旋鈕，調節(jié)緯度盤、赤緯度盤，將其調到北緯23度和3月22日（汕頭市）。從12點開始測，松開時間刻度盤旋鈕，轉動支架，每隔一個小時測一次日照情況，測的是早上的時間，在每一個位置處記錄影子尖端在圖紙上的位置，并計算其影長、高度角、方位角等數據，分別記錄三個季節(jié)的對應數據，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稱）。實驗測試表格及簡單說明：汕頭北緯23°春分、一吱問項目日出日沒67891

3、011126:0018:00181716151413方位角As±900±840±780±69°±55±3400°影長L(cm)OOOOOO219.95.63.6r2.42高度角hs00013.4°26.8°48.2°35.8°64.4°68.2°影的方位角asA=As+18C0汕頭北緯23°更至時問項目j日出日沒67891011125:2018:40P181716151413方位角As1120-1120土111°土108°土1

4、03°土99.5°土96.0°土93.5°0°影長L(cmj)OOOOOO10.56.84.32.51.20高度角hs5.705.7012°19.6°27.7°38.3°50.2°62.0°90°影的方位角aAS=As+1800汕頭北緯23°冬至時間項目日出日沒67891011126:5017:10r181716:151413方位角As640-640±68°土61°土550土45°土32土18°0°影長L(

5、cmj)OOOOOO31.618.11107.35.85.3高度角hs4.304.30004.6°9.8°14.2°62.0°16.7°影的方位角AA=As+1800繪制棒影日照圖:北緯23春分1.測量棒影圖：2.真實棒影圖:北緯23夏至1.測量棒影圖:2.真實棒影圖:北緯23°冬至:1.測量棒影圖：2.真實棒影圖:6,187,178,169,1510,1411,1312T一方位角256,187,178,169,1510,1411,1312影長實驗結果分析及結論：一：春分棒影日照分析春分方位角隨時間變化圖100908070605040

6、3020100春分影長隨時間變化圖1.數據結論：春分時期，在上午，太陽的方位角隨著時間的變化，太陽的方位角逐漸變小，下午則隨著時間的變化，太陽的方位角逐漸變大。春分時期，影長隨著時間的變化，在上午，影長隨著時間的變化逐漸變小，下午則隨著的變化逐漸變大。2.數據分析:如圖所示，上午太陽從地平線向最高點移動的過程中，太陽的方位角從最大值逐漸減小，太陽方位角的大小關系與時期有關。對棒子的投影長度隨著與高度角的增加，影長也逐漸增加，影長與太陽高度角呈反比關系，影響太陽高度角和方位角的因素包括三點：1.赤緯角，它表明季節(jié)的變化2.時角，它表明時間的變化3.地理緯度，它表明觀察點所在地方的差異62日出f2

7、日沒汕頭北緯23°春分(標準)4-時!同項目春分方位響日出日沒6789121112他;和貝或情隰下181716151413方位角as.洲唯T-J【實值±920±840±780±69°±56±35°2°影長L9cmj)_-84OOOOOO22.19.65.83.72.52高度，1hs"0*<2*692-5513.9°27.6°42.9°53.2°63.3067.6°影的M角AX.A=As+1822、352126,187,178,16

8、9,1512,1411,13春分影長測量值和真實值比較1一測量值T-真實值3.實驗誤差分析：通過實驗數據和真實數據的對比可以發(fā)現，測量數據與真實數據的偏差幾乎不大，測量數據基本滿足真實情況，以下就可能的誤差進行分析：(1) .歸零誤差在實驗開始之前對于維度盤歸零時由于人工操作誤差，視覺誤差或者周圍的漫反射光線等因素造成對于歸零的細微誤差，以至于影響到后期對于各個時間點的測量都存在一定的偏差。(2) .讀數誤差實驗場地的周圍環(huán)境存在不止一個光源，對于棒影的準確性產生了一定的干擾，棒影的邊緣的頂端產生了一定的虛影，影響了對于影長實際長度的干擾，同時由于光線對于棒影的干擾,使得記錄者對于讀數和記錄存

9、在一定的誤差。:夏至棒影日照分析120100806040200夏至方位角隨時間變化圖6,187,178,169,1510,1411,1312方位角12夏至影長隨時間變化圖10864206,187,178,169,1510,1411,1312影長1 .數據結論：夏至時期，在上午，太陽的方位角隨著時間的變化，太陽的方位角逐漸變小，下午則隨著時間的變化，太陽的方位角逐漸變大。不同于春分時期，夏至日的太陽方位角較大夏至時期，影長隨著時間的變化，在上午，影長隨著時間的變化逐漸變小，下午則隨著的變化逐漸變大。與春分時期相比，夏至日的影長較大。2 .數據分析：夏至日時期，太陽直射南回歸線，此時一年中太陽直射

10、點的位置距離測試點的位置最近，汕頭的緯度是北緯23,幾乎位于北回歸線上，因此在正午十二點時，存在影長為0的情況發(fā)生，此時太陽的高度角為90度。根據測試點日出日落時的的影長變化趨勢可以發(fā)現，相較于春分時期，時影長較短，根據影長和太陽高度角的反比關系可與計算出太陽高度角，夏至日時期太陽高度角相較于春分時期，太陽高度角明顯較高。日出較早，而日落較晚，一年中白天的時間最長。汕頭北緯23°夏至（標準）時間日出日沒6789101112項目5:1818:42181716151413方位角As115.-115.±±±±±±0。6°

11、6°111。107°10399.896.994.8°°°°影長L(cmj)OOOOOO12.47.14.42.61.20:高度角hs008.9021.9°35.3°48.8°62.5°76.2°90°影的方位角AAs'=As+1800夏至方位角數據測量值與真實值比較140測量值真實值夏至影長測量值和真實值比較T-測量值真實值3 .實驗誤差分析：通過實驗數據和真實數據的對比可以發(fā)現，測量數據與真實數據的整體偏差幾乎不大，測量數據基本滿足真實情況，但是在日出日落時期附近的

12、的方位角和影長測量數據差距較大，以下就可能的誤差進行分析：1 .測量誤差：在日出和日落期間影長的角度和長度變化較為迅速，由于部分紙張大小的原因，在日出和日落期間的影長測量產生了較大的誤差。2 .儀器精度日出和日落的時間點不是整點時刻，而使用的緯度盤對于整點時刻的精度較高，在非整點時刻無法進行固定，因此對于測量的精度產生了較大的干擾，無法得到準確的方位角和影長的尺度。:冬至棒影日照分析80冬至方位角隨時間變化圖方位角冬至影長隨時間變化圖1 .數據結論：冬至時期，在上午，太陽的方位角隨著時間的變化，太陽的方位角逐漸變小，下午則隨著時間的變化，太陽的方位角逐漸變大。不同于夏至時期，東至日的太陽方位角

13、較小。冬至時期，影長隨著時間的變化，在上午，影長隨著時間的變化逐漸變小，下午則隨著的變化逐漸變大。與夏至時期相比，東至日的影長較大。2 .數據分析：冬至日時期，太陽直射北回歸線，此時一年中太陽直射點的位置距離測試點的位置最遠,汕頭的緯度是北緯23,因此在正午十二點時，影長相較于一年中最長。根據測試點日出日落時的的影長變化趨勢可以發(fā)現，相較于夏至時期，冬至影長較長，根據影長和太陽高度角的反比關系可與計算出太陽高度角，冬至日時期太陽高度角相較于春分時期，太陽高度角明顯較小。日出較晚，而日落較早，一年中白天的時間最短。汕頭北緯23°冬至（標準）時間項目一日出日沒67891011126:42

14、17:18181716151413方位角As64.40-64.40±68.30±62.6±550±460±32±18°0°影長L(cmj)OOOOOO79.418.1107.15.75.3高度角hs4.304.3003.6015.5°26.2°35.2°41.3043.60影的方位角asA=As+1800冬至日方位角測量值和真實值比較測量值真實值冬至影長測量值和真實值比較測量值真實值日出日沒6,187,178,169,1510,1411,13123 .實驗誤差分析：通過實驗數據和真實數

15、據的對比可以發(fā)現，測量數據與真實數據的整體偏差幾乎不大，測量數據基本滿足真實情況，但是在日出日落時期附近的的方位角和影長測量數據差距較大，以下就可能的誤差進行分析：(1)測量誤差：在日出和日落期間影長的角度和長度變化較為迅速，由于部分紙張大小的原因，在日出和日落期間的影長測量產生了較大的誤差。實驗對你的啟發(fā)：通過這次實驗更加了解到了日照與建筑的關系。在炎熱地區(qū)，我們應該防止室內過熱，夏季需要避免過量的直射陽光進入室內，特別是恒溫恒濕的紡織車間，高溫的冶煉車間等更要注意，另一方面應該避免眩光和防止起化學作用的建筑，如展覽室，繪圖室，閱覽室，精密儀器等車間，都需要限制陽光直射在工作面和物體上，以免

16、發(fā)生危害。在北方地區(qū)，應該避免室內采光的不足，造成室內溫度過低，尤其是東北寒地地區(qū)對于陽光的要求更高，更加需要加大采光面積，做好建筑保溫。建筑日照設計的主要目的是根據建筑的不同使用要求，采取措施使房間內部獲得適當的而又不過量的太陽直射光。室內的采光情況將對建筑的使用品質帶來巨大的變化與影響。這次日照實驗對于日常學習也產生了許多的感受。需要加強自己的動手能力，動手能力對于需要精確數據的實驗、作業(yè)，甚至工作生活都是及其重要的，只有不斷鍛煉，提高自己的動手能力，才能保質保量的完成任務。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圖求出采光口在室內地面或墻面上的投影即室內日照區(qū)，了解室內日照面積與變化范圍，對室內地面，墻面等接收太陽輻射所得的熱量計算，窗口的形式與尺寸及室內的日照深度等，均有很大的關系。還可