一级建筑师建筑物理与建筑设备考点复习(二十五)

　　(四)太阳高度角和太阳方位角

　　太阳位置用太阳高度角厶，和太阳方位角A，来表示。太阳高度角，是指太阳光线与地平面的夹角。太阳方位角是指太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南线所夹的角。以下几种特殊的太阳位置较为重要：

　　(1)任何一个地区，日出、日落时，太阳高度角均为零。

　　(2)一天中，只有在正午，即地方太阳时为12时的时候，太阳高度角最大，此时太阳位于正南。

　　(3)太阳方位角，以正南点为零，顺时针方向为正，表示太阳位于下午的范围;逆时针方向为负，表示太阳位于上午的范围。

　　(4)任何一天内，上、下午太阳的位置对称于正午，即上、下午的太阳高度角数值相同，太阳方位角的数值相同但符号相反。

　　确定太阳高度角和方位角的目的是为了进行日照时数、日照面积、房屋朝向和间距以及房屋周围阴影区范围等问题的计算。

　　影响太阳高度角hS和方位角AS的因素有三个：赤纬角 ，它表明季节(即日期)的变化;时角 ，它表明时间的变化;地理纬度 ，它表明观察点所在地方的差异。

　　1.太阳高度角丸。

　　sinhS=sin (1-53)

　　式中 hs一太阳高度角，度;

　　φ―地理纬度，度;

　　δ―太阳赤纬角，度;

　　Ω―时角，度。

　　2.太阳方位角AS。

　　(1-54)

　　3.日出、日没时的太阳高度角

　　日出、日没时hS，=0。

　　4.正午的太阳高度角

　　正午时Ω=0，太阳高度角最大。

　　(五)日照百分率

　　日照程度用日照时数和日照百分率来衡量。日照时数是指太阳实际照射到某表面的时数;日照百分率是指一定时间内某地日照时数与该地的可照时数的百分比。同一纬度的可照时数是相同的，但因各地云量、大气透明度不同，实际的日照时数就不一样，因而各地的日照百分率也不相同。日照百分率越大，则到达地面上的太阳辐射能的总和就越多，反之就少。

　　(六)地方时与标准时

　　日照设计所用的时间，均为地方平均太阳时，它与时钟所指示的标准时之间会有一定的差值，两者需要换算。

　　确立地球上时间基准的重要因素是地球的经度。全球共分3'60条经线，经国际协议，把通过英国格林尼治天文台的经线称作本初子午线，定为0o，由此往东、西各分180o，分别称为东经、西经。所谓的标准时间，就是各国按所处的地理位置的某一范围，规定所辖地区的时间统一以某一条子午线的时间为标准时间。如我国的标准时间是以东经120o子午线作为北京时间的标准。显然，以太阳正对某地子午线的时刻为中午埠时所推算出的时间，就是地方太阳时。地方太阳时和标准时的换算可近似按式(1―55)进行：

　　T0=Tm+4(L0 ?Lm) (1-55)

　　式中 To――标准时间，时：分;

　　Tm――地方太阳时，时：分;

　　L0――标准时间子午圈的经度，度;

　　Lm――某地子午圈的经度，度;

　　4(L0 ?Lm)――时差，分。

　　三、棒影图原理及应用

　　(一)棒影图原理(图1―13)

　　影的长度L和影的方位角AS′为：

　　L=H?ctghs， (1―56)

　　AS′=As+180o (1―57)

　　式中 H――棒高，m;

　　As――太阳的方位角，度。

　　(二)棒影图的应用

　　(1)确定建筑物阴影区;

　　(2)确定室内日照区;

　　(3)确定建筑物日照时间;

　　(4)确定建筑物间距和朝向;

　　(5)确定遮阳构件尺寸。

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