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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               % h8 p( _; Z3 o9 m) m& {, i/ W
  你的阳光权被侵犯了吗& [. H* u' {2 Z: N/ i! ~6 r
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）。  `: `, N; o) P* V
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：5 o, H& ]6 y6 h+ d; P
（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- s; }2 N$ }' v& i6 j- h" z
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。
; C9 j* W+ k7 I2 ]（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
  B% o  R0 a7 h) c# ^. 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。$ e& v8 ~/ S2 b# F* u0 S: U8 Y9 a
（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
) |' c* H8 Z$ F) \: r& i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？
: ?" J% B8 I3 g( y8 h8 k（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。
& k2 z- m$ T% d( K9 S( O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。8 f% d  V2 ^. {3 t5 g; m

& x8 N% @. q* m5 Y$ z0 x* _! W9 V4 ]# d

$ h6 ^$ _8 X  w  I" g9 `  A! \; x2 n- h. V

) K' X  Z8 g. ?! S
1 [0 z6 z% G6 T6 _- F( O
- J, v# d3 z; l8 v4 a3 ], q
6 a0 ]6 b9 k6 N% Q) m题A 解答：  该问题可以转化为坡面日照问题。
! _" ^9 b# ^1 }4 G8 a% x1 X模型假设 5 C5 X+ v( \) \, k
（1） 建筑的长与高分别用 （米）表示，建筑朝向角记为
6 T) W, S4 d# q) g0 j: @2 j" i其中，南北朝向记为 ，东西朝向记为 ， 的方向取顺时针方向。; G/ q0 G7 h  {$ L
    （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 。
9 {& W( {1 S+ G0 L* z% x（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。 " P" A" c% n' s6 ], a
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 ，0 f5 j/ O1 k+ n# Q) ^
如此，建筑日照计算就简化为计算坡面的日照了。
! K7 u& e0 Y' S, u9 }. g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! P, b; p3 x* P( r
                                          8 r% t5 S" U: i* F4 _
则坡地 辐射通量可表示为
. ?  E. w2 m- Z' u( J                       （1）
! p( s9 h6 Z7 X. V# F  _* Z" H其中， 为太阳辐射常数。 表示该地受到日照。在式（1）中，令 。则得
2 A) i; I2 S9 H6 g         
& \/ H  s3 N* @( P* i: w; t# S" o记  
6 O0 M, G7 C5 R" d$ V1 N令 / D/ p+ d3 P5 Z9 o5 q
               （2）1 C+ Q  E/ q! Y' }& @# H$ C5 ^  _
分别表示坡面 可能的日没与日出时角。9 G5 {5 }( p7 `( f
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：
& W! M4 ~* g  y' |（1）当 时 ，可能日照范围为 。
2 f$ O. T2 W' [2 @  F5 Y; O: k（2）当 时 ，可能日照范围为 。4 \- G  y3 }0 s3 ]; X2 k
（3）当 时 ，可能日照范围为 。
' X+ x3 s7 ?1 w  x（4）当 时 ，可能日照范围为 。% G; l2 l. _( B4 Z
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
! J8 @. q+ g5 O: w         =                      （3）* o& U! g5 [1 L6 D+ ]$ Q  s
对于本问题所给的条件，条件（3）是满足的，后面不再考虑。
, @5 f+ l: w. Z4 }2 X: N关于问题（1），它是函数对称性及一元函数求极值问题。9 @! D$ }# Q' L  Z$ V$ u5 ^0 f
如图建立坐标系，设O的坐标为 ，对于朝向为 的建筑
4 }2 w6 y/ i5 r, T. ] " h, Y/ q' m9 l  Z! q

, I! `4 V; g9 C5 m- F6 _2 J- k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。
: Y- E) d4 p( O0 x) g6 y令 3 n0 H, ~# Y7 O% d! R, g3 }
，分别表示两个坡面的有效日照时间，问题（1）归结为求
* K& S  W  Y% P. y6 {   9 d/ m( S) y$ F: }" w- a) i7 ]0 q
的最小值问题。
- z4 W) s9 ~: _0 y" j对于几种特殊情况，分别讨论如下：
0 y8 o' @$ l. X: ^9 {9 b9 O（1） & t9 E7 H; o7 T( x+ n
   
! m7 r- X* p% a) V因此
; |. z+ L+ [: j4 _   
7 n& V) B. `% u7 @利用对称性得  。+ }& G3 p* S/ |  I: x" _% ^
（2）
7 Y: S! j; N5 ?' @0 w2 @ ，利用对函数求导知， ，因此 。
) V1 g1 s/ G9 Q7 L0 w6 H7 ?' H关于问题（2）
' N1 ]7 s: Z% M% z1 _    该问题是在问题（1)基础上，以 为变量的优化问题。
$ L" c" F* x6 o3 s2 F（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
ding
# _7 R2 @2 C+ yding2 N5 _( W2 F) n; l" W
ding
, P4 H! O' z# L" ^% zding
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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