VOORWOORD. SLAGschaduw

VOORWOORD

SLAGschaduw

schaduw Applicatie voor het eenvoudig berekenen en tekenen van slagschaduw in AutoCAD

Geschreven door Opleiding Afstudeerperiode Begeleidend docent

SLAGschaduw

: D.C.van Houte : AutoCAD System Engineer : april 2004 – juni 2004 : R. Boeklagen

VOORWOORD

VOORWOORD Dat AutoCAD een veelzijdig programma is dat in veel vakgebieden wordt gebruikt is bekend. Dat ik door het werken met AutoCAD mij heb moeten verdiepen in astronomie en het zou gebruiken voor het berekenen van de positie van de aarde had ik echter nooit kunnen bedenken. Aanleiding hiertoe was een collega die worstelde met het berekenen en tekenen van slagschaduwen bij het opzetten van tekeningen die gebruikt moesten worden bij een arbitragezaak. Omdat de beschikbare methoden zo ingewikkeld waren, besloot hij zelfs uit te wijken naar een ander, in ons bedrijf niet meer gebruikt, tekensysteem om de schaduwtekeningen te maken. Omdat het inderdaad erg lastig is met de huidige middelen de schaduw te bereken en te tekenen, heb ik in het kader van het afstudeerproject voor de opleiding tot System Engineer besloten een eenvoudige methode hiervoor te ontwikkelen. Het proces van deze ontwikkeling en de hiervoor gemaakte applicatie is in dit verslag beschreven. Vlissingen juni 2004 Daco van Houte

SLAGschaduw

INHOUDSOPGAVE

INHOUDSOPGAVE VOORWOORD 1 PROBLEEMSTELLING 1.1....... het bedrijf ................................................................................................................................ 5 1.2 de organisatie ......................................................................................................................... 5 1.3 de projecten ............................................................................................................................ 5 1.4 de functie ................................................................................................................................ 6 1.5 probleemstelling...................................................................................................................... 6 2 2.1 2.1.1 2.1.2 2.1.3 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.3 2.4

HUIDIGE WERKWIJZE huidige situatie ........................................................................................................................ 7 bezonningsschijf ..................................................................................................................... 7 internet schaduwcalculator ..................................................................................................... 7 renderen 3D model................................................................................................................. 7 voor- en nadelen ..................................................................................................................... 7 bezonningsschijf ..................................................................................................................... 7 internet schaduwcalculator ..................................................................................................... 7 renderen 3D-model................................................................................................................. 7 analyse voor- en nadelen ....................................................................................................... 8 uitgangspunten nieuwe methode............................................................................................ 8

3 3.1 3.2 3.2.1 3.3 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.4 3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6 3.5

ONTWIKKELEN VAN EEN NIEUWE METHODE principeuitwerking ................................................................................................................... 9 invoer en opslaan van de informatie..................................................................................... 11 objecten met meerdere hoogtes........................................................................................... 11 bepalen positie van de zon ................................................................................................... 12 conversie datum en tijd......................................................................................................... 12 positie van de aarde in de baan rondom de zon .................................................................. 13 de locatie van het object....................................................................................................... 14 de hoek van de aardas t.o.v. het baanvlak rondom de zon ................................................. 15 berekenen van de positie van de zon................................................................................... 15 conversie datum naar Julian Dag......................................................................................... 16 berekening rotatie aarde....................................................................................................... 16 berekenen equatoriale coördinaten...................................................................................... 16 conversie equatoriale coördinaten naar declinatie en uurhoek............................................ 16 berekenen lokale uurhoek .................................................................................................... 16 conversie naar horizontale coördinaten ............................................................................... 16 berekenen tijdstip zonsopkomst en –ondergang .................................................................. 16

4 4.1 4.1.1 4.1.2 4.2 4.3 4.4 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 4.5

DE SLAGSCHADUWAPPLICATIE opbouw van het programma ................................................................................................. 17 verplaatsingsfunctie.............................................................................................................. 17 tekenroutine.......................................................................................................................... 18 installatie slagschaduwapplicatie.......................................................................................... 19 werkbalk slagschaduwapplicatie .......................................................................................... 20 interface slagschaduwapplicatie ........................................................................................... 20 plaatsvenster ........................................................................................................................ 21 datumvenster........................................................................................................................ 21 tijdvenster ............................................................................................................................. 21 infovenster ............................................................................................................................ 21 venster hoogtelijn ................................................................................................................. 21 overige elementen ................................................................................................................ 21 controle berekeningen en getekende schaduwen ................................................................ 22

5 5.1

CONCLUSIE Conclusie .............................................................................................................................. 24

BIJLAGEN

SLAGschaduw

HOOFDSTUK 1 PROBLEEMSTELLING

HOOFDSTUK 1 PROBLEEMSTELLING 1.1

HET BEDRIJF Rothuizen van Doorn ‘t Hooft architecten stedebouwkundigen is een bureau opgericht in 1933 door Arend Rothuizen. In 1942, tijdens de wederopbouw van Middelburg, ging het bureau samen met dat van architect Piet ‘t Hooft uit Goes. Door een fusie begin jaren 90 is Rothuizen van Doorn ‘t Hooft ontstaan. Omdat opdrachtgevers van buiten Zeeland steeds vaker een beroep deden op de architecten en stedebouwkundigen van het bureau, is in 1997 een vestiging in Breda geopend. In 2000 is aan het bedrijf een vierde vestiging bijgevoegd door overname van het architectenbureau Gruisen & Sanderse uit Terneuzen. Met deze vier vestigingen en circa 90 werknemers is Rothuizen van Doorn ‘t Hooft uitgegroeid tot een van de grootste architecten en stedebouwkundige bureaus van (zuidwest) Nederland.

1.2

DE ORGANISATIE Het bedrijf heeft een horizontaal organisatie model dat in onderstaand schema is weergegeven:

Figuur 1-1 De partners/aandeelhouders bepalen de strategie van het bureau en zijn verantwoordelijk voor één of meerdere productgroepen. Iedere productgroep heeft een productgroepverantwoordelijke die op zijn/haar plaats de dagelijkse leiding heeft over de productgroep. De productgroepen lopen over de diverse vestigingen heen en zijn enkel gegroepeerd in drie hoofdgroepen Zeeland, Brabant en Bedrijfsbureau. De productgroepen zelf zijn een hoofdverdeling van de diverse producten die het bedrijf levert. Omdat bepaalde producten zeer specifiek of omzet bepalend zijn, is hiervoor een aparte productgroep opgezet. 1.3

DE PROJECTEN Het architectenbureau heeft opdrachten en gerealiseerde werken in diverse disciplines van de bouw zoals woningbouw, utiliteitsbouw, zorg, historische gebouwen, scholen en bijzondere gebouwen. Vooral de productgroep historische gebouwen is een niet veel voorkomend specialisatie. Voorbeelden van gerealiseerde werken van deze productgroep zijn onder andere de restauratie van de stadswallen Gorinchem, restauratie Grote kerk te Goes en de restauratie van de Kloosterkazerne te Breda. Ook diverse molens zijn door deze productgroep gerestaureerd. De zorgproductgroep is gespecialiseerd in gebouwen voor zorgverlening en ouderenhuisvesting. Een van de meest in het oog springende opdrachten is de uitbreiding en

SLAGschaduw

5

HOOFDSTUK 1 PROBLEEMSTELLING

verbouwing van het Rijnland Ziekenhuis in Alphen aan de Rijn. Onder bijzondere gebouwen zijn alle gebouwen ondergebracht die bijzonder zijn van toepassing, opdracht of locatie. Een voorbeeld hiervan zijn diverse watertorens die nieuwe functies hebben gekregen. Ook een project te Djenne in Afrika is hiervan een voorbeeld. In opdracht van de Unesco wordt toezicht gehouden op de bouw en het onderhoud van de moskee en de omliggende dorpskern. Voorbeeldprojecten voor de utiliteitsbouw zijn het kantoor CZ-zorgverzekeringen te Goes en het tolplein voor de Westerscheldetunnel. 1.4

DE FUNCTIE Sinds 1995 ben ik als projectleider/projectvoorbereider werkzaam bij Rothuizen van Doorn ‘t Hooft in Middelburg. Daarbij heb ik nog een aantal extra taken binnen het bureau. Zo ben ik als systeembeheerder van de vestiging Middelburg verantwoordelijk voor de dagelijkse werking van de automatisering op de vestiging en aanspreekpunt bij automatiseringsproblemen. Samen met de collega systeembeheerder in Goes adviseren wij de partners voor het beleid inzake de automatisering van het bedrijf. Een tweede neventaak is het coördineren van het gebruik en oplossen van problemen bij het gebruik van ALFA 2000. Dit is een bouwkundige tekenapplicatie in AutoCAD die 2 jaar geleden bureaubreed binnen het architectenbureau is ingevoerd. Voorafgaand aan de invoering van de applicatie zijn door mij bureaustandaards ontwikkeld voor tekst-, maatvoeringsstijlen, arceertabellen, onderhoeken enz. welken nu gelden als tekenstandaard binnen het bureau. Tot slot ben ik nog lid van de kwaliteitswerkgroep bouwtechniek waarbij we trachten de algemeen kwaliteit naar een hoger niveau te brengen door standaardisering en vastlegging van procedures, formulieren en voorschriften. Binnen de werkgroep werk ik nu aan omschrijvingen van de eisen waaraan het tekenwerk per fase moet voldoen wat betreft nauwkeurigheid, representatie en informatiescheiding om een uniforme tekenwijze te krijgen over alle vestigingen heen.

1.5

PROBLEEMSTELLING Als projectleider/-voorbereider bestaan mijn werkzaamheden uit het vertalen van het door de architect aangeleverde ontwerp naar een gerealiseerd gebouw binnen het gestelde budget, planning, kwaliteitsniveau en geldende eisen. Voor toetsing aan de geldende eisen is het Bouwbesluit de belangrijkste leidraad met daarin vastgelegd de eisen of aansturende normen voor wat betreft sterkte, gebruiksveiligheid, gezondheid en bruikbaarheid. Een van de eisen voor de gezondheid betreft de toetsing van de hoeveelheid daglicht in het gebouw. Afhankelijk van het type gebouw, locatie, vloeroppervlak en bezettingsgraad, wordt bepaald hoeveel daglicht naar binnen moet komen, uitgedrukt in m2 glasoppervlak. Om dit te bepalen, wordt een berekening opgezet die eventuele obstakels voor het glas, overstekken of belemmeringen meeneemt en zo de equivalente glasoppervlak van het kozijn in de gevel bepaald. Op deze wijze wordt voor iedere ruimte per kozijn gecontroleerd hoeveel licht binnenkomt, rekening houdende met diverse factoren. Er wordt echter niet gecontroleerd op eventueel aanwezige schaduw of de schaduw van het gebouw op de omgeving. Dit wordt vaak achterwege gelaten omdat het opzetten van een schaduwberekening een moeizame en lastige klus is en, mede daardoor, veel tijd vergt. Daarom wordt te vaak besloten de schaduw niet te controleren of op basis van ervaring bepaald, met wisselend resultaat. Hierdoor worden problemen pas achteraf geconstateerd na realisatie van het gebouw of na bezwaarschriften op de vergunningsaanvraag voor het bouwproject. In beide gevallen is wijzigen van het ontwerp of gebouw dan niet of nauwelijks mogelijk en draaien vrijwel altijd uit op dure en tijdrovende oplossingen. Om ervoor te zorgen dat al tijdens het ontwerpproces de invloed van schaduw op het gebouw en de omgeving kan worden meegenomen in het ontwerp, is besloten een applicatie te maken om snel en eenvoudig de schaduw te bepalen en te laten tekenen.

SLAGschaduw

6

HOOFDSTUK 2 HUIDIGE WERKWIJZE

HOOFDSTUK 2 HUIDIGE WERKWIJZE 2.1

HUIDIGE SITUATIE Voor het bepalen van de slagschaduw van een gebouw worden in ons bedrijf een drietal verschillende methoden gebruikt:

2.1.1

BEZONNINGSSCHIJF De oudste methode voor het berekenen van de schaduw is met behulp van een bezonningsschijf (zie figuur 2-1). De bezonningsschijf is ontwikkeld door TNO en bestaat uit een houder waarin een kaart kan worden geschoven met daarop een zogenaamd radiaaldiagram. Op deze kaart wordt vooraf de van belang zijnde bouwkundige gegevens zoals coördinatie en hoogte ingetekend op het voorgedrukte coördinatensysteem. Over deze kaart wordt een doorzichtig liniaal geplaatst waarop een zonnebanenpatroon is afgebeeld. De bezonningsgegevens zijn nu direct afleesbaar.

2.1.2

INTERNET SCHADUWCALCULATOR Een tegenwoordig veelvuldig toegepaste oplossing is het gebruik van de schaduwcalculator op internet. Op de site www.weerkamer.nl staat een online schaduwcalculator met welke, na het Figuur 2-1 kiezen van een plaats, datum en tijdstip, de schaduwgegevens direct kunnen worden berekend.

2.1.3

RENDEREN 3D-MODEL De derde methode die gebruikt wordt voor het berekenen en tekenen van schaduwen is opzetten van een 3D-model en dit te laten renderen voor het verkrijgen van de schaduwgegevens.

2.2

VOOR- EN NADELEN Van alle drie de gebruikte methoden is er geen optimaal. Iedere methode heeft z’n specifieke voor- en nadelen die het gebruik of eindresultaat beïnvloeden.

2.2.1

BEZONNINGSSCHIJF De methode met de bezonningsschijf heeft als voordeel dat het gebruik bekend is maar als nadeel dat het een zeer gebruiksonvriendelijke en lastige methode is. Zelfs met de gebruiksaanwijzing ernaast is het ingewikkeld de juiste gegevens te verkrijgen. Daar komt bij dat slechts 1 punt per keer kan worden berekend en de schaalverdeling zeer grof is wat flinke afwijkingen bij het aflezen kan opleveren.

2.2.2

DE SCHADUWCALCULATOR De schaduwcalculator op internet werkt snel en precies maar er moet wel een internetverbinding aanwezig zijn. Ook bij deze methode kan per berekening slechts van 1 punt de schaduw worden berekend. Het resultaat van de berekening moet daarna handmatig worden overgenomen in de tekening met kans op fouten. Een ander nadeel van de calculator is dat slechts uit een beperkt aantal plaatsen gekozen kan worden of van de locatie de lengte- en breedtecoördinaten moeten worden ingevoerd.

2.2.3

RENDEREN 3D-MODEL Het bepalen van de schaduw door renderen is enkel mogelijk als er een 3D-model kan worden gemaakt. Helaas kan niet iedereen dit of ontbreekt de tijd hiervoor. Zelfs als een 3D-model

SLAGschaduw

7

HOOFDSTUK 2 HUIDIGE WERKWIJZE

aanwezig is, is het instellen van de render-omgeving (lichtbronnen, camera’s, materialen) en de verschillende variabelen, zelfs voor een ervaren gebruiker, een lastige klus. Als voordeel heeft deze methode dat ingewikkelde vormen, eenmaal gemodelleerd, goed worden beschaduwd. Wel is de tijd die hiervoor nodig is sterk afhankelijk van de complexiteit van het model en de beschikbare hardware. Ondanks genoemd voordeel, blijven de grootste nadelen dat deze methode enkel door gevorderde gebruikers kan worden toegepast en veel tijd kost waardoor het snel controleren van een schaduw niet mogelijk is. 2.3

2.4

ANALYSE VOOR- EN NADELEN De voor en nadelen van de verschillende methoden zijn in volgend schema voor vergelijk naast elkaar gezet: Voordelen

Nadelen

Bezonningsdiagram

+ gebruik bekend

-

Schaduwcalculator

+ eenvoudig + snel + precies

Renderen 3D-model

+ schaduw wordt direct voor het gehele model berekend en getekend + ingewikkelde modellen mogelijk

- internetverbinding nodig - slechts punt voor punt - keuze uit beperkt aantal plaatsen - resultaat moet handmatig naar tekening worden overgebracht - enkel voor ervaren gebruikers - 3D-model nodig - tijdrovend

moeilijk onnauwkeurig slechts punt voor punt resultaat moet handmatig naar tekening worden overgebracht

UITGANGSPUNTEN NIEUWE METHODE Na bestudering van de analyse voor- en nadelen zijn de volgende uitgangspunten voor een nieuwe berekeningswijze vastgesteld: - Het programma/applicatie moet geen gebruik maken van internet of andere (hulp)programma anders dan AutoCAD, - Het programma/applicatie moet snel en eenvoudig werken ongeacht de AutoCAD-ervaring, - Het resultaat van de berekening moet direct door het programma/applicatie in de tekening worden getekend, - Het resultaat moet zo nauwkeurig zijn dat het resultaat bij geschillen als bewijsstuk gebruikt kan worden - Het programma/applicatie moet eenvoudig aan te passen, uit te breiden of te onderhouden zijn

SLAGschaduw

8

HOOFDSTUK 3 ONTWIKKELING NIEUWE METHODE

HOOFDSTUK 3 ONTWIKKELEN VAN EEN NIEUWE METHODE 3.1

PRINCIPEUITWERKING Een schaduw kan worden gezien als de projectie van een punt (A) op een hoogte h ten opzichte van een referentievlak, op het referentievlak in het verlengde van de zonnestraal welke in punt A raakt (zie figuur 3-1).

Figuur 3-1 Als de richting en hoek van de zon en hoogte van het object bekend zijn, kan hieruit de lengte en richting van de schaduw worden berekend en het schaduwpunt (A’) worden bepaald. De hoek gevormd door de hoogte van de zon ten opzichte van de horizon wordt de altitude genoemd. De hoek gevormd door de richting van de zon ten opzichte van het noorden is de azimuth (zie figuur 3-2).

Z

h azimuth O x

a ∆y A'

schaduwhoek

A

180°

W altitude

∆x y

N Figuur 3-2

SLAGschaduw

9

HOOFDSTUK 3 ONTWIKKELING VAN EEN NIEUWE METHODE De schaduwhoek ten opzichte van het noorden is de waarde van de azimuth - 180°. De lengte van de schaduw wordt berekend door:

Schaduwlengte =

hoogte (h) van het punt A tan (altitude)

De projectie A’van het punt A kan nu worden uitgedrukt in een ∆x en ∆y ten opzichte van het punt a loodrecht op het referentievlak. De hoek van de schaduw geeft aan in welk kwadrant de projectie van de schaduw zich bevindt. Per kwadrant is de ∆x en ∆y als volgt te bepalen:

Figuur 3-3 Door nu per segment van de bovenomtrek, aan de hand van de hoogte, de projectie van het begin en eindpunt op het referentievlak te bepalen, kan door het verbinden van het punt gevormd door de projectie loodrecht op het referentievlak van het originele punt (a, b) en bijhorende referentiepunt (A’, B’), het schaduwvlak van het segment worden bepaald (zie figuur 3-4).

Figuur 3-4

SLAGschaduw

10

HOOFDSTUK 3 ONTWIKKELING VAN EEN NIEUWE METHODE

Alle segmentschaduwvlakken samen vormen dan de slagschaduw van het object. Van deze totale slagschaduw moet de omtrek van het object in mindering worden gebracht om zo de juiste slagschaduw van het object te verkrijgen (zie figuur 3-5).

Figuur 3-5 3.2

INVOER EN OPSLAAN VAN DE INFORMATIE Door deze nieuwe benadering van het tekenen van schaduwen moet door de gebruiker enkel de omtrek van het object en de bijhorende hoogte worden ingevoerd. Om te voorkomen dat de hoogte voor iedere nieuwe berekening opnieuw moet worden ingevoerd, moet de hoogte informatie direct bij het model worden opgeslagen. Als mogelijkheden hiervoor is gekeken naar het opnemen van de hoogte in een collectie in de applicatie of het onderbrengen van de informatie in een aparte file bij de tekening. Het onderbrengen in een collectie in het programma gaat enkel goed zolang het programma loopt en de invoer niet gewijzigd wordt. Zodra het programma opnieuw wordt gestart of de omtrek gewijzigd, is de informatie niet meer beschikbaar of onjuist. Het wijzigen van de informatie, opgeslagen in de collectie kan niet in AutoCAD gebeuren maar enkel met het programma. Het opslaan van de informatie in een externe file heeft hetzelfde nadeel dat dit niet binnen AutoCAD te wijzigen is. Een ander nadeel is dat tekening en bijhorende informatiefile samen moeten worden bewaard om de informatie niet verloren te laten gaan. Vanwege de gevonden nadelen van de onderzochte methoden, is besloten dat geen van deze methoden bruikbaar was. Een oplossing werd gevonden door het toepassen van een 3D-polylijn. Door de gebruiker per punt de hoogte in te laten voeren, wordt een 3D-polylijn opgebouwd. Deze polylijn kan in principe gezien worden als de bovenrand van het object. Een voordeel van deze 3D-polylijn als datadrager van de hoogte informatie is dat het een standaard AutoCAD-entiteit is. Een ander voordeel is dat met standaard AutoCAD commando’s (pedit) de hoogte of vorm van de polylijn kan worden gewijzigd. Ook na afsluiten en heropenen van de tekening blijft op deze wijze de informatie behouden.

3.2.1

OBJECTEN MET MEERDERE HOOGTES Ook objecten met variabele hoogtes kunnen op deze nieuwe wijze worden benaderd, maar hierbij moet met een aantal zaken rekening worden gehouden. Indien de hoogtes variëren kan niet enkel met de omtrek van het totale object worden volstaan. Omdat enkel de buitenzijde van het object voor de schaduw wordt langsgelopen, wordt in principe niet een volumemodel maar een vlakkenmodel opgebouwd. Bij het berekenen van de schaduw kan een onvoorziene schaduwvorm worden gekregen (zie figuur 3-6).

SLAGschaduw

11


Figuur 3-6 Om wel de juiste schaduw te verkrijgen, moeten de hoogtelijnen tussen de verschillende punten met gelijke hoogte worden ingevoerd. Dit kan worden opgelost door de punten met gelijke hoogte met elkaar te verbinden. Het model moet dan worden opgedeeld in deelobjecten met 3 of 4 hoekpunten met wisselende hoogtes. Door nu deze deelobjecten stuk voor stuk te laten berekenen en de schaduw ervan samen te voegen, kan de juiste totale slagschaduw worden getekend (zie figuur 3-6).

3.3

BEPALEN POSITIE VAN DE ZON Omdat als uitgangspunt is gekozen om geen gebruik te maken van andere programma’s dan AutoCAD zal in AutoCAD de positie van de zon moeten worden uitgerekend. De positie van de zon aan de hemel, gezien vanaf de aarde, wordt bepaald door 4 dingen: -

3.3.1

De datum en het tijdstip De beweging van de aarde in zijn baan rondom de zon De locatie van het object De hoek van de aardas t.o.v. het baanvlak rondom de zon

CONVERSIE DATUM EN TIJD Voor het bepalen van de tijd en datum wordt in Europa gebruik gemaakt van de Gregoriaans kalender. Deze kalender is een zogenaamde zonnekalender wat betekent dat deze probeert een verschijnsel van de zon te volgen. In dit geval is dat het begin van de lente. Om dit mogelijk te maken beslaat de Gregoriaanse kalender 12 maanden die elk tussen de 28 en 31 dagen tellen. Omdat de kalender zich ieder 400 jaar herhaalt, zijn er diverse schrikkeljaren “ingebouwd” om dit mogelijk te maken. Omdat de Gregoriaanse kalender op deze wijze erg onregelmatig verloopt, wordt voor astronomische berekeningen gebruik gemaakt van de Juliaanse Dagtelling. De Juliaanse Dagtelling is een kalender die geen maanden of jaren kent maar gewoon de dagen telt sinds 12:00 4713 voor Christus. Een van de eerste onderdelen van de berekening van de zonnestand begint is dus het omrekenen van de Gregoriaanse datum naar de Juliaanse Dag. Ook de tijd die gebruikt wordt bij het berekenen van de zonspositie wordt, gemeten in UniverseleTijd (UTC), omgerekend en uitgedrukt in Julian Dag.

SLAGschaduw

12


3.3.2

POSITIE VAN DE AARDE IN DE BAAN RONDOM DE ZON Omdat we de zon vanaf de aarde bekijken, zien we de beweging van de aarde rondom de zon als de schijnbare beweging van de zon langs het vlak van de aardbaan. Als de baan van de aarde een perfecte cirkel zou zijn, dan zou de aarde, gezien vanaf de zon, met een vaste snelheid langs zijn baan bewegen. Het zou dan simpel zijn om de positie van de aarde uit te rekenen. Het probleem voor het berekenen van de positie van de aarde kan als volgt worden weergegeven:

Figuur 3-7 Het figuur geeft de elliptische baan van de planeet K, de zon gesitueerd in punt Z. We gaan uit van een fictieve planeet K’met een cirkelvormige baan rond Z met een constante snelheid, en dezelfde omlooptijd als de werkelijke planeet K. K’bevind zich gelijktijdig in punt P’ als wanneer de werkelijk planeet zich bevindt in punt P, het perihelium. De hoek PZK’wordt de middelbare anomalie genoemd (M), welke lineair met de tijd toeneemt. Het probleem bestaat uit het vinden van de ware anomalie (hoek PZK) op het gevraagde tijdstip als de middelbare anomalie en de excentriciteit van de ellips bekend zijn. Voor het berekenen van de positie van de zon gaan we uit van een hemelbol, met het te beschaduwen object in het centrum en zenith Ze recht boven het object en de horizon noord –

Figuur 3-8 oost – zuid - west. De positie van de zon kan worden uitgedrukt door de twee coördinaten altitude (h) en azimuth (α). De altitude is de hoek boven de horizon (0° < h < 90°) en de azimuth de hoek, gemeten langs de horizon, naar het westen van af het zuiden of oostwaarts vanaf het noorden. De dagelijkse schijnbare beweging van de zon, door de rotatie van de

SLAGschaduw

13


aarde om haar as, begint met de zonsopkomst in (1). Het passeert de meridiaan N-Ze-Z (2), waar de maximale altitude boven de horizon wordt bereikt, en gaat onder bij (3). 3.3.3

DE LOCATIE VAN HET OBJECT De horizontale coördinaten van de zon zijn mede afhankelijk van de positie van het object op de aarde. In de astronomie worden hiervoor equatoriale coördinaten gebruikt om de positie van de zon ten opzichte van de hemel bol aan te geven. Het equatoriale systeem is gebaseerd op de hemelequator welke de cirkel is die wordt verkregen door de evenaar van de aarde te projecteren op de hemelbol, met het vlak van de evenaar haaks op de rotatie as van de aarde.

Figuur 3-9 Het eerste equatoriale coördinaat is de declinatie (δ), gemeten in graden noord of zuid ten opzichte van de evenaar. Het tweede coördinaat is de uurhoek (τ), gemeten langs de evenaar van af de meridiaan zuid-noordpool-noord van het object met de uurcirkel zuidpool-zon(zn)noordpool van de zon.

Figuur 3-10

SLAGschaduw

14


Om de equatoriale coördinaten uurhoek en declinatie (τ,δ) te converteren naar de horizontale coördinaten azimuth en altitude (az, h), wordt de zogenaamde “nautische driehoek” NP - Ze – zon (Zn) gebruikt (zie figuur 3-10). NP-Ze = 90° - geografische latitude (β) NP-zon = 90° - δ Ze-zon = 90° - h Uit boldriehoeksmeting volgt dan: sin (h) = sin (β) * sin (δ) + cos (β) * cos (δ) * cos (τ) tan (az) = (-sin (τ)) / (cos (β) * tan (δ) - sin (β) * cos (τ) 3.3.4

DE HOEK VAN DE AARDAS T.O.V. HET BAANVLAK RONDOM DE ZON Voor het tweede equatoriale coördinaat wordt de rechte klimming (α) gebruikt, uitgedrukt in uren, minuten en seconden, waarin de rotatie van de aarde iedere 24 uur in de berekening wordt meegenomen. Het nulpunt voor de rechte klimming is 21 maart, als de hemelequator de baan van de aarde rond de zon kruist. Op dat moment is de declinatie 0° evenals op 21 september. Op 21 juni heeft de declinatie de maximale waarde van +23,5°, op 21 december de minimale waarde van –23.5°.

Figuur 3-11

3.4

BEREKENEN VAN DE POSITIE VAN DE ZON De Belgische astronoom Jean Meeus heeft in zijn boek “Astronomical Algorithms”uitgebreide formules opgenomen waarmee het mogelijk is de positie van de zon te berekenen. Het berekenen van de positie van de zon gaat grofweg in 6 stappen: -

Conversie datum naar Julian Dag Berekenen rotatie aarde Berekenen equatoriale coördinaten Conversie equatoriale coördinaten naar declinatie en uurhoek Berekenen lokale uurhoek Conversie uurhoek en declinatie (τ,δ) naar horizontale coördinaten ten opzichte van het object

Voor deze stappen kunnen de volgende formules worden gebruikt. (NB. In het programma is waar mogelijk gebruik gemaakt van uitgebreidere formules die een hogere nauwkeurigheid garanderen)

SLAGschaduw

15


3.4.1

CONVERSIE DATUM NAAR JULIAN DAG JD

= [1461 * (jaartal + 4716) / 4] + [153 * (maand + 1) / 5] + d + [2 - jaartal / 100] + [jaartal / 400] – 1524,5 (indien maand < 2, maand = maand + 12, jaartal = jaartal –1)

3.4.2

BEREKENEN ROTATIE AARDE T = (JD – 2451545) / 36525 2 Theta = 280.46061837 + 360.98564736629 * (JD - 2451545) + 0.000387933 * T – 3 T /38710000

3.4.3

BEREKENEN EQUATORIALE COÖRDINATEN M L0 DL L

3.4.4

δ α

= = = = = =

cos (L) cos (23.43999) * sin (L) sin (23.43999) * sin (L) 2 √ (1.0 – Z ) (180 / π) * arctan (Z / R) (24 / π) * arctan (y / (X + R))

BEREKENEN LOKALE UURHOEK

τ 3.4.6

3

CONVERSIE EQUATORIALE COÖRDINATEN NAAR DECLINATIE EN UURHOEK X Y Z R

3.4.5

2

= 357.52910 + 35999.05030 * T - 0.0001559 * T - 0.00000048 * T 2 = 280.46645 + 36000.7693 * T + 0.0003032 * T 2 = (1.914600 - 0.004817 * T - 0.000014 * T ) * sin (M) + (0.019993 – 0.000101 * T) * sin (2 * M) + 0.000290 * sin (3 * M) = L0 + DL

= (Theta - α)

CONVERSIE NAAR HORIZONTALE COÖRDINATEN sin (h) = sin (β) * sin (δ) + cos (β) * cos (δ) * cos (τ) tan (az) = (-sin (τ)) / (cos (β) * tan (δ) - sin (β) * cos (τ))

3.5

BEREKENEN TIJDSTIP ZONSOPKOMST EN –ONDERGANG Het tijdstip van zonsopkomst en –ondergang wordt in het algemeen het moment aangehouden dat de bovenzijde van de zon de horizon raakt. Door de dampkring rondom de aarde, buigt het licht echter af zodat reeds bij een altitude van -0.8333° de bovenzijde van de zon zichtbaar is. Behalve de altitude is ook de geografische latitude bekend. Om het tijdstip van opkomst en/of –ondergang te berekenen moet de volgende berekening worden opgelost: sin (-0.8333) = sin (β) * sin (δ) + cos (β) + cos (δ) * cos (τ) Om deze berekening op te lossen moet worden geïtereerd totdat de uitkomst slechts marginaal wijzigt. Gemiddeld is 10 x berekenen meer dan voldoende voor een correcte tijd.

SLAGschaduw

16

HOOFDSTUK 4 DE SLAGSCHADUWAPPLICATIE

HOOFDSTUK 4 DE SLAGSCHADUWAPPLICATIE 4.1

OPBOUW VAN HET PROGRAMMA Voorafgaand aan het programmeren van de applicatie is het gehele programma als stroomschema opgezet. Hierdoor was het mogelijk een goed inzicht te krijgen in de te programmeren onderdelen en overzicht te houden tijdens het programmeren. De hoofdlijn van het programma is samengevat in volgend stroomschema:

Figuur 4-1 Het totale stroomschema is als bijlage bij het verslag toegevoegd. Van het stroomschema zijn de verplaatsingsfunctie en het tekenen van de hoogtelijn hierna verder uitgewerkt. 4.1.1

VERPLAATSINGSFUNCTIE Het uitrekenen van de coördinaten van het punt van de schaduw (A’) wordt gedaan door het uitrekenen van de verplaatsing in de x- en y-richting ten opzichte van het originele punt (A). De verplaatsing wordt uitgedrukt in een ? x- en ? y-waarde. Bij het tekenen van de schaduwlijn wordt bij ieder origineel punt de verplaatsingsfunctie aangeroepen en de verkregen ? x- en ? ywaarde aan de coördinaten toegevoegd zodat de coördinaten van het bijhorende schaduwpunt worden verkregen. Bij het uitrekenen van de nieuwe coördinaten wordt uitgegaan van het world-UCS van de tekening. De Y-as van het world-UCS is hierbij de richting van het noorden. Afhankelijk van de schaduwhoek wordt de ? x- en ? y-waarde uitgerekend zoals in figuur 3-3 staat aangegeven. Public Sub verplaatsing(z, zonhoogte, zonhoek, deltaX, deltaY) '===================================================================== '= Doel : bereken verplaatsing in x- en y- richting van de schaduw '= ten opzichte van ingevoerd punt '= Invoer : z, zonhoogte, zonhoek '= Uitvoer : x- en y-verplaatsing '===================================================================== schaduwhoek = zonhoek + 180 If schaduwhoek > 360 Then schaduwhoek = schaduwhoek - 360 End If schaduwlengte = z / Tan(graden2radialen(zonhoogte))

SLAGschaduw

17


If schaduwhoek <= 90 Then deltaX = 1 * Sin(graden2radialen(schaduwhoek)) * schaduwlengte deltaY = 1 * Cos(graden2radialen(schaduwhoek)) * schaduwlengte End If If (schaduwhoek > 90) And (schaduwhoek < 180) Then schaduwhoek = schaduwhoek - 90 deltaX = 1 * Cos(graden2radialen(schaduwhoek)) * schaduwlengte deltaY = -1 * Sin(graden2radialen(schaduwhoek)) * schaduwlengte End If If (schaduwhoek > 180) And (schaduwhoek <= 270) Then schaduwhoek = schaduwhoek - 180 deltaX = -1 * Sin(graden2radialen(schaduwhoek)) * schaduwlengte deltaY = -1 * Cos(graden2radialen(schaduwhoek)) * schaduwlengte End If If (schaduwhoek > 270) Then schaduwhoek = schaduwhoek - 270 deltaX = -1 * Cos(graden2radialen(schaduwhoek)) * schaduwlengte deltaY = 1 * Sin(graden2radialen(schaduwhoek)) * schaduwlengte End If End Sub

4.1.2

TEKENROUTINE Voor het opslaan van de hoogte gegevens wordt een 3D-polylijn gebruikt. Als deze nog niet in de tekening geplaatst is, kan deze met standaard AutoCAD-commando’s worden getekend. Het is echter lastig om direct de hoogte in te voeren bij het tekenen van de 3D-polylijn. Veelal wordt daarom gekozen achteraf de hoogte aan te passen per punt wat een grote kans op fouten geeft. Vanwege deze omslachtige werkwijze, is gekozen om een routine te schrijven die het mogelijk maakt direct bij het plaatsen van een punt, de bijhorende hoogte in te voeren. Om de gebruiker te laten zien welke punten reeds zijn ingevoerd, wordt een tijdelijke lijn getoond zodat het lijkt alsof de gebruiker de 3D-polylijn al tekent. Op deze wijze wordt echter een lijst van coördinaten opgebouwd die na afsluiten van het teken-commando, middels ENTER of spatiebalk, wordt omgezet in een 3D-polylijn. Tijdens het gebruik van de routine wordt ook gecontroleerd of de gebruiker niet twee punten op elkaar tekent. Public Function TekenHoogteLijn() '===================================================================== '= Doel : tekenen 3D omtrekpolylijn en invoer hoogte per punt '= Invoer : punt (aanwijzen) '= hoogte '= Uitvoer : 3Dpolylijn met hoogte-informatie '===================================================================== Dim obj3DPoly As Acad3DPolyline Dim objHulpLijn As AcadLine Dim BeginPunt As Variant, EindPunt As Variant Dim punten() As Double Dim teller As Integer Dim colLijnen As New Collection Dim hulplijn As AcadLine Dim schaduw(0) As AcadObject On Error GoTo AfbrekenDoorGebruiker 'vraag het startpunt van de gebruiker ThisDrawing.Utility.Prompt vbNewLine & "Teken Hoogtelijn..." & vbNewLine BeginPunt = ThisDrawing.Utility.GetPoint(, "selecteer een punt: ") BeginPunt(2) = HoogteInvoer 'herdimensioneer de array voor de eerste coördinaat ReDim Preserve punten(0 To 2) 'zet de coördinaten in het array punten(0) = BeginPunt(0) punten(1) = BeginPunt(1) punten(2) = BeginPunt(2)

SLAGschaduw

18


'stel de teller in... teller = 1 'herhaal tot afbreken door gebruiker... Do 'volgend punt... EindPunt = ThisDrawing.Utility.GetPoint(BeginPunt, "volgend punt of enter om te stoppen: ") 'controle dubbele punten.... If BeginPunt(0) = EindPunt(0) And BeginPunt(1) = EindPunt(1) Then ufm_FoutmeldingPuntenOpElkaar.Show For Each hulplijn In colLijnen hulplijn.Delete Next Exit Function End If EindPunt(2) = HoogteInvoer On Error GoTo AfbrekenDoorGebruiker 'teken een tijdelijke lijn om de gebruiker te laten zien waar hij is, 'maak de lijn rood en geselecteerd... Set objHulpLijn = ThisDrawing.ModelSpace.AddLine(BeginPunt, EindPunt) With objHulpLijn .Color = acRed .Highlight True End With 'voeg de lijn toe aan een collectie om later eenvoudig te verwijderen colLijnen.Add objHulpLijn teller = teller + 3 'herdimensioneer de array voor toevoegen ingevoerd coördinaat ReDim Preserve punten(0 To teller + 1) punten(teller - 1) = EindPunt(0) punten(teller) = EindPunt(1) punten(teller + 1) = EindPunt(2) 'maak huidige punt het volgend beginpunt BeginPunt = EindPunt Loop While (BeginPunt(0) <> "") AfbrekenDoorGebruiker: If Err.Number = -2145320928 Then

'gebruiker breekt af middels ENTER of spatiebalk

'teken de definitieve, gesloten 3Dpolylijn Set obj3DPoly = ThisDrawing.ModelSpace.Add3DPoly(punten) 'alle tijdelijke lijnen verwijderen... For Each hulplijn In colLijnen hulplijn.Delete Next 'sluit de polylijn en toon deze obj3DPoly.Closed = True obj3DPoly.Update End If End Function

4.2

INSTALLATIE SLAGSCHADUWAPPLICATIE Na enkele vormen van instaleren in de praktijk door gebruikers te hebben laten testen, is gekozen de applicatie te instaleren in een specifiek benoemde directory op een vaste plaats op de computer. Hiervoor waren twee redenen de aanleiding. Een van de geteste methodes, het instaleren van de gehele applicatie middels een installatietekening, was voor veel gebruikers minder eenvoudig dan gedacht. Het laten instaleren op een vaste plek met een voorgeschreven naam lukte wel vrijwel iedereen. De andere reden voor het kiezen van een installatie op een vaste plek en voorgeschreven directorynaam is onderhoud. Alle applicaties die bij Rothuizen van Doorn ‘t Hooft worden gebruikt worden op een zelfde locatie en

SLAGschaduw

19


eenduidige naam op de fileservers in de netwerken geïnstalleerd. Bij updates of aanpassingen, hoeft enkel de versie op de fileserver te worden aangepast zodat direct daarna alle gebruikers van de laatste versie gebruik maken en niet ieder werkstation apart langs moet worden gelopen. Om deze werking te garanderen moet bij iedere installatie van de applicatie dezelfde naam en directory worden opgegeven, wat met behulp van een voorgeschreven pad en directorynaam prima werkt. De installatiehandleiding van de applicatie is als bijlage aan dit verslag toegevoegd. NB. Bij dit afstudeerproject is voor de beoordeling van de applicatie, in het programma en de installatiehandleiding gekozen voor een vastgestelde directory op de lokale C-schijf van de computer in plaats van een netwerklocatie. De naam van de installatiedirectory is ook vastgelegd en moet zo worden overgenomen om een juiste installatie en werking te garanderen. 4.3

WERKBALK SLAGSCHADUWAPPLICATIE Zodra de applicatie op de juiste wijze in AutoCAD is geïnstalleerd, verschijnt de schaduwwerkbalk op het beeldscherm. De schaduwwerkbalk bestaat uit een vijftal iconen:

Figuur 4-2 De eerste icoon start de applicatie. Zodra met de cursor over de icoon wordt bewogen verschijnt een helptekst om de werking van de knop duidelijk te maken. De tweede icoon wist alle aangemaakte schaduwen en –schaduwlagen. Als de vorm van het te beschaduwen object is gewijzigd, moeten alle eerder aangemaakte schaduwen en lagen uit de tekening verwijderd worden om een juiste slagschaduw op te kunnen bouwen. Met de derde icoon kan worden gekozen de schaduw als lijn in de tekening weer te geven. Met het vierde icoon kan worden gekozen de schaduw als vlak in de tekening weer te geven. De laatste icoon is voor het tonen van een helpscherm met hierin een korte handleiding voor het gebruik van het programma en verklaring van de berekende informatie.

4.4

INTERFACE SLAGSCHADUWAPPLICATIE Een van de uitgangspunten bij het opzetten van een nieuwe methode was dat de applicatie eenvoudig door de gebruiker te gebruiken moest zijn. Daarom is er voor gekozen het astronomische rekenwerk dat wordt uitgevoerd, op de achtergrond te laten plaatsvinden en slechts de hoog nodige resultaten te tonen. Voor de gebruiker is een simpele interface gemaakt om de applicatie te gebruiken. Bij het starten van het programma, door het selecteren van de eerste icoon van de schaduw-werkbalk, verschijnt het volgende formulier:

Figuur 4-3

SLAGschaduw

20


Dit formulier bevat de volgende vijf hoofdonderdelen: -

Plaatsvenster Datumvenster Tijdvenster Infovenster Hoogtelijn

4.4.1

PLAATSVENSTER Het eerste venster is het venster “Plaats”. In dit venster staat een lijst met plaatsen waarvan de longitude en latitude bekend zijn. Afhankelijk van waar het te beschaduwen object zich bevindt, kan hier de plaats worden geselecteerd. Indien de plaats niet in de lijst voorkomt, kan een dicht bij het object gelegen plaats worden geselecteerd. Dit zal, afhankelijk van hoe ver de alternatieve plaats van het object af ligt, betekenen dat er een afwijking in de richting en lengte van de schaduw zal optreden. Een alternatief is om de ontbrekende plaats met de bijhorende geografische coördinaten toe te voegen aan het bestand plaats.lst in de installatie-directory van de schaduwapplicatie. In het vervolg zal dan deze plaats standaard in de lijst, weergegeven in het plaatsvenster, zijn opgenomen. Op deze wijze is het mogelijk de keuzelijst met plaatsen naar eigen gebruik uit te breiden of aan te passen.

4.4.2

DATUMVENSTER In het venster “Datum”kan gekozen worden uit 4 datums. De aangegeven datums gelden als normdatums bij het berekenen en tekenen van schaduwen en eventuele bewijsvoering bij geschillen. Reden voor de keuze van deze datums is, zoals in figuur 3-11 is aangegeven, dat op iedere aangegeven datum een specifieke stand van de aarde t.o.v. de baan rondom de zon van toepassing is.

4.4.3

TIJDVENSTER Het derde venster is het venster waarin een tijdstip kan worden gekozen voor het berekenen van de schaduw. Om een indicatie te krijgen hoe een schaduw over de duur van de dag verloopt, is gekozen om 6 keuze tijdstippen, gelijkmatig over de dag verdeeld, op te nemen.

4.4.4

INFOVENSTER Het venster “Info” is het informatievenster waarin de resultaten van de gemaakte keuzes wat betreft plaats, datum, tijd en berekeningsresultaten direct worden weergegeven. Bovenaan staat de geselecteerde plaats met bijhorende geografische coördinaten waarvoor de berekening is uitgevoerd. Vervolgens wordt het tijdstip van zonsopkomst getoond voor de geselecteerde datum en plaats. Vervolgens wordt de positie van de zon weergegeven in de altitude ten opzichte van de horizon en de azimuth ten opzichte van het noorden. Tot slot staat het tijdstip van zonsondergang van de geselecteerde datum aangegeven. Indien blijkt dat op geselecteerd tijdstip de zon nog niet opgekomen is of reeds is ondergegaan, staat in plaats van de betreffende op- of ondergangstijd de tekst “zon onder” vermeld.

4.4.5

VENSTER HOOGTELIJN In het hoogtelijnvenster zijn twee knoppen ondergebracht: Teken en Selecteer. Met de selectie-knop kan in de tekening een polylijn die de omtrek en hoogte van het object aangeeft worden geselecteerd. Afhankelijk van het geselecteerde type polylijn wordt eventueel de hoogte gevraagd, waarna de schaduw, op een laag schaduw + datum + tijdstip, in de tekening wordt getekend. Als geen geschikte polylijn kan worden geselecteerd of nog moet worden samengesteld, kan met de Teken-knop een routine worden gestart die het de gebruiker mogelijk maakt een 3D-polylijn in de tekening te plaatsen en direct per punt de bijhorende hoogte in te voeren. Na afsluiten van de routine kan daarna met de selectie-knop de lijn worden geselecteerd waarna de schaduw in de tekening wordt geplaatst.

4.4.6

OVERIGE ELEMENTEN Op het formulier zijn verder nog twee knoppen opgenomen. De knop met het opschrift “Stoppen” beëindigd het programma zonder het tekenen van de schaduw in de tekening. De “Help”-knop tot slot geeft een venster met een korte handleiding voor het gebruik van het programma en verklaring van de berekende informatie.

SLAGschaduw

21


4.5

CONTROLE BEREKENINGEN EN GETEKENDE SCHADUWEN Voor het controleren van de juistheid van de berekende data en de getekende slagschaduw, zijn voor 2 plaatsen, alle data en tijden gekozen en de uitvoer vergeleken met de uitkomsten van de zonspositie-calculator van het NOAA, het National Oceanic and Atmospherical Administration van het Amerikaanse Department of Commerce. Met het vergelijken van de door de applicatie berekende altitude en latitude (zie figuur 4-3) werden geen afwijkingen

Figuur 4-4 geconstateerd. Bij de berekende tijd van zonsopkomst of –ondergang werd, in vergelijk met de zonsopkomst- en ondergang calculator van het NOAA, een afwijking van 1 minuut als grootste verschil gevonden. Voor een aantal elementen zijn de hoek en lengte van de getekende schaduwen gecontroleerd aan de hand van de door de applicatie berekende waarden voor azimuth en altitude. Ook hier werden geen afwijkingen geconstateerd (zie figuur 4-5).

Figuur 4-5

SLAGschaduw

22


Tot slot is van een eenvoudig model met behulp van AutoCAD de slagschaduw gerenderd en vergeleken met de slagschaduw getekend door de applicatie. Er was bij deze vergelijking een zeer kleine afwijking zichtbaar, in het nadeel van de gerenderde schaduw. Tevens werd bij deze test geconstateerd dat het tekenen van de schaduw met de slagschaduwapplicatie veel sneller gebeurt dan met behulp van de rendermethode. Het tekenen van de schaduw voor het eenvoudige testmodel met behulp van renderen duurde ca. 13 seconden, het tekenen van de schaduw met de applicatie minder dan een halve seconde.

SLAGschaduw

23

CONCLUSIE

HOOFDSTUK 5 CONCLUSIE 5.1

CONCLUSIE Na het laten testen in de praktijk door verschillende collega’s en controle van de uitvoer met erkende bronnen worden voor het opstellen van de eind conclusie de uitgangspunten voor de applicatie nogmaals aangehaald: - Het programma/applicatie moet geen gebruik maken van internet of andere (hulp)programma anders dan AutoCAD, - Het programma/applicatie moet snel en eenvoudig werken ongeacht de AutoCAD-ervaring, - Het resultaat van de berekening moet direct door het programma/applicatie in de tekening worden getekend, - Het resultaat moet zo nauwkeurig zijn dat het resultaat bij geschillen als bewijsstuk gebruikt kan worden - Het programma/applicatie moet eenvoudig aan te passen, uit te breiden of te onderhouden zijn De nieuw ontwikkelde methode heeft in de praktijk bewezen eenvoudig toe te passen te zijn en snel, betrouwbare resultaten op te leveren. De applicatie is door zowel ervaren als minder ervaren gebruikers getest en alle gebruikers konden zonder veel moeite de juiste schaduw van objecten laten tekenen. Dit alles is gelukt binnen AutoCAD, zonder gebruik te maken van andere programma’s of internet. Door het toepassen van een “losse” datafile met plaatsen en bijhorende coördinaatgegevens kan de gebruiker zelf plaatsen toevoegen of aanpassen zodat het geheel op maat gemaakt kan worden. Geconcludeerd kan dus worden dat aan alle uitgangspunten is voldaan en van een geslaagde applicatie gesproken kan worden. Met deze applicatie wordt veel tijd bespaard bij het opzetten van slagschaduwtekeningen als bewijsstuk bij arbitrage het geen in geld is uit te drukken. Wat echter belangrijker is, is dat het nu voor iedereen mogelijk is al tijdens het ontwerpproces het ontwerp op de gevolgen van schaduw op/in het ontwerp en omgeving te kunnen controleren. Afhankelijk van de resultaten kan het ontwerp tijdig worden aangepast zodat een optimaal functionerend gebouw kan worden gekregen zonder onaangename schaduwverrassingen na realisatie. De waarde van deze verbetering is niet in geld uit te drukken maar draagt bij aan de totale kwaliteit van het bedrijf en het te leveren product.

SLAGschaduw

24

BIJLAGE

BIJLAGEN

SLAGschaduw

25

BIJLAGE I STROOMSCHEMA

SLAGschaduw

26

BIJLAGE I STROOMSCHEMA

SLAGschaduw

27

BIJLAGE II INSTALLATIEHANDLEIDING

INSTALLATIEHANDLEIDING

INSTALEREN PROGRAMA BESTANDEN - maak een directory SLAGSCHADUW aan op de C-schijf van de computer -

kopieer alle bestanden van de installatie CD naar deze directory

-

start AutoCAD

-

selecteer het commando OPTIONS… in het pulldownmenu TOOLS

-

dubbel klik op SUPPORT FILE SEARCH PATH op het tabblad FILES

-

klik op ADD… en selecteer met BROWSE de directory SLAGSCHADUW op de C-schijf

-

sluit met een klik op de OK-knop het venster

INSTALEREN PULLDOWN MENU - selecteer in het pulldownmenu TOOLS de optie CUSTOMIZE en kies de optie MENU… -

selecteer het tabblad MENUGROUPS

-

kies BROWSE en selecteer het SLAGSCHADUW.mnu bestand in de SLAGSCHADUW directory

-

bevestig met een klik op OPEN het gekozen bestand en klik in het volgende venster op LOAD

-

bevestig het overschrijven van eventuele aanwezige menufiles

INSTALEREN WERKBALK - selecteer het tabblad MENU BAR -

selecteer bij menugroep het menu SLAGSCHADUW

-

selecteer het laatste element in de lijst MENU BAR:

-

klik op INSERT>> en sluit het venster met een klik op CLOSE

-

indien de werkbalk nog niet zichtbaar is, kan met TOOLBARS… in het pulldownmenu VIEW de menugroep SLAGSCHADUW worden geactiveerd en de werkbalk SLAGSCHADUW worden aangevinkt. Sluit daarna het menu met een klik op CLOSE

SLAGschaduw

28

BIJLAGE IV PROGRAMMACODE EN DIALOOGVENSTERS

GEBRUIKSAANWIJZING

SNEL START - Selecteer uit de lijst in het PLAATS-venster, de locatie van het object -

Selecteer de datum en tijd waarop de schaduw moet worden berekend

-

Lees de resultaten af in het INFO-venster

-

Selecteer een polylijn voor de dakomtrek

-

De slagschaduw van het object wordt getekend

UITGANGSPUNT De Y-as van het World UCS wordt als noorden aangehouden bij het tekenen van de schaduw!

OVERZICHT VENSTERS, KNOPPEN EN RESULTATEN PLAATS : overzicht van plaatsen waarvoor de schaduw kan worden berekend en getekend DATUM

: overzicht van datums waarvoor de schaduw kan worden berekend en getekend

TIJD

: overzicht van tijden waarvoor de schaduw kan worden berekend en getekend

SELECTEER

: met deze optie kan een polylijn die de omtrek van het dak weergeeft, worden geselecteerd waarna de schaduw wordt getekend

TEKEN

: met deze functie wordt een polylijn met hoogte informatie, die de omtrek van het dak

HELP

: toont dit overzicht

Azimuth

: de hoek vanaf het noorden, in oostelijke richting, tot de verticale projectie van de zon op het grondvlak

Altitude

SLAGschaduw

: de hoek tussen het grondvlak en de verticale afstand tot de zon

29

VOORWOORD. SLAGschaduw

Recommend Documents