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标题: 解答 [打印本页]

作者: ly88124    时间: 2009-6-26 16:44
标题: 解答
题A               5 m' V+ a  D' Q6 Q, J8 o* R* v- n# ?
  你的阳光权被侵犯了吗
  y# @; I9 M4 l: R* n& s7 w近几年来,我们经常从电视、新闻广播等媒体听到关于阳光权的投诉。这方面的问题越来越受到居民的重视。关于阳光权,我国的民用建筑规范明确指出,民用建筑(指住宅建筑)冬至日必须满足至少1小时的有效建筑日照(指每天9时至15时)。
" Y5 v) x# V1 p* E如果你正供职于一家咨询公司,一位开发商就日照问题向你公司咨询,公司将这项任务交给你,希望你能就这个问题做一些分析,并给开发商一些令人信服的解释。你的任务是:对于给定的城市(地理纬度为北纬 )及给定的日期(比如冬至日太阳赤纬 ),完成下列任务:9 a0 Z6 {6 r4 A! m
(1) 不考虑周围建筑的影响,如果建筑朝向一定,前排建筑的层高、进深一定,前后9 x1 r3 Q& |. A5 `" Y; ~
排建筑的间距也是确定的,分析后排建筑哪个位置最不利于日照?并就目前常见的东西向、南北向、东南朝向条形建筑给出具体结果。
- ~+ _$ u; @2 t) T( A5 \6 N- r(2) 不考虑周围建筑的影响,在保证前后排间距不小于10米条件下,对于不同走向的. `* E1 B5 J: j0 c
建筑,怎样设计前后排楼间距,才能满足民用建筑规范的要求?就东西走向、东南朝向条形建筑给出具体结果。
6 V/ n6 M' i; ?8 t9 H- s$ L" ](3) 如果前后左右都是相同的建筑布局,且前后排建筑的楼间距相等,左右排建筑4 d7 E1 G- |- T. B
的楼间距为15米。就东西走向、东南朝向的建筑,怎样设计楼间距,才能满足民用建筑规范的要求?
; ?$ V$ z9 H; s* |( c% ^(4) 如果开发商有一块正方形的建筑用地(一条边指向正北),完全用于房屋开发。
0 \# N% E. d; h* ?4 ~* _& {( d出于建筑规划等一些因素的考虑,要求建筑层高不得超过10层(假设平均每层高3米),建筑走向只能平行矩形的边及采用经典的南北走向或东西走向,所有的建筑走向必须相同。请你给开发商及居民一些有益的建议,并说明你的建议的合理性。6 k, r7 B7 @9 F2 B5 k& d6 Z& p
# H0 F5 B( w5 B( d4 H6 X

8 z8 p0 }5 U" k, B. Q
% ]+ o* f% o# _* B
6 o! c# }  W4 f' q, k$ ~8 I1 ?  a

5 u6 j/ L" h5 |5 N! c" o
; @- i1 P$ \' W7 N+ ^4 s# b, b! a1 a* ]& Y" [( m$ J8 Z" e! }# c2 K4 Y
题A 解答:  该问题可以转化为坡面日照问题。& S3 N* I9 s% i/ P, w& @; x
模型假设 7 x% x. o! u" o2 n! d: J! Y, U
(1) 建筑的长与高分别用 (米)表示,建筑朝向角记为
8 g# A% ~' _/ v  X) i) Q6 `3 ]6 B其中,南北朝向记为 ,东西朝向记为 , 的方向取顺时针方向。+ m2 b* L0 u* Y4 M& x0 d8 k
    (2) 建筑的层数记为 ,平均每层高度计为 (不妨取 米),前后排建筑的间距记为 米,左右排建筑间距记为D 。
/ u. ^1 |) T1 L- T# }(3)忽略窗高,仅考虑建筑日照最不利的点 的含义,该点应该位于建筑的最低点。
* L$ h6 o) B( Z下图中, 表示正南方向, 表示建筑的法向,  ,顺时 针为正。到达 点的光线有两种途径:来自前排的顶光与侧光。事实上,当坡面 和 点所在的墙面同时有日照时, 点有顶光,当坡面 及 点所在的墙面同时有日照时, 点有侧光。记坡面 为 , 点所在的墙面为 , 坡面为 , 坡面为 ,
7 P8 G/ I0 V! ^$ O4 N8 \% k如此,建筑日照计算就简化为计算坡面的日照了。$ L  I; y" m2 @9 Y3 _
关于坡面日照,坡地的坡向 与坡度 对日照影响较大,除此之外,坡地日照也与该地的地理纬度 、太阳赤纬 、时角 因素有关,记0 j; r! @; ]: ]& H$ c3 c. u
                                          : R  N" c& f5 X
则坡地 辐射通量可表示为
/ {% y& e6 P. m4 `7 V8 g                       (1)) O1 Y8 U$ Y6 R: F% t
其中, 为太阳辐射常数。 表示该地受到日照。在式(1)中,令 。则得
- P2 u" _  g  c         
7 v! H, r5 a7 L7 p5 }4 t7 b/ G8 l  _* ?记  ; ~+ l! a8 d8 v
& H4 u# D7 H- J! W! I  P( [2 v
               (2)7 u; d1 g5 u' o8 u7 v/ s
分别表示坡面 可能的日没与日出时角。
7 b# @$ X& p- y分别以 表示坡面的日出、日没时角,借助(2)计算得到的坡面可能日照时角结果如下:
- b7 @/ H6 Q5 O  m( D8 W. r# Y(1)当 时 ,可能日照范围为 。
& }; {+ ^* Q( k+ L& }(2)当 时 ,可能日照范围为 。
# }1 m0 b9 `$ x4 y. O( j(3)当 时 ,可能日照范围为 。
; `! V- I$ N8 K, I' z(4)当 时 ,可能日照范围为 。
! `" ?% R- v9 m, T. m& `3 \事实上由于地平面的遮挡作用,只有地平面上受到太阳日照时坡面才能受到日照,因此坡面日照还必须满足地平面的日照条件,即: P. b- w" C/ J4 I8 ~
         =                      (3)
; S7 S$ @4 ~5 t/ k$ C! w对于本问题所给的条件,条件(3)是满足的,后面不再考虑。% O/ l+ C8 M  t) z# H; ]
关于问题(1),它是函数对称性及一元函数求极值问题。
, v! |1 f8 c6 {, X9 X) S8 m如图建立坐标系,设O的坐标为 ,对于朝向为 的建筑
! g; e7 i  s- P" r) y ' o7 @  \# n5 j4 O* f4 C

$ w- S6 o7 n# d" q. d$ Y6 \8 a因为建筑底排各处获得的顶光日照相同,因此只要求出获得测光日照最少的点即可。! S- N5 W9 c7 ^
. A5 x) Y. K' b6 ~! \7 s, d
,分别表示两个坡面的有效日照时间,问题(1)归结为求' Y6 D1 s  e! Z- N/ p& I% v
   
/ N7 r; E0 A1 [4 i的最小值问题。+ o. R$ K, t- z! ^: A: B
对于几种特殊情况,分别讨论如下:
6 I3 \  r; Y2 p(1)
9 v% ^" e) t& |' U0 S' G- `2 }( I3 Q   
$ T  H. |6 ?+ K3 R1 m1 V6 _+ r因此
8 h# V1 U  f. C( t- H3 s& T( u" }   
+ ~% L$ w% e2 a+ x- N! z利用对称性得  。! i( _2 R; `1 T5 V9 V
(2) ; u! ]5 |. Z' O
,利用对函数求导知, ,因此 。, \/ _1 X  s+ S& \6 j- M9 ]
关于问题(2)8 O! v6 a( X0 w5 r
    该问题是在问题(1)基础上,以 为变量的优化问题。) w  s# ~! F) D' ?; v3 ]& y
(A)获得顶光日照条件
作者: wanghaoseu    时间: 2009-6-26 19:01
兄弟啊 SEU的吧 赚钱的吧 几号机房啊
作者: fke93    时间: 2009-6-26 19:44
ding8 j9 W/ @' q2 _8 b6 l
ding
3 |- H( @, O5 I4 j5 w; bding
5 j: D- g, x3 u, f# C4 Rding
作者: 124421xzk    时间: 2009-6-26 21:49
SEU的吧你??你赚钱的吧。。我也有答案哎。。去年他们也做的这个




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