2011年一級(jí)建筑師設(shè)計(jì)前期場(chǎng)地與建筑設(shè)計(jì)輔導(dǎo):照基本原理

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照基本原理(下)
    太陽(yáng)高度角和太陽(yáng)方位角
    太陽(yáng)位置用太陽(yáng)高度角hs,和太陽(yáng)方位角A,來(lái)表示。太陽(yáng)高度角,是指太陽(yáng)光線與地平面的夾角。太陽(yáng)方位角是指太陽(yáng)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(yáng)位置較為重要:
    (1)任何一個(gè)地區(qū),日出、日落時(shí),太陽(yáng)高度角均為零。
    (2)一天中,只有在正午,即地方太陽(yáng)時(shí)為12時(shí)的時(shí)候,太陽(yáng)高度角,此時(shí)太陽(yáng)位于正南。
    (3)太陽(yáng)方位角,以正南點(diǎn)為零,順時(shí)針?lè)较驗(yàn)檎硎咎?yáng)位于下午的范圍;逆時(shí)針?lè)较驗(yàn)樨?fù),表示太陽(yáng)位于上午的范圍。
    (4)任何一天內(nèi),上、下午太陽(yáng)的位置對(duì)稱(chēng)于正午,即上、下午的太陽(yáng)高度角數(shù)值相同,太陽(yáng)方位角的數(shù)值相同但符號(hào)相反。
    確定太陽(yáng)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?chē)幱皡^(qū)范圍等問(wèn)題的計(jì)算。
    影響太陽(yáng)高度角hS和方位角AS的因素有三個(gè):赤緯角δ,它表明季節(jié)(即日期)的變化;時(shí)角Ω,它表明時(shí)間的變化;地理緯度φ,它表明觀察點(diǎn)所在地方的差異。
    1.太陽(yáng)高度角hs。
    
    式中 hs一太陽(yáng)高度角,度;
    φ—地理緯度,度;
    δ—太陽(yáng)赤緯角,度;
    Ω—時(shí)角,度。
    2.太陽(yáng)方位角AS。
    
    3.日出、日沒(méi)時(shí)的太陽(yáng)高度角
    日出、日沒(méi)時(shí)hS,=0。
    4.正午的太陽(yáng)高度角
    正午時(shí)Ω=0,太陽(yáng)高度角。
    (五)日照百分率
    日照程度用日照時(shí)數(shù)和日照百分率來(lái)衡量。日照時(shí)數(shù)是指太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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(guó)際協(xié)議,把通過(guò)英國(guó)格林尼治天文臺(tái)的經(jīng)線稱(chēng)作本初子午線,定為0o,由此往東、西各分180o,分別稱(chēng)為東經(jīng)、西經(jīng)。所謂的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間,就是各國(guó)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(guó)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(yáng)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(yáng)時(shí)。地方太陽(yáng)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(yáng)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。