解答

ly88124

题A               
% x/ ]/ J  e# N  你的阳光权被侵犯了吗
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）。
0 k2 G4 I. F) Z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：
  A5 T$ T) C) o1 |3 H5 ^4 c. 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
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。
（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
, K! t/ E* ^' X" ^. r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。
# `0 w% L; B: B+ N: M- ]5 Z（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
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？
（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。
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。
  z5 Y+ t% a' N1 @1 P
8 p7 y/ t8 o/ u3 p. i
7 `8 C& ^' p9 @, ]  H: \/ p

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题A 解答：  该问题可以转化为坡面日照问题。
! a- g# Y* F! a3 c模型假设
（1） 建筑的长与高分别用 （米）表示，建筑朝向角记为
其中，南北朝向记为 ，东西朝向记为 ， 的方向取顺时针方向。
. l% `/ ~: F9 s2 _7 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 。
8 X2 ]+ F! l; Y+ Y; l（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。
5 d. v( k+ b+ q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 ，
如此，建筑日照计算就简化为计算坡面的日照了。
: d4 L0 u5 O+ M6 w# r- b) P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
                                          
则坡地 辐射通量可表示为
                       （1）
其中， 为太阳辐射常数。 表示该地受到日照。在式（1）中，令 。则得
         
记  
令
  t3 c* k+ H  u8 n; A1 P% Q               （2）
分别表示坡面 可能的日没与日出时角。
( G! x6 ^# E7 n8 w2 `4 j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：
, d7 _) I" j+ t' P. ~（1）当 时 ，可能日照范围为 。
（2）当 时 ，可能日照范围为 。
! \, F* `: m5 R9 X$ Q7 j8 D4 r5 k3 |（3）当 时 ，可能日照范围为 。
（4）当 时 ，可能日照范围为 。
# c8 j" B: m( i) U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
& k. f( ^6 v& M# m8 @' r, w         =                      （3）
, h" x  V/ L) f, Y( b) O! I" u4 c' K对于本问题所给的条件，条件（3）是满足的，后面不再考虑。
9 J2 c4 }9 e# b6 f" |! [关于问题（1），它是函数对称性及一元函数求极值问题。
6 f% ^- \1 g1 Q& N% \$ R/ |3 I2 ^如图建立坐标系，设O的坐标为 ，对于朝向为 的建筑


  ?- ?; L- T+ ~( W) A* ~. 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。
令
，分别表示两个坡面的有效日照时间，问题（1）归结为求
) f+ F7 j9 Q1 T1 |   
7 P; |1 T: ^) _2 {' \' u) n* c的最小值问题。
对于几种特殊情况，分别讨论如下：
（1）
- T1 _" f: X1 D5 n; E! J- C! e   
$ g7 k1 A9 V4 t4 M7 u2 F' N因此
   
利用对称性得  。
  S# y/ W; s+ c. Z1 \（2）
，利用对函数求导知， ，因此 。
$ t& h# n+ u$ ^  h" \关于问题（2）
% w4 b1 J1 J+ G    该问题是在问题（1)基础上，以 为变量的优化问题。
（A）获得顶光日照条件

wanghaoseu

兄弟啊 SEU的吧 赚钱的吧 几号机房啊

fke93

ding
ding
/ S) l. n7 c7 [9 n: }4 C5 ading
ding

124421xzk

SEU的吧你？？你赚钱的吧。。我也有答案哎。。去年他们也做的这个