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日影の長さを計算するソフトと日影図の書き方 

 皆さん、こんにちは。最近、ソーラーパネルの発電量が気になるkokkoです。

 というのも、我が家での過去3年間における1日当たり発電量ベスト5はいずれも4月なんです。
 しかも風が強くて気温は低めの日が好成績

 それで、お日様と北風の競演を期待しちゃうんです。

日影図、鹿児島、春秋分

 さて、お日様と言えば、住宅の敷地探しで皆さんが最も気になるのは日当たりだと思います。

 例えば、南側に建物が建っているけど、この建物の影は季節や時刻によってどこまで迫ってくるんだろう?
 太陽の高度と方位は簡単に求められるでしょうが、影の長さは影倍率という数値を計算しないと求めることはできません。

 ということで、以前、旧ブログで日影の長さを計算してくれる太陽表というフリーソフトを紹介したんですが、リンク先が削除されてしまったようです。

 そこで、再度、日影の長さ(影倍率)を計算してくれるフリーソフトを探してみました。
 もちろん、CAD用などプロ向けの有償ソフトはいくらでもあるでしょうが、あくまで無料にこだわってみました。

 そして見つけたのは「日影データ」というソフト

 その地域の緯度ψ及び日赤緯δ(冬至-23.45°、春秋分0°、夏至23.45°)を入力すると、その日の8時から16時までの10分おきの日影データ(太陽の高度、方位角、日影倍率)のリストを作成してくれます。

 画像はこのソフトで作成されたリストの例です。

日影データ

 こちらからダウンロードできます。>>>日影データの詳細情報 : Vector ソフトを探す!

 ※ダウンロードによるトラブルには責任を負いかねますので、自己責任でお願いします。

 ただ、やはり私は太陽表の方が使いやすいので太陽表を使っています。
 それで、私がダウンロードしていた太陽表のファイルをWebにアップロードして紹介しようかとも思ったんですが、勝手にそんなことができないようにパスワード制限がかかっていました。

 しょうがないので、次回の記事にでも太陽表で計算した全国数ヵ所分をピンポイントで紹介してみたいと思います。
 
 それでは、今回は、太陽表で計算されたデータから日影図(時刻ごとの影の範囲)を作成する工程を紹介してみたいと思います。

 日影図の書き方については、こちらのサイトを参考にさせてもらっています。

 【参考にさせていただいたサイト】
 建築の日影図
  
 今回、私はExcel2007の図形を利用して書いてみました。
 いつも言っているように、私は文系の人間で、しかも自己流でやってますから、詳しい人からは笑われちゃうかもしれません。
 もし、もっと簡単に精密に書ける方法があればご教示いただければと思います。

 まず、日影図を書きたい位置と時季の日影データをとります。
 
 鹿児島市のデータを太陽表で取ってみるとこんな感じです。

 なお、北緯・東経の数値はgoogle地図の右クリックで、その位置データを知ることができますが、これは10進法なので、小数点以下の数値は60/100を乗じて60進法に改める必要があります。

計算条件緯度(北緯) :31°36′00″ 
 経度(東経) :130°33′00″ 
 (太陽)赤緯 :-23°27′00″ 
 均 時 差 :1分 45秒 
 解 析 日 :冬 至 
    
時刻太陽位置影の倍率影の長さ
太陽高度太陽方位角R×7.0
9時00分20°07′15″-43°41′56″2.730  19.11
10時00分27°54′58″-31°16′21″1.887  13.209
11時00分33°06′33″-16°28′03″1.533  10.731
12時00分34°57′00″0°00′00″1.431  10.017
13時00分33°06′33″16°28′03″1.533  10.731
14時00分27°54′58″31°16′21″1.887  13.209
15時00分20°07′15″43°41′56″2.730  19.11
 解 析 日 :春秋分 
    
時刻太陽位置影の倍率影の長さ
太陽高度太陽方位角R×7.0
9時00分37°01′55″-62°20′46″1.326  9.282
10時00分47°31′44″-47°46′27″0.915  6.405
11時00分55°21′23″-27°05′01″0.691  4.837
12時00分58°24′00″0°00′00″0.615  4.305
13時00分55°21′23″27°05′01″0.691  4.837
14時00分47°31′44″47°46′27″0.915  6.405
15時00分37°01′55″62°20′46″1.326  9.282
 解 析 日 :夏 至 
    
時刻太陽位置影の倍率影の長さ
太陽高度太陽方位角R×7.0
9時00分49°33′21″-89°54′52″0.852  5.964
10時00分62°16′41″-80°25′37″0.526  3.682
11時00分74°25′27″-62°09′47″0.279  1.953
12時00分81°51′00″0°00′00″0.143  1.001
13時00分74°25′27″62°09′47″0.279  1.953
14時00分62°16′41″80°25′37″0.526  3.682
15時00分49°33′21″89°54′52″0.852  5.964



 太陽表などで計算されたデータには影倍率までで、影の長さは表示されませんので、影の長さは自分で計算式を挿入して計算します。
 影の長さは、建物の高さに影倍率を乗じたものになります。

 影の長さ L = 高さ × 影倍率
 木造2階建てなら高さは7m程度、鉄筋コンクリート造なら10m程度です。

 このデータから、鹿児島市の春秋分の日影図を書いてみます。

 Excelシートを開いて、挿入→図形から南側の隣家を描いてみます。

 今回は単純に長方形にしてみました。
 方位は南南東くらいでしょうか? 
 -17°で表示されています。

 縮尺100分の1を想定すれば、ちょうど1cmが1mの長さに相当します。

 すでに、9時と10時の線は引いてありますが、11時のデータで影の絵を描いてみます。

日影図書き方1

 挿入→図形→線を選択し、垂直の線を適当に引いてみます。

 線をドラッグして右クリックし、図形の「サイズとプロパティー」(Excel2010では、「配置とサイズ」)を選択します。
 すると上のような窓が開きますので、幅を0にして、垂直になっていることを確認します。

 影の長さを線の長さに入力します。
 次に日影データの「太陽の方位角」に合わせて線に傾きを付けます。
 例では-26°です。
 
 この線を建物の頂点に接するように置きます。
 影に影響する頂点が3つありますから、同じ線をコピーであと2本作り、残りの頂点に接するように置きます。

日影図書き方2

 各線の先を結ぶとその時刻の日影になる範囲が表示できました。

日影図書き方3

 これを時刻ごとに書いていけば出来上がりです。

 次回は、全国のいくつかの都市の日影データを紹介します。
 10カ所くらいかなと考えていますが、ご希望の市町村があればコメントください。
 データを紹介させていただきます。 

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kokko
2008年にヤマサハウス絆の家が完成
2011年太陽光発電設置
宅建主任者試験合格、ファイナンシャルプランナー資格者
ただし、実務経験ゼロ
建築はど素人の中年男性です。
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