(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緯度、経度、季節、及び時刻から太陽位置を演算する第１のステップ、
建物開口部の方向から該開口部に対する太陽位置を演算する第２のステップ、
天空光による該開口部の輝度を基準とし、該開口部に光源を設定する第３のステップ、
該開口部をグリッドに分割し、該グリッドごとに日照障害物の影になるかどうかを判定する第４のステップ、
影にならないと判定されたグリッドを使って開口部から床面に照射される照度分布または熱量分布を演算する第５のステップ、
上記各ステップを有する住宅用日照シミュレーション方法。
【請求項２】
天空光による該開口部の輝度は、直接光と日照障害物の反射光を含むものである請求項１に記載した住宅用日照シミュレーション方法。
【請求項３】
さらに前記床面を格子状に区切り、それぞれの格子毎に照度または熱量を演算した結果を格子毎に分布表示するステップを有する請求項１または２に記載した住宅用日照シミュレーション方法。
【請求項４】
さらに開口部をグリッドで分割した演算結果について、日照障害物の影にならないと判定されたグリッドと、日照障害物の影になると判定されたグリッドとを異なる表示として、日照障害物の影になるかならないかを開口部のグリッド毎に表示するステップを有する請求項１または２に記載した住宅用日照シミュレーション方法。
【請求項５】
請求項３または４に記載した住宅用日照シミュレーション方法により、前記床面の照度分布、前記熱量分布、または前記日照障害物の影になるかならないかの開口部のグリッド毎の表示を示した表示物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開口部から建物の内部への日照の変化を季節、時刻に応じて演算し、この結果を表示することで、目的の建物に於ける開口部から建物内部への日照状態を知り得るようにした住宅用日照シミュレーション方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
建物を建築する場合、隣地に対する日影の影響の範囲が法的に制限されており、この制限を満足し得るか否かを確認することを目的として、コンピューターを用いて目的の建物による影の状態をシミュレーションする日影シミュレーション装置が利用されている（例えば非特許文献１参照）。
【０００３】
日影状態をシミュレーションする場合、隣地に対する日影の法的な制限を満足することを目的とするため、目的の建物はシミュレーション用のモデルとして形状を正確に構築する必要がある。即ち、建物の形状が変わると、この変化に対応して隣地に対する日影条件が変化し、その都度、シミュレーション用のモデルを再構築してシミュレーションしなければならなくなる。
【０００４】
このため、顧客との間で建物の間取りや高さ等の設計がある程度進行したとき、キャドシステム等を用いてシミュレーション用のモデルを構築し、このシミュレーション用のモデルに基づいてコンピューターを用いた日影シミュレーション装置を利用して日影のシミュレーションを実施するのが一般的である。
【０００５】
【非特許文献１】ＭｉｎｉＣａｄ周辺ガイドブック（エーアンドエー株式会社：１９９７年５月１６日改訂第１版）  第３５頁  Ｓｔｉｃｋ  Ｓｈａｄｏｗ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の如く、従来の日影シミュレーションは、目的の建物モデルの隣地に対する日影を検討して法的な制限を満足させることを主たる目的とするものであり、個々の建物に於ける居住環境の評価を目的とするものは少なかった。
【０００７】
特に、法的制限を検討する場合、検討対象となる建物は外部形状に対する計画の完成度が高いことが必要であり、顧客との間での検討が進行した後でなければ効果的なシミュレーションを実施することが出来ず、且つ検討対象となる建物をモデルとしてコンピューター内に構築するには、建築及びＣＡＤ等の専門的な知識を必要とし、更に、専門的な知識を有する者であっても多大な時間を必要とするという問題がある。
【０００８】
コンピューターを利用することなく日照の検討を行う場合、太陽位置の特定が難しく、更に、隣家の形状に応じて壁面に影を描くのは専門知識を有する者でないと困難であり、結果的に冬至の南中時の検討のみを行って、西日や東からの日照は検討されることが少ないという問題がある。
【０００９】
しかしながら、建物の検討を開始する時点に於いて、顧客から、建物を構成する個々の居住空間に対する日照状態を要求されることがあるが、従来の日影シミュレーションではこのような要求に対処し得ないという問題がある。
【００１０】
また屋内の「明るさ」を確保する場合、建築基準法の規定を遵守することが指針とされているが、同法の規定では、屋内の居住空間の採光環境を充分に担保出来ない場合がある。また屋内空間の「明るさ」は設計上人工照明によって確保することとなり、特に、小規模住宅に於ける自然光による「明るさ」の確保は実際問題として確立していないのが実情である。
【００１１】
本発明の目的は、開口部廻りのモデルにのみ限定することによってモデルの構築に要する時間を削減し、設計の初期段階であっても個々の居住空間に対する日照を容易にシミュレーションし得る住宅用日照シミュレーション方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る第１発明（請求項１）は、緯度、経度、季節、及び時刻から太陽位置を演算する第１のステップ、
建物開口部の方向から該開口部に対する太陽位置を演算する第２のステップ、
天空光による該開口部の輝度を基準とし、該開口部に光源を設定する第３のステップ、
該開口部をグリッドに分割し、該グリッドごとに日照障害物の影になるかどうかを判定する第４のステップ、
影にならないと判定されたグリッドを使って開口部から床面に照射される照度分布または熱量分布を演算する第５のステップ、
上記各ステップを有する住宅用日照シミュレーション方法である。
【００１３】
本発明に係る第２発明（請求項２）は、天空光による該開口部の輝度は、直接光と日照障害物の反射光を含むものである請求項１に記載した住宅用日照シミュレーション方法である。
【００１４】
本発明に係る第３発明（請求項３）は、さらに前記床面を格子状に区切り、それぞれの格子毎に照度または熱量を演算した結果を格子毎に分布表示するステップを有する請求項１または２に記載した住宅用日照シミュレーション方法である。
【００１５】
本発明に係る第４発明（請求項４）は、さらに開口部をグリッドで分割した演算結果について、日照障害物の影にならないと判定されたグリッドと、日照障害物の影になると判定されたグリッドとを異なる表示として、日照障害物の影になるかならないかを開口部のグリッド毎に表示するステップを有する請求項１または２に記載した住宅用日照シミュレーション方法である。
【００１６】
本発明に係る第５発明（請求項５）は、請求項３または４に記載した住宅用日照シミュレーション方法により、前記床面の照度分布、前記熱量分布、または前記日照障害物の影になるかならないかの開口部のグリッド毎の表示を示した表示物である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る住宅用日照シミュレーション方法では、建物全体のシミュレーション用のモデルを構築することなく、開口部廻りに限定したシミュレーション用のモデルを構築することで日照のシミュレーションを実行することが出来る。このため、建物全体のシミュレーション用のモデルを構築するのに必要な諸要素を大幅に削減することが出来る。従って、開口部廻りに限定したシミュレーション用のモデルの構築を短時間で行うことが出来、且つ設定の初期段階での検討に逐次対応することが出来る。
【００１８】
特に、構築すべきシミュレーション用のモデルが開口部廻りのみに限定するものであるため、建築の専門知識を有することのない営業員であっても、簡単に構築することが出来る。このため、住宅展示場等に於いて、顧客の要望や条件を聞き取りつつ、その場でシミュレーションを実行することが出来る。
【００１９】
そして日照のシミュレーションを実行した結果、顧客は、目的の建物の建築地点、季節、時刻等に対応して日当たりや、この日当たり状態の変化、更に、明るさを知ることが出来る。このため、開口部の位置や形状を次々に変えてシミュレーションすることが出来、顧客の満足する日照状態を容易に且つ短時間で実現することが出来る。
【００２０】
なお、本発明の住宅用日照シミュレーション方法は、建物の開口部から住宅の室内に入る天空光による該開口部の輝度を基準とした長方形光源として想定し、光源に基づき、床面の照度分布を演算するので、建物の屋内の明るさ、すなわち居住空間の採光環境をシミュレーションすることができることは言うまでもない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、上記住宅用日照シミュレーション方法の好ましい実施形態について図を用いて説明する。図１は住宅用日照シミュレーション方法を実行する住宅用日照シミュレーション装置の外観の例を示す図、図２は住宅用日照シミュレーション装置の構成を説明するブロック図、図３は日照のシミュレーションを実行して結果を表示する手順を説明する図、図４は季節に対応した太陽の日影図、図５は目的の開口部に対する日照障害条件を説明する図、図６は開口部をグリッドに分割した状態を説明する図、図７は日照障害条件毎に変化する開口部の状態を説明する図、図８は場所，季節を特定したときの１時間毎に変化する日照状態をマルチ表示した図、図９は天空率を演算する際の建物と開口部との関係を説明する図、図10は床面の照度分布を表示した図、図11は床面の照度分布をマルチ表示した図である。
【００２２】
本発明に係る住宅用日照シミュレーション方法は、例えば住宅展示場のような場所で顧客と対面しつつ操作することで、具体的に建物全体を設計することなく、個々の居住空間と該居住空間に形成する開口部の形状及び日照に対する障害物の条件を指定することによって、該開口部に対する日照の状態や照度の分布状態、更に、太陽からの入熱量を演算し得るように構成したものである。そして季節及び時刻に応じた開口部への日照の状態や照度分布を演算してシミュレーションすることで、個別の居住空間に対する居住性を認識することが可能である。
【００２３】
上記住宅用日照シミュレーション方法では、個別の居住空間と、該居住空間の壁面に形成された開口部の形状や寸法と、開口部の外側に存在する日照障害物の条件のみが必要であり、建築に対する専門的な知識やＣＡＤに対する専門的な知識がなくとも簡単且つ容易に日照状態をシミュレーションすることが可能である。
【００２４】
住宅用日照シミュレーション方法を実行する住宅用日照シミュレーション装置は、図１、図２に示すように、太陽位置演算手段１ａ、日照演算手段１ｂ、照度分布演算手段１ｃ、熱量演算手段１ｄや記憶手段１ｅ及び一時記憶装置１ｆ、演算装置１ｇからなる制御装置１と、表示装置を構成するディスプレイ２及びプリンター３と、日照シミュレーションを実行するのに必要な情報を入力する入力装置４を構成するキーボード４ａ及びマウス４ｂを有して構成されている。
【００２５】
各演算手段１ａ〜１ｄには夫々目的の演算内容を実行するプログラムが格納されており、入力装置４によって演算に必要な情報を入力すると共に演算を開始させると、指定された演算手段が作動して目的の内容を演算し、その結果をディスプレイ２に表示し、或いは指定に基づいてプリンター３で印刷し得るように構成されている。
【００２６】
太陽位置演算手段１ａは、目的の建物の地球上の位置（緯度、経度）、季節及び時刻に対応した太陽位置を演算するものである。
【００２７】
地球上の位置及び季節、時刻が指定されたとき、指定された各条件に対応した太陽の位置は一義的に決定される。前記太陽の位置は、太陽高度（ｈ°、地上に於ける特定の点と太陽を結ぶ線と該点に於ける水平線とのなす角）と、太陽の方位角（Ａ°、太陽が南中したときを０°とした子午線との角度をいい、西方向を正、東方向を負で表す）とによって特定されるものであり、夫々次式によって演算することが可能である。
【００２８】
sin（ｈ）＝ sin（φ）・ sin（δ）＋ cos（φ）・ cos（δ）・ cos（ｔ）
sin（Ａ）＝ cos（δ）・ sin（ｔ）・ sec（ｈ）
但し、 ｈ：太陽高度（°）
φ：目的地の緯度（°）
δ：太陽の赤緯（°）、夏至δ＝23.45 、春・秋分δ＝０、冬至δ＝−23.45 、ｔ：時角（°）、１時間を15°とした真太陽時の時角Ａ：太陽の方位角（°）
である。
【００２９】
太陽位置演算手段１ａには上記各式を解くプログラムや三角関数表が格納され、入力装置４から、目的地の緯度、経度、季節及び時刻等の情報が入力されると、これらの情報は一時記憶装置１ｆに記憶され、プログラムの実行が指示されたとき、太陽位置演算手段１ａによって指定された条件に応じた太陽の位置を演算することが可能である。そして演算した結果を記憶し或いは一時記憶装置１ｆに記憶させておくことが可能である。
【００３０】
例えば、図４は東京（緯度、φ＝35.68 °、経度、139.77°）に於ける太陽日影図であり、原点Ｏに鉛直に立てた単位長さＵの棒の影を季節（冬至、春・秋分、夏至）及び時刻に対応した影の方向と長さを示すものである。即ち、上記各式に基づいて演算した太陽の方位角と太陽高度に応じて単位長さの棒が形成する影を示すものであり、建物に形成した開口部による日照シミュレーションの基本をなすものである。
【００３１】
従って、特定の緯度及び経度を持った地点に於ける壁面の方位角である壁方位（α）と、壁面の傾斜角度である壁傾角（θ）と、を設定することによって、この壁面と太陽のなす角である壁面交角（ｈｗ）を演算することが可能である。
【００３２】
即ち、sin（ｈｗ）＝ sin（ｈ）・ cos（θ）＋ cos（ｈ）・ sin（θ）・ cos（Ａ−α）
である。そして壁面交角ｈｗが90°を越えた場合、対象となる壁面には日が当たらないこととなる。
【００３３】
日照演算手段１ｂは、前述した太陽位置演算手段１ａによって演算した太陽の位置と、建物に形成する開口部の具体的な形状と、開口部の外側に存在する例えば庇や隣家の壁或いは立木等の日照障害条件に基づいて開口部に照射される日照の位置と面積を演算するものである。
【００３４】
例えば図５に示すような建物５に、出寸法ｄを持ったベランダや庇５ａ等のオーバーハングと、出寸法Ｗｄを持った袖壁５ｂと、開口部６が形成されており、且つ距離Ｗ離隔した位置に隣家７が存在するような場合、開口部６及び壁８の方向に基づいて、日照の位置と面積を演算することが可能である。尚、９は開口部６の内部に形成された床面である。
【００３５】
尚、本実施例では、図６（ａ）に示すように、壁８の面を縦方向をＨ＝100mm、横方向をＷ＝305 ／３mm（横方向の３個のグリッドが305mm ）の寸法を持った多数のグリッドに分割し、これらのグリッドに於ける開口部６の位置を１として設定（同図（ｂ）参照）すると共に該開口部６の横方向の中央部に縦方向のｙ軸を、且つ横方向のｘ軸を設定する。特に、本実施例では同図（ｂ）に示すように、６列，４行のグリッドを持った開口部６が設定されており、この開口部６の総面積は、１の数と、0.1 ×305 ／３の積となる。
【００３６】
壁８をグリッドに分割する際の寸法は、上記の如き寸法に限定するものではなく、縦横共に100mm であって良く、また他の寸法であっても良い。即ち、壁８を如何なる寸法を持ったグリッドに分割するかは、該壁８の面積や得るべき精度等の条件を考慮して設定すべき問題である。特に、横方向の寸法は、予め設定されたモジュール寸法と関連付けることが好ましく、個々のグリッドに於ける縦，横の寸法が異なっていても特別な問題はない。
【００３７】
そして、日照状態の検討を実施すべき、季節，時間を特定した後、庇５ａ，袖壁５ｂ，隣家７或いは立木等の影響を考慮しつつ、日照の位置と面積を演算している。尚、同図に示すグリッドは模式的なものであり、実際は、目的の壁の幅及び高さとに対応する数のグリッドが形成され、且つ目的の開口部の幅と高さとに対応する数のグリッドが形成されている。
【００３８】
図７（ａ）〜（ｄ）は、上記の如くして特定された季節，時刻に対応して図５に示す開口部６の日照状態を演算する手順と過程を示すものである。
【００３９】
即ち、同図（ａ）は隣家７による影の部分をチェックした図であり、太陽高度（tan h ）、隣家７の高さ（H2）、開口部６が設計された部屋のＦＬ高さ（H1）、開口部６の方位角（α）として、次式により各グリッド毎に判定する。
【００４０】
tan h ＜（H2−H1−Ｙ座標）／｛Ｗ・sec(Ａ−α) ｝
但し、Ｗは隣家との距離上記式を満足したグリッドは隣家７に影響されて日影となる。このため、開口部６の対象部分（日影の部分）を空白とし、影にならない部分、即ち、日照部分を１とする。
【００４１】
上記の如き演算を各グリッド毎に実施し、該演算結果を一時記憶装置１ｆに記憶させ、更に、ディスプレイ２に表示することによって、例えば同図（ａ）のように、各列４行目のグリッドが日影になっていることが明瞭になる。
【００４２】
次に、同図（ｂ）は、袖壁５ｂによる影の部分をチェックした図であり、袖壁５ｂの出寸法（Ｗｄ）、開口部６の中央から袖壁５ｂまでの距離（Ｗｋ）として、次式により各グリッド毎に判定する。
【００４３】
tan（Ａ−α）＞｜Ｗｋ−Ｘ座標｜／Ｗｄ上記式を満足したグリッドは、袖壁の影響を受けて日影となるため、開口部６の対象部分（日影の部分）を空白とし、影にならない部分、即ち、日照部分を１とする。
【００４４】
上記の如き演算を各グリッド毎に実施し、該演算結果を一時記憶装置１ｆに記憶させ、更に、ディスプレイ２に表示することによって、例えば同図（ｂ）のように、左側の２列のグリッドが日影になっていることが明瞭になる。
【００４５】
次に、同図（ｃ）は、ベランダや庇５ａ等のオーバーハングによる影の部分をチェックした図であり、庇５ａの出寸法（Ｏｄ）、庇５ａの下端高さ（ＯＨ）として、次式により各グリッド毎に判定する。
【００４６】
tanｈ＞（ＯＨ−Ｙ座標）／｛ｄ・ sec（Ａ−α）｝
上記式を満足したグリッドは、オーバーハングの影響を受けて日影となるため、開口部６の対象部分（日影の部分）を空白とし、影にならない部分、即ち、日照部分を１とする。
【００４７】
上記の如き演算を各グリッド毎に実施し、該演算結果を一時記憶装置１ｆに記憶させ、更に、ディスプレイ２に表示することによって、例えば同図（ｃ）のように、各列１行目のグリッドが日影になっていることが明瞭になる。
【００４８】
上記の如き、各日照障害物条件に対応させた各式を解くプログラムや三角関数表は予め日照演算手段１ｂに格納されている。そして、入力装置４から入力された日照障害物条件の情報を一時記憶装置１ｆに記憶した後、太陽位置演算手段１ａによって演算された太陽位置の演算結果に応じて開口部に設定された各グリッド毎に演算し、演算した結果を記憶し或いは一時記憶装置１ｆに記憶させておくことが可能である。そして目的の開口部６に対する日照障害物条件による影響を演算することで、予め特定した季節と時刻に対応し、且つ個別の日照障害条件に起因する開口部６の日照状態を判定することが可能である。
【００４９】
個別の日照障害条件に起因する日照状態の演算結果を一時記憶部１ｆに記憶させ、全ての演算が終了した後、各グリッド毎の数値を確認し、数値が４となったグリッドは各日照障害条件にも関わらず影にならなかった部分として、また数値が３以下のグリッドは何れかの日照障害条件により影になった部分として判定する。
【００５０】
そして、同図（ｄ）に示すように、開口部６の数値が４になったグリッドを１とし、数値が１，２，３のグリッドを塗りつぶしてディスプレイ２に表示することで、目的の開口部６に対する特定の季節，時刻に於ける日照障害条件に伴う日照状態をシミュレーションすることが可能である。更に、時刻を変化させて夫々の時刻毎のシミュレーション結果を同一のディスプレイ２に表示し、或いはプリンター３によって記録することで経時的に変化する日照状態をシミュレーションすることが可能である。
【００５１】
更に、日照されたグリッド数を演算し、この数値と、0.1 ×0.305 ／３との積によって日照面積ｆｍを演算することが可能である。
【００５２】
図８は、午前８時から午後４時の間で１時間毎にシミュレーションした結果を表示した図である。尚、シミュレーション時の各条件を、場所，東京、季節，冬至、開口部の方位角０度（真南向き）、開口部の幅1648mm，高さ天1994mm，下端124mm 、隣家の条件として８ｍ離隔した位置に２階建、開口部の天と一致して出寸法447mm のオーバーハング、屋内側から見て開口部の中心から左側に915mm の位置に出寸法1830mmの袖壁として設定している。
【００５３】
図に於いて、左列１行目は午前８時に於ける開口部の日照状態を示し、２行目が９時，３行目が10時というように配列されている。このシミュレーションの結果、目的の開口部では、午前10から徐々に日が当たりだし、12時，午後１時に最も日照状態が良く、午後３時以降は影となることが判明する。このように、建物の全体構成を考慮することなく、目的の開口部の条件と日照障害条件を適宜設定することで、季節，時刻に応じた日照状態をシミュレーションすることが可能である。
【００５４】
照度分布演算手段１ｃは、太陽位置演算手段１ａと日照演算手段１ｂの演算結果から、開口部６を通して床面９の照度分布を演算するものである。開口部６が窓であり、該開口部６を通して床面に照射された日射の照度分布を演算する場合、開口部６を天空光による窓面の輝度を基準とした長方形光源として想定すると共に床面上を一辺が305mm で区切られた多数の格子を想定し、各格子毎に該格子から開口部６までの距離に基づいて照度Ｅｓ（Ｌｘ）を演算することが可能である。
【００５５】
先ず、天空率の演算について説明する。開口部６に於ける点Ｐの天空率Ｕｐは数式１の（１）式で与えられ、また隣家７に於ける点Ｐと対向する点ＰＰの天空率Ｕｐｐは（２）式で与えられる。ここで、全天空照度をＥｏとしたとき、Ｐ点の直接昼光照度Ｅｐ、及びＰＰ点の直接昼光照度Ｅｐｐは、Ｅｐ＝Ｕｐ・ＥｏＥｐｐ＝Ｕｐｐ・Ｅｏで与えられる。またＵｐ，Ｕｐｐは、夫々数式１の（１）式，（２）式で与えられる。
【００５６】
【数１】
0004401377.tif 000002
【００５７】
隣家７の壁面の反射率をＲとし、該壁面の反射光が全てＰ点に入射するものとすると、Ｐ点に於ける反射光照度Ｅｓｐは、Ｅｓｐ＝Ｅｐｐ・Ｒとなる。そして開口部６の透過率をＴとしたとき、Ｐ点に於ける全透過昼光照度Ｅｐｔは、Ｅｐｔ＝（Ｅｐ＋Ｅｓｐ）・Ｔとなり、開口部６の平均全透過昼光照度は、数式１に於ける（３）式で与えられる。
【００５８】
従って、開口部６を上記平均全透過照度を持った光源として想定することで、開口部６から距離Ｌ離隔した位置に於ける格子の照度を演算することで、床９の照度分布を演算することが可能である。
【００５９】
照度分布演算手段１ｃには上記各式を解くプログラムが格納され、入力装置４から入力された季節，時刻、床面９からの高さや開口部６自体の寸法の情報が一時記憶装置１ｆにされた後、太陽位置演算手段１ａと日照演算手段１ｂによって演算された演算結果に応じて床面９に於ける照度分布を演算することが可能である。そして床面に設定した各格子毎に照度を演算した結果を一時記憶装置１ｆに記憶させておき、全ての格子の照度を演算した後、この演算結果をディスプレイ２に表示させ、或いはプリンター３によって記録させることで、図10，図11に示す照度分布をシミュレーションすることが可能である。
【００６０】
尚、図10，図11は、図８と同一の条件で演算した結果を表すものであり、特に、図10は午前10時の照度分布を拡大した図である。また図11は午前８時から午後４時までの間を１時間毎に演算した結果得られた照度分布図である。このように、開口部６から室内に照射された照度分布のシミュレーションを実施することが可能である。
【００６１】
熱量演算手段１ｄは、太陽位置演算手段１ａと日照演算手段１ｂの演算結果から、開口部６に入力される熱量を演算するものである。例えば図５に示す開口部６が形成された建物に於いて、開口部６に対する入熱量Ｊαθ（kcal/m2 h ）は次式で与えられる。
【００６２】
Ｊαθ＝（Ｊ０／ｒ2 ）・Ｐcosec(h)・ sin( ｈｗ)但し、 Ｊ０：太陽定数（1164kcal/m2 h ）
ｒ：地球の軌道半径の平均値に対する割合夏至；ｒ＝1.0164春分；ｒ＝0.9662秋分；ｒ＝1.0033冬至；ｒ＝0.9836Ｐ：大気の透過率（Ｐ＝0.7 ）
ｈ：太陽高度ｈｗ：壁面交角特に、開口部６としての窓を透過する日射量は、Ｊｒ＝Ｊαθ・ａ・ｐ但し、 ａ：開口部６の面積ｐ：窓ガラスの透過率。
【００６３】
次に、上記の如き各演算部１ａ〜１ｄを有する住宅用日照シミュレーション方法によって、開口部５を通した日照のシミュレーションを実行する手順について図３を用いて説明する。
【００６４】
先ず、入力装置４によって目的の建物を建築すべき地球上の位置を緯度と経度で入力すると共に日照シミュレーションを実行すべき季節と時刻の各情報を入力し、更に、開口部５の方向（方位角、傾斜角）、開口部６の形状（寸法）、開口部６の外側に存在する日照障害物の条件（隣家７，庇５ａ等のオーバーハング，袖壁５ｂ等）等の情報を入力する。
【００６５】
ステップＳ１では、入力された前記各情報に基づいて太陽位置演算手段１ａにより、太陽高度（ｈ°）と太陽方位角（Ａ°）からなる太陽位置を演算する。この太陽高度と太陽方位角は日照をシミュレーションするに際し、最も基本となる情報であり、以後実行される全ての演算に関わるものである。
【００６６】
ステップＳ２では、上記ステップＳ１に引き続き該ステップＳ１の演算結果と開口部６の方向から、該開口部６に対する太陽位置を演算する。このステップＳ２を経ることによって、目的の建物に於ける特定の開口部６に対応させて該開口部６と太陽との関係を設定することが可能となる。従って、以後実行される開口部６に対する日照の位置と面積の演算、開口部６を透過した床面の照度分布の演算、開口部６に入力される熱量の演算の全てに利用される。このため、ステップＳ２による演算結果は一時記憶装置１ｆに記憶され、前記各ステップを実行する際に読み出されて利用される。
【００６７】
次に、ステップＳ３では、ステップＳ２の演算結果と、開口部６の形状と該開口部６の外側に存在する日照障害物の条件とに基づいて日照演算手段１ｂにより、開口部６の日照の位置と面積を演算する。ステップＳ３による日照の位置と面積の演算結果はステップＳ４に伝達され、ディスプレイ２に表示される。またステップＳ３に於ける演算結果はステップＳ４と同時にステップＳ５に伝達され、該ステップＳ５で記憶装置１ｅに記憶される。
【００６８】
特に、ステップＳ３では、日照の位置と面積を季節毎、時刻毎に演算し、この演算結果をステップＳ５で記憶装置１ｅに記憶すると共に季節及び時刻に対する全条件の演算が終了した後、ステップＳ６で記憶した全てのデータをマルチ表示することによって、図８に示すような季節と時刻に応じて変化する日照の位置と面積を１つの画面上に、或いは１枚の図面上に表示することが可能である。
【００６９】
開口部６を通して床面に照射される照度分布を演算する場合には、ステップＳ７に移行し、入力装置４から窓ガラスの透過係数を入力すると、ステップＳ７では、ステップＳ２で得た開口部６に対する太陽位置の演算結果、或いはステップＳ３で得た開口部６に対する太陽位置の演算結果から照度分布演算手段１ｃにより、床面上での照度分布を演算する。この演算結果は、ステップＳ８でディスプレイ２に表示され、或いはプリンター３によって記録され、全てのデータをマルチ表示することで図11に示す照度分布を１つの画面上に、或いは１枚の図面上に表示することが可能である。
【００７０】
また開口部６を通して床面に入力される熱量を演算する場合には、ステップＳ９に移行し、入力装置４から入力された窓ガラスの透過係数と、ステップＳ２で得た開口部６に対する太陽位置の演算結果、或いはステップＳ３で得た開口部６に対する太陽位置の演算結果から熱量演算手段１ｄにより床面に対して入力された熱量を演算する。この演算結果は、ステップＳ10でディスプレイ２に表示され、或いはプリンター３によって記録される。
【００７１】
上記の如くして建物の建築地点（緯度、経度）が決定し、且つ該建物に於ける開口部６の方向、更に、開口部６の外側に存在する隣家７や、ベランダや庇５ａ等のオーバーハング部或いは袖壁５ｂ、更に立木等の日照障害物の条件が決定すると、季節や時刻に応じた開口部６に照射される日照の位置や面積の変化をシミュレーションすることが可能である。更に、開口部６を構成する材質、例えば開口部６が窓である場合、窓ガラスの透過率を決定することで、床面の照度分布を演算して照度の変化をシミュレーションすることが可能であり、且つ開口部６に入力される熱量を演算することが可能である。
【００７２】
上記の如く、本実施例に係る住宅用日照シミュレーション方法では、建物全体の設計の如何に関わらず、開口部６と空間を想定すると共に該開口部６の外側に存在する日照障害物を想定することによって日照のシミュレーションを実行することが可能である。
【００７３】
本実施例に於いて、開口部６を通した日照に基づく照度分布のシミュレーションを実行する場合、床面を例えば一辺の長さを100mm 、或いは305mm に設定した格子状に区切り、夫々の格子毎の照度を演算することが好ましい。このように、床面を格子状に分割して演算することで、照度分布演算手段１ｃに於ける演算を合理的に処理することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明の住宅用日照シミュレーション方法は、天空光による開口部の輝度を基準とした長方形光源として想定して床面の照度分布を演算するので、傾向部の形状の如何に関わらず利用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】住宅用日照シミュレーション方法の外観の例を示す図である。
【図２】住宅用日照シミュレーション方法の構成を説明するブロック図である。
【図３】日照のシミュレーションを実行して結果を表示する手順を説明する図である。
【図４】季節に対応した太陽の日影図である。
【図５】目的の開口部に対する日照障害条件を説明する図である。
【図６】開口部をグリッドに分割した状態を説明する図である。
【図７】日照障害条件毎に変化する開口部の状態を説明する図である。
【図８】場所，季節を特定したときの１時間毎に変化する日照状態をマルチ表示した図である。
【図９】天空率を演算する際の建物と開口部との関係を説明する図である。
【図１０】床面の照度分布を表示した図である。
【図１１】床面の照度分布をマルチ表示した図である。
【符号の説明】
【００７６】
１                        制御装置
１ａ                      太陽位置演算手段
１ｂ                      日照演算手段
１ｃ                      照度分布演算手段
１ｄ                      熱量演算手段
１ｅ                      記憶手段
１ｆ                      一時記憶装置
１ｇ                      演算装置
２                        ディスプレイ
３                        プリンター
４                        入力装置
４ａ                      キーボード
４ｂ                      マウス
５                        建物
５ａ                      庇
５ｂ                      袖壁
６                        開口部
７                        隣家
８                        壁
９                        床面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図９】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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