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11 / 13 · Sole e frangisole

Calcolatore angolo solare e ombreggiamento con frangisole

Scegli una città o inserisci le coordinate, imposta data e ora e descrivi le tue lamelle: larghezza, interasse e se sono orizzontali, verticali o un tetto a lamelle. Ottieni la posizione del sole dall'algoritmo solare NOAA, la minima inclinazione che ferma il sole diretto, l'angolo limite dell'impostazione attuale e un grafico dell'intera giornata.

Come funziona il calcolo

La posizione del sole viene dall'algoritmo del NOAA Solar Calculator (equazioni di Jean Meeus, Astronomical Algorithms): altezza con rifrazione atmosferica e azimut in senso orario da nord. L'ora legale è presa dal fuso orario della città; per coordinate tue inserisci lo scostamento UTC del tuo orologio.

Per una parete, l'angolo d'ombra orizzontale è l'azimut del sole meno la direzione verso cui guarda la parete. Se è entro ±90° e il sole è sopra l'orizzonte, il sole batte sulla parete. L'angolo di profilo (angolo d'ombra verticale) è atan(tan altezza / cos angolo orizzontale) — l'angolo che lamelle orizzontali e tettoie «vedono» davvero.

Nella sezione trasversale alle lamelle, i raggi paralleli sono fermati del tutto quando le ombre di lamelle vicine si toccano: larghezza × |sin(angolo lamella − angolo sole)| ≥ interasse × cos(angolo sole). Il calcolatore trova la minima inclinazione da tutto aperto che soddisfa questa condizione e l'intervallo di angoli solari che passa ancora con l'inclinazione attuale.

Una tettoia o il tetto pieno di una pergola fa ombra sulla parete fino a sporgenza × tan(angolo di profilo) sotto il suo bordo; quando l'ombra arriva al pavimento, il pavimento resta in ombra fino a sporgenza − altezza ÷ tan(angolo di profilo) dalla parete.

Cosa presuppone il calcolatore

  • Solo sole diretto. La luce diffusa del cielo e quella riflessa dalle lamelle o dal terreno passa comunque; spessore e curvatura delle lamelle sono ignorati.
  • La sezione è bidimensionale: lamelle, tettoia e pergola sono considerate lunghe rispetto alla loro profondità. Vicino alle estremità il sole entra di lato.
  • La posizione del sole è precisa a una piccola frazione di grado per gli anni 1800–2100; rilievi, edifici e alberi intorno non sono considerati.
  • È uno strumento di geometria, non un calcolo strutturale. Fissaggio, carico del vento e il sistema di lamelle stesso devono seguire le istruzioni del produttore e le norme locali.

Domande frequenti

Che cos'è l'angolo di profilo e perché non basta l'altezza del sole?
Alle lamelle orizzontali e alle tettoie interessa solo l'angolo del sole nella sezione verticale perpendicolare alla parete. Quando il sole è di lato, quell'angolo è più ripido dell'altezza — tan profilo = tan altezza ÷ cos angolo orizzontale — quindi un sole basso da ovest può sembrare alto a una parete esposta a sud.
Che inclinazione usare d'estate?
Guarda il grafico della giornata per una data estiva: mostra l'inclinazione necessaria ora per ora. Per lamelle orizzontali su una parete a sud il sole di mezzogiorno di solito è bloccato anche con lamelle aperte; le pareti a est e a ovest richiedono inclinazioni forti al mattino o al pomeriggio.
Perché dice che nessuna inclinazione può bloccare il sole?
Se le lamelle sono più strette del loro interasse, un sole basso trova sempre uno spiraglio, anche con le lamelle chiuse. Usa lamelle più larghe o un interasse minore — lamelle più larghe dell'interasse si chiudono completamente.

Solo un aiuto alla progettazione. Non dimensiona elementi strutturali e non verifica i carichi — segui le istruzioni del produttore e le norme edilizie locali.