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Vorrichtung zur Ermittlung des Verlaufes des von einem erhöhten Punkt unter Voraussetzung einer bestimmten geographischen Breite auf eine horizontale Ebene geworfenen Schattens in Bauplänen
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259272.lineal ; Fig. 2 zeigt schematisch eine polachsbezogene Schattenschablone mit einem zusätzlichenMel3- lineal ; Fig. 3 zeigt eine spezielle Ausführungsfonn der Schablone gemäss Fig. 2 ; Fig. 4 zeigt eine besondere Ausführungsform der Schablone gemäss Fig. 1 ; Fig. 5 zeigt eine gnomonbezogene Schattenschablone gemäss Fig. 1 mit eingekittetem Tageszeitstrahlenteil.
Die in der Fig. 1 dargestellte, erfindungsgemässe Schattenschablone besteht aus einem Ta- geszeitstrahlenteil und einem mit diesem Teil aus einem Stück bestehenden Messlineal, das mit seinem Messrand mit dem über den Scheitel O' = H' des Tageszeitstrahlenbüschels hinaus ver- längerten 12h-Tageszeitstrahl zusammenfällt, Die zeitliche Reihenfolge der Bezifferung der Tageszeitstrahlen ist dem Uhrzeigersinn entgegengesetzt. Die einzelnen Tageszeitstrahlen decken sich mit den ihnen zeitlich entsprechenden Azimutstrahlen der Sonnenstände, wenn die Schablone horizontal und mit vom Pol 0'aus nach Süden gerichtetem 12h-Tageszeitstrahl gelagert ist.
Beim Gebrauch wird der Punkt 0'= H' der Schablone mit dem Normalriss A' des schattenwerfenden, erhöhten Punktes A im Bauplan und der der jeweiligen Tageszeit der Schattenbestimmung entsprechende Tageszeitstrahl mit dem südlich von A'liegenden Teil der durch A' gelegten Nord-Südrichtung des Bauplanes zur Deckung gebracht. Der Messrand des Messlineals fällt dann genau mit dem zu dieser Tageszeit von der vertikalen Strecke bzw. Kante AA'geworfenen Schatten zusammen. Die Schattenlängen können bei Verwendung dieser Schablone bequem mittels eines Rechenschiebers errechnet werden, indem man die Höhe H des schattenwerfenden Punktes A mit dem bei dem jeweils in Frage kommenden Zeitstrahl eingetragenen ctg-Wert des jeweiligen Sonnen-Einstrahlungswinkels multipliziert.
Die Auftragung der Schatten erfolgt dann mittels des Messlineals der Schablone. Wenn man z. B. 7 oder 14 solche Schablonen, die für verschiedene auf das ganze Jahr gleichmässig aufgeteilte Tage ausgelegt sind, hat, kann man damit die Schatten für beliebig hohe Objekte und für alle Tageszeiten an 12 bzw. 26 verschiedenen Tagen rasch ermitteln und im Bauplan auftragen.
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einer Zeit Schatten bekommt, wird der Polpunkt 0'= H'der Schablone und der Grundrisspunkt B'des Punktes B des Bauplanes und die durch die innerhalb der Klammern stehenden Angaben als Nord-Südrichtung gekennzeichnete Richtung der Schablone mit der Nord-Südrichtung des Bauplanes zur Deckung bzw. in Übereinstimmung gebracht.
Der Punkt B bekommt dann von allen um H m über den Punkten A'1, A'2...A'n bzw. über B gelegenen Punkten, die von B aus gesehen weiter entfemt liegen, als die Schattenlängen der von Al'A2... An geworfenen Schatten betragen, keinen Schatten und einen Schatten, wenn die Schattenlängen dieser Punkte grösser sind als die Entfernungen dieser Punkte vom Punkt B.
Fig. 2 zeigt die schematische Darstellung einer erfindungsgemässen polachsbezogenen Schattenscha-
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lineal ist eine baumassstäbliche, metrische Teilung und eine zusätzliche Skala der ZHS'- 0 Ì ! -Werte, nämlich der Längen (Hx ctg 9'xBaumassstab) der Normalprojektionen A'-ZHS* = O -ZHS einesvon einem um H m über der Horizontalebene' (Projektionsebene) liegenden Punkt A ausgehenden und die Horizontebene (Projektionsebene) im Punkt ZHS'durchstossenden bzw. in diesem Punkt endenden, polaren Sonnenuhrzeigers für die Höhen AA'= AO = H des schattenwerfenden Objektesbis zu. Werten von
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der aufgetragenen Strecke mit ZHS'bezeichnet.
Dann bringt man den Punkt ZHS der Schablone mit dem Punkt ZHS'und den für die Schattenbestimmung in Frage kommenden Tageszeitstrahl mit dem
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rand des Messlineals der Schablone fällt dann mit dem Schatten des oben angeführten, gedachten polaren Sonnenuhrzeigeis A-ZHS'zusammen. Die Entfernung des Schattenpunktes As des Punktes A von
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bezüglich oben im Absatz über den Gebrauch der Schablone gemäss Fig. l angegeben ist.
Die in Fig. 3 schematisch dargestellte Schattenschablone unterscheidet sich von der in Fig. 2 dargestellten dadurch, dass der Messrand des Messlineals längs einen Schlitzes desselben verläuft und dass beim Gebrauch der jeweils in Frage kommenden Zeitstrahl, z. B. um oh der Strahl ZHS - 10, mit dem nördlich (südlich) von ZHS liegenden Teil der Nord-Südrichtung des Bauplanes zur Deckung gebracht
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werden muss. Die gezeichnete Stellung der Schablone entspricht der Schattenbestimmung um 17h25 f des 6. 5. bzw. des 7. 8. und für eine Objekthöhe von 37 m. Die Schattenlängen sind einer der Schablone beigegebenen Tabelle oder einem Diagramm zu entnehmen.
Die Auftragung des Schattens erfolgt dann mittels des Messlineal der Schablone.
Die in Fig. 4 schematisch dargestellte Schattenschablone entspricht der Schablone gemäss Fig. 1Bei ihr ist jedoch auf der Vorder- und auf der Rückseite je nur die Hälfte des vol15tändigen Tageszeitstrah- lenbüschels aufgetragen, wobei sich die beiden 1211.. Zeitstrahlen decken und den einen Rand der Schablone bilden. Der Messrand des ebenfalls auf der Vorder- und Rückseite mit metrischen Teilungen versehenen Messlineals liegt in der Verlängerung der 12h-Zeitstrahlen.
In Fig. 5 ist eine der Schablone gemäss Fig. 1 im wesentlichen gleiche Schablone schematisch dargestellt, die für die beiden Tage der Äquinoktien gilt und bei der der Teil mit den Zeitstrahlen in einem mit dem Messlineal aus einem Stück bestehenden Rahmen eingebaut ist.
Die Schattenschablonen gemäss den Fig. 1, 2, 3 und 5 sind vorzugsweise aus durchsichtigem Werkstoff hergestellt. Sie können aber auch undurchsichtig sein, wenn sie an der Stelle des Zeitstrahlenscheitels (Pol) gelocht sind. Die Schablone gemäss Fig. 4 besteht vorzugsweise aus einem undurchsichtigen Werkstoff.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zur Ermittlung des Verlaufes des von einem erhöhten Punkt unter Voraussetzung einer bestimmten geographischen Breite (P auf eine horizontale Ebene geworfenen Schattens in Bauplänen, bei der auf einer auf oder unter den Bauplan zu legenden Tafel (Schattenschablone) ein dem Durchstosspunkt einer durch den erhöhten Punkt gehenden und in der diesen erhöhten Punkt enthaltenden Nord-Süd-Vertikalebene liegenden Geraden durch die Horizontalebene entsprechender Bezugspunkt (Pol) und eine durch diesen Bezugspunkt gehende, vorzugsweise die Nord-Südrichtung definierende Bezugsgerade (Polarachse) sowie mindestens ein zum Bezugspunkt konzentrischer Kreis eingetragen sind, wobei auf diesem Kreis mehrere Punkte (Tageszeit-Richtungspunkte) hervorgehoben und bezeichnet sind,
die für mindestens einen Tag des Jahres die Richtung des Schattens der Strecke zwischen Pol und erhöh- tem Punkt, vom Pol aus gesehen, für verschiedene Tageszeiten angeben, wobei der Pol entweder der Grundrisspunkt des in einem über der Schablone gedachten, im Massstab des Bauplanes verkleinerten Mo- dell dargestellten, erhöhten schattenwerfenden Punktes ist (gnomonbezogene Schablone) oder der Fusspunkt (ZHS) eines gedachten Sonnenuhrzeigers ist, dessen Ende mit dem erhöhten Punkt zusammenfällt (polachsbezogene Schablone), dadurch gekennzeichnet, dass der Zeichenschablone ein Messlineal fest oder lösbar zugeordnet ist, dessen Messkante in der Verlängerung des 12h- Strahles der Schablone liegt ;
dass die Tageszeitbezifferungen auf der Schablone entgegen dem Uhrzeigersinn aufeinanderfolgen und dass das Messlineal mit einer dem Baumassstab entsprechenden Llngenteilung versehen ist.
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mit dem Messlineal versehenen Schablone einen kreis-, polygon- oder rechteckförmigen Rand mit dem Strahlenscheitel als Mittelpunkt aufweist und dass die Tageszeitstrahlen bis zu diesem Rand oder bis in dessen Nähe aufgetragen sind (Fig. 1 bis 5).