Моделювання поверхні, відбитих сонячних променів від фасадів

Abstract

Існує велика кількість фасадів будинків у вигляді поверхонь 2-го порядку та складніших. Кожна поверхня має свої особли-вості відбиття сонячних променів. Виникає потреба аналізу цього відбиття для виявлення зон концентрації потоку сонячних променів, що створюють зони перегріву, та знаходження зон з дифузним відбиттям сонячних променів. Виявлення таких ділянок дозволяє коригувати фасади на стадії проектування для створення комфортного середовища існуючої забудови та надає можливість аналізу освітлення протилежних будівель. Існуюча теорія конгруенцій дозволяє проаналізувати відбиття сонячних променів синтетично з геометричної точки зору та представити їх аналітично. Двопараметрична множина нормалей поверхні фасаду розшаровується на відповідні поверхні нормалей до головних твірних вздовж перерізу площиною. Відносно тих самих твірних конгруенція відбитих поверхнею сонячних променів розшаровується на поверхні відбитих променів. Доцільно використовувати систематизацію відбиваючих поверхонь по принципу поверхонь нормалей до їх твірних, що дає можливість використовувати поверхні відбитих променів з типовими характеристиками для певних типів поверхонь нормалей. Завдяки вказаному методу можна отримувати квазіфокальні лінії поверхонь відбитих променів в яких спостерігається концентрація відбиттів та, відповідно, зони перегріву. З вказаного методу напряму виходить можливість підбирати форми поверхонь фасадів по наперед заданим умовам, варіативно моделюючи їх на основі відомих поверхонь відбитих променів. На основі вказаного алгоритму аналітичної побудови можна використовувати відбиваючі поверхні будь-якої складності, зокрема, поверхні 2-го порядку, торсові, каналові, поверхні переносу, поверхні обертання та інші, а також об’єднанні вздовж ліній основних перетинів. В роботі розглядається моделювання відбитих сонячних променів за допомогою аналітичних рівнянь поверхонь відбитих променів. Ці розрахунки дозволяють проектувати фасади нових будинків залежно від поставлених завдань. Подальші дослідження можливі для комп’ютерної візуалізації поверхонь відбитих сонячних променів.