planmero

11 / 13 · Soare și lamele

Cum calculezi umbrirea cu lamele: poziția soarelui și înclinarea lamelelor

Alege un oraș sau introdu coordonatele, setează data și ora și descrie lamelele: lățimea, pasul și dacă sunt orizontale, verticale sau în acoperișul unei pergole. Primești poziția soarelui după algoritmul NOAA, cea mai mică înclinare care oprește soarele direct, unghiul limită al setării tale și un grafic pe toată ziua.

Cum calculăm

Poziția soarelui vine din algoritmul calculatorului solar NOAA (ecuații din Astronomical Algorithms de Jean Meeus): înălțimea deasupra orizontului, inclusiv refracția atmosferică, și azimutul măsurat de la nord în sensul acelor de ceasornic. Ora de vară se ia din fusul orar al orașului; pentru coordonate proprii introdu decalajul ceasului tău față de UTC.

La un perete, unghiul orizontal al umbrei este azimutul soarelui minus direcția în care privește peretele. Dacă e între ±90° și soarele e deasupra orizontului, soarele bate în perete. Unghiul de profil (unghiul vertical al umbrei) este atan(tg înălțime / cos unghi orizontal) — exact pe acesta îl „văd” lamelele orizontale și copertinele.

În secțiunea transversală pe lamele, razele paralele sunt oprite complet când umbrele lamelelor vecine se ating: lățime × |sin(unghi lamelă − unghi soare)| ≥ pas × cos(unghi soare). Calculatorul găsește cea mai mică rotire față de poziția complet deschisă care îndeplinește condiția și intervalul de unghiuri ale soarelui care încă trec la setarea ta.

O copertină sau un acoperiș plin de pergolă umbrește peretele pe o adâncime de consolă × tg(unghi de profil) sub marginea sa; când umbra ajunge la pardoseală, pardoseala rămâne în umbră până la consolă − înălțime ÷ tg(unghi de profil) de la perete.

Ce presupune calculatorul

  • Doar soarele direct. Lumina difuză a cerului și lumina reflectată de lamele sau de sol trec oricum; grosimea și curbura lamelelor sunt ignorate.
  • Secțiunea este bidimensională: lamelele, copertina și pergola sunt considerate lungi față de adâncimea lor. La capete, soarele intră din lateral.
  • Poziția soarelui este exactă la o fracțiune de grad pentru anii 1800–2100; terenul, clădirile și copacii din jur nu sunt luați în calcul.
  • Este un instrument de geometrie, nu un calcul de rezistență. Prinderea, încărcarea din vânt și sistemul de lamele trebuie să respecte instrucțiunile producătorului și reglementările locale.

Întrebări

Ce este unghiul de profil și de ce nu ajunge înălțimea soarelui?
Lamelele orizontale și copertinele reacționează doar la unghiul soarelui în secțiunea verticală perpendiculară pe perete. Când soarele e lateral, acest unghi e mai abrupt decât înălțimea — tg profil = tg înălțime ÷ cos unghi orizontal — așa că și un soare jos de vest poate părea sus pentru un perete sudic.
Ce înclinare folosesc vara?
Uită-te la graficul zilei pentru o dată de vară: arată înclinarea necesară în fiecare oră. Lamelele orizontale pe un perete sudic opresc de obicei soarele de la prânz chiar și deschise; pereții de est și de vest au nevoie dimineața, respectiv după-amiaza, de înclinări mari.
De ce scrie că soarele nu poate fi oprit?
Dacă lamelele sunt mai înguste decât pasul lor, un soare jos găsește mereu o fantă, chiar și cu lamelele închise. Folosește lamele mai late sau un pas mai mic — lamelele mai late decât pasul se închid complet.

Doar un ajutor pentru planificare. Nu dimensionează elemente de rezistență și nu verifică încărcările — urmează instrucțiunile producătorului și normele de construcție locale.