日よけの影面積比率¶

1 はじめに¶

本節では、日よけの影面積比率の求め方について定義する。

日よけの影面積比率を求める方法は、横方向に無限に長いオーバーハング型日よけの評価方法（以下、簡易法という）と、開口部上部の横方向が有限のひさし(オーバーハング)と開口部側方のひさし(サイドフィン)の組み合わせが評価できる評価方法（以下、詳細法という）の2種類ある。

本節の計算は、次の値を必要とする。

ステップ \(n\) における太陽高度 \(h_{sun,n}\)

ステップ \(n\) における太陽方位角 \(a_{sun,n}\)

開口部 \(j\) の方位角 \(\alpha_{w,j}\)

開口部 \(j\) のひさしの出幅 \(l_{z,j}\) （簡易法のみ）

開口部 \(j\) の高さ \(l_{y,h,j}\) （簡易法のみ）

開口部 \(j\) の上端から日よけまでの長さ \(l_{y,e,j}\) （簡易法のみ）

（詳細法については記述を省略）

本節で示す計算の結果、次の値が得られる。

ステップ \(n\) における開口部 \(j\) の直達日射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,d,j,n}\)

開口部 \(j\) の天空放射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,s,j}\)

開口部 \(j\) の地盤反射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,r,j}\)

なお、簡易法における各長さは次図のとおりである。

図1 日よけの寸法（簡易法）

2 記号及び添え字¶

2.1 記号¶

この計算で用いる記号及び単位を次に示す。

表1 記号及び単位¶
記号	意味	単位
\(a_{sun,n}\)	ステップ \(n\) における太陽方位角	rad
\(f_{ss,d,j,n}\)	ステップ \(n\) における開口部 \(j\) の直達日射に対する日よけの影面積比率	－
\(f_{ss,r,j}\)	開口部 \(j\) の地盤反射に対する日よけの影面積比率	－
\(f_{ss,s,j}\)	開口部 \(j\) の天空放射に対する日よけの影面積比率	－
\(h_{sun,n}\)	ステップ \(n\) における太陽高度	rad
\(l_{ss,d,y,j,n}\)	ステップ \(n\) における開口部 \(j\) に影がかかる長さ（窓上端から下方への長さ）	m
\(l_{y,e,j}\)	開口部 \(j\) の上端から日よけまでの長さ	m
\(l_{y,h,j}\)	開口部 \(j\) の高さ	m
\(l_{z,j}\)	開口部 \(j\) のひさしの出幅	m
\(\alpha_{w,j}\)	開口部 \(j\) の方位角	rad
\(\phi_{j,n}\)	ステップ \(n\) における開口部 \(j\) に対する太陽のプロファイル角	rad

2.2 添え字¶

この計算で用いる添え字を次に示す。

表2 添え字¶
添え字	意味
\(j\)	開口部
\(n\)	ステップ

3 開口部上部に横方向に無限にのびるひさしがある場合¶

3.1 開口部の直達日射に対する日よけの影面積比率¶

ステップ \(n\) における開口部 \(j\) の直達日射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,d,j,n}\) は、\(0\) とする。

3.2 開口部の天空放射に対する日よけの影面積比率¶

開口部 \(j\) の天空放射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,s,j}\) は、\(0\) とする。

3.3 開口部の地盤反射に対する日よけの影面積比率¶

開口部 \(j\) の地盤反射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,s,j}\) は、\(0\) とする。

4 開口部上部に横方向に無限にのびるひさしがある場合¶

4.1 開口部の直達日射に対する日よけの影面積比率¶

ステップ \(n\) における開口部 \(j\) の直達日射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,d,j,n}\) は、次式で表される。

\begin{align*} f_{ss,d,j,n} = l_{ss,d,y,j,n} / l_{y,h,j} \tag{1} \end{align*}

ただし、\(f_{ss,d,j,n}\) が \(1.0\) を超える場合は \(f_{ss,d,j,n} = 1.0\) とする。 \(f_{ss,d,j,n}\) が \(0.0\) を下回る場合は \(f_{ss,d,j,n} = 0.0\) とする。

また、 \(h_{sun,n} \le 0\) の場合（太陽高度が0以下の場合）および \(\cos(a_{s,n} - \alpha_{w,j}) \le 0\) の場合（太陽位置が境界から見て見えている場合）は、 \(f_{ss,d,j,n} = 0.0\) とする。

なお、直達日射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,d,j,n}\) が \(0\) となるのは窓上端に日陰がかからない場合であり、 \(1\) となるのは窓下まで影になる場合である。

ステップ \(n\) に開口部 \(j\) に影がかかる長さ(窓上端から下方への長さ) \(l_{ss,d,y,j,n}\) は、次式で表される。

\begin{align*} l_{ss,d,y,j,n} = l_{z,j} \cdot \tan \phi_{j,n} - l_{y,e,j} \tag{2} \end{align*}

ステップ \(n\) における開口部 \(j\) に対する太陽のプロファイル角 \(\phi_{j,n}\) の正接は、式(3)で表される。

\begin{align*} \tan \phi_{j,n} = \tan h_{sun,n} / \cos ( a_{sun,n} - \alpha_{w,j} ) \tag{3} \end{align*}

ただし、ステップ \(n\) において日が沈んでいる場合は、 \(h_{sun,n}=0\) 及び \(a_{sun,n}=0\) とする。

4.2 開口部の天空放射に対する日よけの影面積比率¶

開口部 \(j\) の天空放射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,s,j}\) は、式(2)で表される。

\begin{align*} f_{ss,s,j} = \dfrac{ \left\{ (l_{y,e,j} + l_{y,h,j}) + \sqrt{ {l_{y,e,j}}^2 + {l_{z,j}}^2 } \right\} - \left\{ l_{y,e,j} + \sqrt{ (l_{y,e,j} + l_{y,h,j})^2 + {l_{z,j}}^2 } \right\} } {2 \cdot l_{y,h,j} } \tag{4} \end{align*}

なお、天空放射に対する日よけによる低減率 \(f_{ss,s,j}\) は、ひさしが無い場合で \(0\) を、ひさしが無限に出ている仮想の場合で \(0.5\) の値をとる。

4.3 開口部の地盤反射に対する日よけの影面積比率¶

開口部 \(j\) の地盤反射に対する日よけの影面積比率 \(f_{ss,s,j}\) は、\(0\) とする。

5 開口部上部の横方向が有限のひさし(オーバーハング)と開口部側方のひさし(サイドフィン)の組み合わせによる日よけ¶

5.1 開口部の直達日射に対する日よけの影面積比率¶

作成中

5.2 開口部の天空放射に対する日よけの影面積比率¶

作成中

5.3 開口部の地盤反射に対する日よけの影面積比率¶

作成中