計算方法
太陽位置は NOAA Solar Calculator のアルゴリズム(Jean Meeus『Astronomical Algorithms』の式)で計算します。高度は大気差(屈折)を含み、方位角は北から時計回りです。夏時間は都市のタイムゾーンから取得します。座標を直接入力する場合は、時計の UTC との時差を入力してください。
壁に対する水平影角は、太陽の方位角から壁の向きを引いた値です。±90° 以内で太陽が地平線より上なら、日が壁に当たります。プロファイル角(垂直影角)は atan(tan 高度 / cos 水平影角) で、横型ルーバーや庇に効くのはこの角度です。
ルーバーに直交する断面で、隣り合うルーバーの影が接すると平行光線は完全に遮られます:幅 × |sin(ルーバー角 − 太陽角)| ≥ ピッチ × cos(太陽角)。全開からの最小回転角と、現在の角度でまだ日が通る太陽角の範囲を求めます。
庇や屋根付きパーゴラは、端から下へ 出幅 × tan(プロファイル角) まで壁を日陰にします。影が床に届くと、壁から 出幅 − 高さ ÷ tan(プロファイル角) まで床が日陰になります。
前提条件
- 直射日光のみを扱います。天空の拡散光やルーバー・地面からの反射光は通ります。ルーバーの厚みと反りは考慮しません。
- 断面は2次元です。ルーバー・庇・パーゴラは奥行きに比べて十分長いものとします。端部では横から日が入ります。
- 太陽位置は 1800〜2100 年について 1 度の数分の一の精度です。周囲の地形・建物・樹木は考慮しません。
- 幾何計算のためのツールで、構造設計ではありません。固定方法、風荷重、ルーバー製品そのものはメーカーの施工説明書と地域の基準に従ってください。
よくある質問
- プロファイル角とは?太陽高度だけではだめなのですか?
- 横型ルーバーや庇に効くのは、壁に直交する鉛直断面での太陽の角度だけです。太陽が斜めにあると、この角度は太陽高度より急になります(tan プロファイル角 = tan 高度 ÷ cos 水平影角)。そのため低い西日でも、南向きの壁からは高く見えることがあります。
- 夏はどの角度にすればいいですか?
- 夏の日付で1日のグラフを見てください。時刻ごとに必要な角度がわかります。南面の横型ルーバーは、正午の日差しなら開いたままでも遮れることが多く、東面・西面は朝や午後に大きな角度が必要です。
- 「遮れません」と表示されるのはなぜですか?
- ルーバー幅がピッチより狭いと、低い太陽は閉じた状態でも必ずすき間から入ります。幅の広いルーバーにするかピッチを小さくしてください。ピッチより幅が広ければ完全に閉じられます。
計画用の目安です。構造部材の寸法や荷重は確認していません。メーカーの施工説明書と地域の建築ルールに従ってください。