日照阴影三维可视化

论述了日照阴影的三维可视化分析研究的必要性 ,着重探讨了在虚拟三维模型环境中建筑物受日照影响生成虚拟阴影的原理和方法 ,并在此基础上对阴影的生成进行了实验研究。由此基于投影几何学理论及计算机三维可视化技术 ,建立了日照阴影问题最有效的方法。

与建筑结合屋顶光伏发电系统日照阴影分析研究

本文讨论了与建筑结合屋顶光伏发电系统日照阴影分析的重要性，提出了光伏发电系统日照阴影分析的思路和方法。本研究为光伏发电系统设计提供了有力的依据，具有较好的工程设计参考价值。

上海地区高层住宅建筑日照阴影分析及太阳能潜力研究

随着全球城市化进程持续加速,城市人口迅速增长,高容积率、高密度的住宅小区数量稳步增加,由此也导致居民小区日照条件及太阳能可覆盖率相应减弱。以上海地区一高层住宅小区为研究对象,分析了该小区内单栋建筑与小区整体的建筑日照条件,并以其中的高层住宅建筑为例,对其太阳能潜力进行了研究,探讨更适合高层住宅小区的能源利用方案,为高密度住宅小区的建设提供借鉴。

大跨斜腿钢管桁架结构日照非均匀温度场研究

大跨空间结构在施工过程中由于长期暴露在太阳辐射中,结构中存在明显的温度效应。又因为结构独特的空间网架特性以及太阳辐射角度的实时变化,杆件之间存在明显的遮挡作用,因此结构的温度场不仅是随时间变化的,还具有不均匀的特征。该文基于地理气象信息和杆件遮挡作用的结构温度场分析算法,以某个大跨斜腿钢管桁架结构为研究背景,模拟分析了结构的瞬态温度场,并结合结构的温度和微应变长期监测,对结构的不均匀温度场以及施工阶段受力进行了讨论。计算与实测结果表明,遮挡作用使得杆件之间的瞬态温差最大可达21%,时变性与不均匀性非常显著;结构施工阶段的受力主要来源于温度效应,结构在施工阶段的温度效应不可忽略。

铁路钢桁梁悬索桥日照时空非均匀温度场及其效应精细化分析

针对铁路钢桁梁悬索桥日照非均匀温度场及其效应引起的主梁线形变化和轨道长波不平顺问题,该文提出通过包围盒算法和消隐算法,计算不同构件间日照阴影系数,模拟因构件间遮蔽引起的非均匀温度场。通过将瞬态传热分析得到节点温度作为边界条件,计算钢桁梁悬索桥非均匀温度引起的主梁线形变化。以某新建主跨超千米公铁两用悬索桥为例,建立热力耦合模型,分析钢桁梁悬索桥日照非均匀温度场及其效应的时空变化规律。在此基础上,将该文方法得到的主梁关键测点温度值和位移值与该桥健康监测系统实测温度值和专项试验主梁线形实测值进行了比较,验证了该文方法的准确性和适用性。结果表明:该文提出的铁路钢桁梁悬索桥日照非均匀温度场分析方法用于计算悬索桥非均匀温度场及其效应是可行的。同时,钢桁梁悬索桥的结构温度场具有周期性和非均匀特征,构件的温度变化略滞后于环境温度变化;由于日照阴影影响和材料热工参数不同,构件间产生非均匀温度场。此外,环境温度对钢桁梁悬索桥温度效应的影响中,温度作用的短周期效应主要由日照辐射和昼夜温差引起,使钢桁梁产生非均匀温度场;而长周期效应则主要由季节性温度变化所致,引起结构整体升降温。数值计算和实测数据均表明,在考虑日照非均匀温度场条件下,主梁线形计算结果与整体升降温模型有较大差别。对于大跨度铁路钢桁梁悬索桥,为更好保持施工期桥梁线形和运营期列车运营性能,需要考虑日照非均匀温度场对桥梁结构温度场及其效应的影响。

上海65m射电望远镜天线结构日照非均匀温度场

研究分析太阳辐射作用下上海65m射电望远镜天线结构的非均匀温度场。首先解析光线投影算法计算天线结构日照阴影的具体步骤,基于该算法编写天线结构日照阴影分析程序,然后采用该程序对不同工作旋转角的天线结构进行日照阴影数值模拟,获得各构件不同时刻的日照系数;在此基础上,修正天线结构各构件所吸收的太阳辐射能量,以此作为主要热荷载模拟不同工作旋转角下天线结构的非均匀温度场,统计天线结构温度场分布的时间特性和空间特性。分析结果表明:光线投影算法可以有效地解决射电望远镜天线结构的日照阴影问题,日照阴影对天线结构的温度分布具有不可忽视的影响。

夏热冬暖地区居住小区的阴影率

分析了夏热冬暖地区建筑利用日照阴影防热降温的处理手法 ,论述了日照阴影与居住小区热环境的密切关系 ,并通过对同一居住小区两个不同的规划方案的日照阴影情况进行对比研究 ,由此提出阴影率的概念 。

住宅小区三维空间日照时间计算

本文给出城建住宅小区内三维空间任意点的日照时间计算法。通过微机软件很容易计算出小区内某一建筑的任意楼层，任意窗户，在一年中某一日期的指定时间段内，可接受阳光照射的时间。文中还给出绘制等日照线图的方法。

北京大兴国际机场航站楼核心区钢网格结构日照非均匀温度场研究

温度荷载在大跨空间结构的设计与施工过程中十分重要,由于太阳辐射以及各构件之间遮挡关系的复杂性,结构中的温度场一般是不均匀的。该文基于消隐算法,实现了圆截面杆系构件日照阴影的计算方法,编制了能够考虑地理气象信息的太阳辐射量计算程序。以北京大兴国际机场钢网格结构为背景,在ANSYS软件的热分析模块中模拟了结构的瞬态温度场,并对瞬态温度场的重要求解条件进行了讨论。结果表明,考虑太阳辐射后,大跨空间结构中的温度场具有明显的非均匀性与时变特征,日照阴影在温度场模拟中不可忽略。对于较为复杂的大跨空间结构,该文建议的温度场模拟方法为施工过程的精确模拟提供了重要基础。

夏热地区“常全影”空间中的缺影及其补影机制

夏热地区在夏季的晴天时,城市公共空间日晒较为严重,构建一个可使活动人群在一定范围内、全时段,始终处于阴影之中的“常全影”空间是十分必要的。但因构建过程中普遍存在多种表现类型的缺影问题,故应有针对性地建立一种有效的补影机制。本文通过分析“常全影”空间中存在的缺影类型及其表现,阐释缺影与构影体形态、尺度、材质、周边界面日光反射等因素的关联,建立“常全影”空间中缺影的补影机制,以期为相关规划、设计构建完备的“常全影”空间提供一定的方法指引。

The potential information in the temperature difference between shadow and sunlit of surfaces and a new way of retrieving the soil moisture

The thermal inertia and plant water stress index are oftenadopted to estimate soil moisture available for crops or plants. However, it is not very easy to obtain two temporal temperatures for thermal inertia model and air temperature for the plant water stress mode. Shadows of ground objects are often referred to noise on visible and near infrared remote sensing. But the difference of temperature between shadows and sunlit contains rich information concerning with heat-water status for soil. This paper presented a new way to excavate just by temperature difference usually between shadow and sunlit surface. Experiments validated the ideal. We can adopt thermal camera to measure the differences in the field measurements. However, we must use inversion based on multianglar thermal infrared remote sensing data in airborne and spaceborne. An inverting model was also presented by using Monte-Carlo and the least square method. Results show that this way is feasible.