Hoe Schaduw Berekenen

Introductie

Heb je een mooi huis op het oog of heb je net een nieuw huis gekocht? Hoe weet je dan hoe de zon valt in de tuin? Wat betekent een tuin op het noord-oosten of zuid-westen? Hoe is het in de winter- of zomermaanden? Heb jij ook zulke vragen? Ik geef je twee manieren om de schaduw in je tuin te berekenen.

Je hebt een mooi huis op het oog of wellicht al eentje gekocht. Maar hoe kom je erachter wat de zon doet gedurende het jaar voor je tuin?

Iedereen heeft een andere reden om te weten hoe de zoninval is: genoeg zonlicht voor planten, een zonnig plekje om een biertje te doen, een zonnig hoekje om te bbq'en of gewoon om even te kunnen zonnen. Als je twijfelt over een huis, kan de zoninval juist de doorbrekende factor zijn, maar hoe weet je dit? Misschien heb je het tijdens een bezichtiging op een lenteochtend gezien, maar hoe is het in de middag of in de zomer?

In deze blog neem ik je mee met twee methoden om de schaduw te berekenen:

• Met de gratis Zon In Tuin simulatietool
• Met de hand berekenen

Welke je ook kiest, je weet in ieder geval hoe je de zoninval in je tuin kan berekenen!

Methode 1: De gratis Zon in Tuin simulatietool

Deze tool is speciaal ontwikkeld om iedereen de mogelijkheid te geven om de zoninval te simuleren—ongeacht IT-kennis. Met de hulp van een simpele gebruikersomgeving bouw je binnen een halfuur de wijk op en krijg je direct inzicht in de zoninval. Het voorbeeld in Figuur 1 is een simulatie die ik in een halfuur heb kunnen opzetten!

Heb je gelijk zin om te proberen? Probeer het gratis uit! Of doe de demo van het voorbeeld in Figuur 1, je mag dan zelf de uren en de dagen aanpassen, toe maar!

Zelf een simulatie bouwen, hoe moet dat?

De gebruikersomgeving biedt de mogelijkheid om stapsgewijs een huis op te zetten. Elke stap heeft verschillende opties, zoals bouwen middels een rechthoek of middels een vrije vorm. Het dak automatisch genereren of zelf tekenen, etc. De stappen zijn:

1. Begane grond van huis toevoegen
2. Verdiepingen toevoegen
3. Dak toevoegen
4. Tuin toevoegen
5. Stap 1 t/m 3 herhalen voor elke buur

Geoptimaliseerd voor gemak

Moet je echt elke buur gaan bouwen? Jazeker, maar omdat huizen vaak hetzelfde zijn, is een uniek dupliceertool ontwikkeld waarmee je na één huis te hebben opgezet binnen een minuut een rij van tientallen huizen kan neerzetten.

Methode 2: Bereken met de hand

Wil je de zoninval in je tuin berekenen zonder tool, dan moet je begrijpen hoe de zon beweegt door de hemel en hoe je schaduw kunt projecteren op basis van objecthoogte en zonnepositie. Deze methode vereist basiskennis van astronomie, trigonometrie en kaartoriëntatie.

1. Bepaal je geografische locatie

Noteer de breedtegraad en lengtegraad van je locatie. Deze heb je nodig om de zonnepositie correct te berekenen. Voor Nederland ligt de breedtegraad meestal tussen 50°N en 53°N.

2. Kies dag en tijdstip

De positie van de zon verandert met de seizoenen en het tijdstip. Wil je zoninval in juni of december bekijken? ’s Ochtends of ’s middags? Noteer het exacte moment (datum en tijd in lokale tijd).

3. Bereken de zonnehoogte en -azimut

Hiervoor gebruik je formules uit de zonnepositie-mechanica. De twee belangrijkste waarden zijn:

• Zonnehoogte (elevatie): de hoek tussen de zon en de horizon
• Zonazimut: de richting van de zon ten opzichte van het noorden (in graden)

De zonnehoogte h en azimut A worden berekend met:

      h = arcsin(
            sin(δ) × sin(φ) + cos(δ) × cos(φ) × cos(H)
          )
      

      A = arccos(
            (sin(δ) × cos(φ) - cos(δ) × sin(φ) × cos(H)) / cos(h)
          )
      

Waarbij:

• δ = deklinatiewinkel van de zon (afhankelijk van de dag in het jaar)
• φ = breedtegraad van de locatie
• H = uurhoek (afhankelijk van lokale zonnetijd)

De declinatie δ kun je bij benadering berekenen met:

      δ ≈ -23.44° × cos(360° × (d + 10) / 365)
      

waarbij d het dagnummer van het jaar is (1 januari = 1).

4. Bepaal de richting van de zon in je tuin

Zet op een plattegrond van je tuin een noordpijl. Gebruik het berekende azimut om de richting van de zon te bepalen in graden vanaf het noorden. Dit helpt om te zien van welke kant de schaduw komt.

5. Projecteer de schaduw

Gebruik de hoogte van objecten (zoals schuttingen, huizen of bomen) en de zonnehoogte om de schaduwlengte te berekenen:

      schaduwlengte = objecthoogte / tan(zonnehoogte)
      

Als je een muur hebt van 2 meter en de zonnehoogte is 30°, dan is de schaduw:

      schaduw = 2 / tan(30°) ≈ 3.46 meter
      

Teken deze lengte in de juiste richting (azimut) op je tuinplattegrond.

6. Herhaal voor andere tijdstippen

Wil je weten hoe de zoninval verandert over de dag of in verschillende maanden? Herhaal dan het hele proces voor elk moment. Dit betekent dus meerdere zonnehoogtes, azimuten en projecties per moment—iets wat behoorlijk intensief is zonder automatisering.