Évaluation de l’ensoleillement sur un modèle 3D

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1 Évaluation de l’ensoleillement sur un modèle 3D
Claude Parisel, 1990

2 Pour étudier l’ensoleillement il existe beaucoup de méthodes et plusieurs outils y sont consacrés :
L’hélio-indicateur : Petit abaque qui permet de connaitre la position du soleil en tout temps et toute latitude. Un plastique transparent s’incline selon la latitude choisie et on peut alors lire: L’heure de lever et de coucher du soleil à toute date. Sa hauteur et son azimut à toute heure et toute date. La durée du jour à toute date. La durée de l’ensoleillement au dessus d’un obstacle à tout moment. Cet instrument très simple remplace les nombreuses feuilles nécessitées pour trouver la position du soleil en toutes latitudes, dates et heures.

3 Les diagrammes d’ombre:
Ce sont des diagrammes qui permettent d’éclairer une maquette selon une date et une heure donnée. C’est un cadran solaire inversé. On éclaire le diagramme et donc la maquette de telle façon que l’ombre d’un stylet arrive sur la date et l’heure voulue. Pour cela il faut avoir une maquette et un jeu de diagrammes de chaque latitude. Le diagramme est fait en forme de cuvette pour pouvoir, contrairement à un cadran solaire, donner l’heure du lever au coucher du soleil.

4 Aujourd’hui, on dispose de modèle 3D et on peut générer des images de synthèse facilement.
Sur les logiciels utilisés, on a aussi la possibilité de générer facilement les ombres selon la latitude, la date et l’heure comme sur l’image ci-contre. Cependant, quelque soit le point de vue, on ne peut voir TOUT l’éclairage sur une seule image. Des parties non visibles sont aussi à l’ombre ou au soleil. La seule façon de noter l’ensemble de l’éclairage consiste à construire une « vue » axonométrique à partir de la position du soleil à ce moment là. Ainsi, tout ce que l’on « voit » sur l’image est ensoleillé puisque l’on est à la place du soleil, et ce que l’on ne voit pas est à l’ombre. Une seule image résume tout l’ensoleillement au moment choisi. De plus, le rapport entre la surface éclairée sur l’axonométrique et la surface réelle donne un bon indice du rayonnement sur cette surface. Ci-après, l’ensoleillement au solstice d’automne heure par heure. Le calcul de la position requise se fait par une fonction lisp (sun.lsp) sur Autocad. Elle est décrite en annexe. Elle fonctionne en boucle de la latitude à la date et à l’heure pour permettre de générer en succession les images de chaque heure et chaque jour.

5 21/09/07h – Lever du soleil 21/09/10h 21/09/08h 21/09/11h 21/09/09h 21/09/12h

6 21/09/13h 21/09/15h 21/09/16h 21/09/14h 21/09/14h 21/09/17h

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