一級(jí)建筑師建筑物理與建筑設(shè)備考點(diǎn)復(fù)習(xí)(二十五)

　　(四)太陽高度角和太陽方位角

　　太陽位置用太陽高度角厶，和太陽方位角A，來表示。太陽高度角，是指太陽光線與地平面的夾角。太陽方位角是指太陽光線在地平面上的投影線與地平面正南線所夾的角。以下幾種特殊的太陽位置較為重要：

　　(1)任何一個(gè)地區(qū)，日出、日落時(shí)，太陽高度角均為零。

　　(2)一天中，只有在正午，即地方太陽時(shí)為12時(shí)的時(shí)候，太陽高度角最大，此時(shí)太陽位于正南。

　　(3)太陽方位角，以正南點(diǎn)為零，順時(shí)針方向?yàn)檎?，表示太陽位于下午的范?逆時(shí)針方向?yàn)樨?fù)，表示太陽位于上午的范圍。

　　(4)任何一天內(nèi)，上、下午太陽的位置對(duì)稱于正午，即上、下午的太陽高度角數(shù)值相同，太陽方位角的數(shù)值相同但符號(hào)相反。

　　確定太陽高度角和方位角的目的是為了進(jìn)行日照時(shí)數(shù)、日照面積、房屋朝向和間距以及房屋周圍陰影區(qū)范圍等問題的計(jì)算。

　　影響太陽高度角hS和方位角AS的因素有三個(gè)：赤緯角 ，它表明季節(jié)(即日期)的變化;時(shí)角 ，它表明時(shí)間的變化;地理緯度 ，它表明觀察點(diǎn)所在地方的差異。

　　1.太陽高度角丸。

　　sinhS=sin (1-53)

　　式中 hs一太陽高度角，度;

　　φ―地理緯度，度;

　　δ―太陽赤緯角，度;

　　Ω―時(shí)角，度。

　　2.太陽方位角AS。

　　(1-54)

　　3.日出、日沒時(shí)的太陽高度角

　　日出、日沒時(shí)hS，=0。

　　4.正午的太陽高度角

　　正午時(shí)Ω=0，太陽高度角最大。

　　(五)日照百分率

　　日照程度用日照時(shí)數(shù)和日照百分率來衡量。日照時(shí)數(shù)是指太陽實(shí)際照射到某表面的時(shí)數(shù);日照百分率是指一定時(shí)間內(nèi)某地日照時(shí)數(shù)與該地的可照時(shí)數(shù)的百分比。同一緯度的可照時(shí)數(shù)是相同的，但因各地云量、大氣透明度不同，實(shí)際的日照時(shí)數(shù)就不一樣，因而各地的日照百分率也不相同。日照百分率越大，則到達(dá)地面上的太陽輻射能的總和就越多，反之就少。

　　(六)地方時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)

　　日照設(shè)計(jì)所用的時(shí)間，均為地方平均太陽時(shí)，它與時(shí)鐘所指示的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)之間會(huì)有一定的差值，兩者需要換算。

　　確立地球上時(shí)間基準(zhǔn)的重要因素是地球的經(jīng)度。全球共分3'60條經(jīng)線，經(jīng)國際協(xié)議，把通過英國格林尼治天文臺(tái)的經(jīng)線稱作本初子午線，定為0o，由此往東、西各分180o，分別稱為東經(jīng)、西經(jīng)。所謂的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，就是各國按所處的地理位置的某一范圍，規(guī)定所轄地區(qū)的時(shí)間統(tǒng)一以某一條子午線的時(shí)間為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。如我國的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間是以東經(jīng)120o子午線作為北京時(shí)間的標(biāo)準(zhǔn)。顯然，以太陽正對(duì)某地子午線的時(shí)刻為中午埠時(shí)所推算出的時(shí)間，就是地方太陽時(shí)。地方太陽時(shí)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的換算可近似按式(1―55)進(jìn)行：

　　T0=Tm+4(L0 ?Lm) (1-55)

　　式中 To――標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間，時(shí)：分;

　　Tm――地方太陽時(shí)，時(shí)：分;

　　L0――標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間子午圈的經(jīng)度，度;

　　Lm――某地子午圈的經(jīng)度，度;

　　4(L0 ?Lm)――時(shí)差，分。

　　三、棒影圖原理及應(yīng)用

　　(一)棒影圖原理(圖1―13)

　　影的長度L和影的方位角AS′為：

　　L=H?ctghs， (1―56)

　　AS′=As+180o (1―57)

　　式中 H――棒高，m;

　　As――太陽的方位角，度。

　　(二)棒影圖的應(yīng)用

　　(1)確定建筑物陰影區(qū);

　　(2)確定室內(nèi)日照區(qū);

　　(3)確定建筑物日照時(shí)間;

　　(4)確定建筑物間距和朝向;

　　(5)確定遮陽構(gòu)件尺寸。

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