解答

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题A               
  你的阳光权被侵犯了吗
% E# g) j- X2 F/ B2 h7 T* Z* [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）。
4 F! Q6 I/ P8 ]2 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：
（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
7 T' d0 f9 V7 a' `3 ~/ a+ H5 a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。
3 k/ d# E9 `8 K, V3 C（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
0 U: C$ z. i% ^$ ?2 Z# _$ j9 t4 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。
/ |/ ~2 u: c; p- }" O% J7 |* d（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
5 r! _% \4 H! X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。






2 E/ ^" q, u' {2 a. t9 q1 R6 W1 s

题A 解答：  该问题可以转化为坡面日照问题。
; G# ?7 d2 d4 S0 j8 y* M- @2 m模型假设
4 o/ F6 h" U! n; P（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。
# r5 R) {0 X6 @9 Z    （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 。
（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。
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 ，
2 l" C+ T" _/ E& a8 I# Z" C如此，建筑日照计算就简化为计算坡面的日照了。
$ A% P2 ]: m: N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
, y9 k0 S3 }) f4 {8 }                                          
则坡地 辐射通量可表示为
3 z$ l6 Y; v5 J( |                       （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
. n! b# I) N& }3 l) @5 \; ]               （2）
分别表示坡面 可能的日没与日出时角。
0 b% v, f) T" K, ^/ N& Z% V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：
4 V6 _- f3 V3 k$ Q, s& q（1）当 时 ，可能日照范围为 。
（2）当 时 ，可能日照范围为 。
2 i2 t( k7 F: b3 N+ ^$ C（3）当 时 ，可能日照范围为 。
' j! v( I& d/ d! G8 B（4）当 时 ，可能日照范围为 。
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
         =                      （3）
# L' {* G+ 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。
# _0 |, a; M: t. f! K关于问题（1），它是函数对称性及一元函数求极值问题。
如图建立坐标系，设O的坐标为 ，对于朝向为 的建筑
, @3 Z. u5 e! w' n8 x9 g

' m  T4 p8 b5 y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
   
0 E. s0 E# n4 X" e- d, u的最小值问题。
) x% @, ~2 O' ~2 l+ X/ T2 C对于几种特殊情况，分别讨论如下：
% H# p' h; v& }  [. y（1）
, B5 @; p" |$ j0 ]  ~+ u0 T- Z/ Z# h+ H   
因此
5 i6 Q" s/ l2 R   
利用对称性得  。
( j4 U3 D2 u8 G: @$ n7 R（2）
4 s# |/ H" ~4 p  k! ?7 Y ，利用对函数求导知， ，因此 。
7 A  X% T2 x/ s1 P  F2 Q关于问题（2）
    该问题是在问题（1)基础上，以 为变量的优化问题。
+ K9 b4 ]1 o: b' c0 G, R) X9 c（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
% t# |( _8 z' Q* xding
. h; ^, t& I/ i% i$ r+ g' 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