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こんにちは。きたきつねです。
前回、軒長さをしっかり出したい！ということを書いておりまして、軒長さの影響を定量的に分析しました。
次は、窓から入る日差しの位置を考察します。
まず、おさらいですが、土地の情報としてはざっくりこんな感じです。
・南北に縦長
・南北方向:約15m(約16.5マス)
・東西方向:約7.8m(約8.5マス)
・北側、東側道路の北東角地
真北は左斜め上に20°くらいずれています。
この辺りも踏まえた上で、三角関数を駆使して、下図のように軒長さから影になる高さを計算します。
◯1階間取りと吹き抜けの窓の位置(赤枠)
※ソファが縦になっていますが、この向きもしくは横向きを想定
計算のイメージ
図にするとイメージはこんな感じです。
窓の一点を通る日差しが床のどこに当たるかを考えようと思います。
太陽の高度、方位は以下を参考にしています。
具体的な式にすると、
東を０°とした時の太陽方位：θ1
家の真南からのずれ：θ2(きたきつね邸は20)
壁面補正：θ3(東面:90、南面:0、西面:-90)
太陽高度：θ4
窓の高さ：h
壁から垂直方向の距離：L1
壁から水平方向の距離：L2
とすると、上記はそれぞれ下式で算出できます。
L1=h/tanθ4×sin(θ1-θ2+θ3)
L2= h/tanθ4×cos(θ1-θ2+θ3)
この時系列データをグラフ化します。
また、よく分からないことをしているの…
それは大事なの！
南面
グラフは横軸が南面の壁をイメージして、左側が西、右側が東側になります。
縦軸は南面から見て北側方向への日差しの入り込みになります。
プロットは青が11時、オレンジが14時、灰色は16時のラインです。
5000mmと3300mmの間が日が当たるところになります。
吹き抜け窓をイメージしているので西側には4.5m(5マス)、東側には2.7m(3マス)を外れると、完全に床ではなく壁に日差しが当たることになります。
◯高さ：5000mm
◯高さ：3300mm
こちらは軒が作る影の高さです。
窓がこの範囲で影に入っていれば、日差しの入り込みは気にしなくても良い、ということです。
◯軒長さ：600mmの影の高さ
こちらは隣家が作る影の高さです。
こちらも窓がこの範囲で影に入っていれば、日差しの入り込みは気にしなくても良い、ということです。
◯隣家の高さ：6000mm、隣家との距離：2200mmの影
- 5〜7月は軒が900mmであれば、11〜14時は窓はほぼ影に入る。15時の段階で東に2.7m(3マス)分、入り込みとしては2マス分なので、ソファにも日は当たらない。一方で、日射は多少入るので、ハニカムは14時以降閉めたほうがいいかもしれない。
- 4、8月は13時以降で日差しが入り込む。東に2.7m(3マス)の範囲で見ると14時過ぎには通過し、日差しの入り込みは2.4m(2.5マス)くらいなので、3マスくらいのところにソファがあれば日差しは当たらない。日射を防ぐので有ればハニカム常時閉が良いかもしれない
- 3、9月は2.7m(3マス)くらい日差しが入り込む。窓の上部は概ね軒で遮られるとして、2.7〜3.6m(3〜4マス)くらいのところに12〜14時過ぎくらいまで日差しが当たる。これ以降は日差しのあたりが東に移動するので、問題なし。3月は日射があっても良いが、9月は日射遮蔽したほうがいいかもしれない。
- 2、10月は4.5〜7.2m(5〜8マス)のところに日差しが入り込む。3〜9月と同様に12〜14時で当たるが、これ以降は東の方へ移動するので問題なし。ソファに座っても日差しは当たらなそう。この時期は日射取得したいのでハニカムは上げておきたいが、リビングで過ごす分には問題なさそう。
- 11〜1月は、3.6m(4マス)以内は日差しが当たらないので、ソファにいる分には問題ない。基本的にハニカムは閉めなくても問題ない。
東面
向きがわかりやすいように、上下を南北に見直した東窓の日差し入り込みです。
リビングの位置は南に3.6〜-2.7m(4〜-3マスくらいのところです)
◯高さ：5000mm
◯隣家の高さ：6000mm、隣家との距離：8000mm
- 5〜7月は、10時くらいでほぼ垂直に日差しが入り込み、この時は2〜3マスのところが当たります。すなわちリビング直撃です。8〜10時は概ね入り込みが3.6m(4マス)を超えるので、和室の方か吹き抜けの壁に当たることになります。12時前から軒で日差しは遮られますが、それまではリビングに日差し直撃です。午前中はハニカムは下げっぱなしでいいかもしれません。
- 4、8月は5〜7月と似ており、10時くらいでほぼ垂直に日差しが入ります。9時くらいまでは和室に日が当たり、10時以降はリビングには日差しが直撃なので、午前中はハニカム下げるのが良い。
- 3、9月は10時以降くらいで日差しがリビングに入り込みます。その後は、軒で日射遮蔽される12時くらいまでは日差し直撃です。
- 2、10月はリビングというよりはダイニング側(北方向に2.7m(3マス)〜)に日差しが入り込みそうで、リビングは影になります。すなわち、吹き抜けの壁に日差しが当たることになるのでこの熱をうまく使うことが大事かなと思います。
- 11〜1月はさらに北側に日差しが入り込み、ダイニング・キッチン側に日差しが入り込みます。一部は吹き抜けの壁に日差しが当たることになりそうです。こちらも同じく吹き抜けの壁に日差しが当たることになるのでこの熱をうまく使うことが大事かなと思います。
ということで、日差しの入り込みの検討でした。