二、日照的基本原理
㈠地球围绕太阳运行的规律
1.地球围绕太阳进行公转,公转一周的时间为一年;
2.地球沿固定的轨道平面(黄道面)进行公转;
3.地球公转时,地轴与黄道面固定成66°33′的夹角。
㈡太阳赤纬角
1.赤纬角:太阳光线与赤道面的夹角,用δ表示,单位为度。
2.对太阳赤纬角规定
太阳光线直射地球赤道时δ=0;从赤道面起,指向北极δ>0;从赤道面起,指向南极δ<0。
3.太阳赤纬角的变化
地球围绕太阳运行的过程中,不同的季节有不同的太阳赤纬角。太阳赤纬角的变化范围是:-23°27′~23°27′。从春分、夏至到秋分,太阳赤纬角δ>0;从秋分、冬至到春分,太阳赤纬角δ<0。
一般季节的太阳赤纬角可查主要季节太阳赤纬角δ值表确定。特殊季节赤纬角δ值如下:
春、秋分:δ=0;冬至日:δ=-23°27′;夏至日:δ=23°27′。
㈢时角
1.时角
太阳所在的时圈与通过当地正南方向的时圈(子午圈)构成的夹角称为时角,用符号Ω表示,单位为度。
2.对时角的规定:正午:Ω=0;下午:Ω>0;上午:Ω<0。
3.时角Ω的计算
地球自转一周为一天(24小时),时角每小时变化l5°。Ω=15×(Tm-12),Tm——地方平均太阳时。
㈣地方平均太阳时与标准时
日照计算使用的时间均为地方平均太阳时,而日常钟表所指示的时间为标准时,两者之间需要换算。
㈤太阳位置的确定
1.太阳高度角hs
⑴太阳高度角:太阳光线和地平面的夹角,单位为度。
⑵太阳高度角的计算
⑶特殊时刻的太阳高度角
日出、日没时:太阳高度角hs为0;正午时:太阳高度角最大。
2.太阳方位角As
⑴太阳方位角:太阳光线在地平面上的投影线与地平面正南方向所夹的角,单位为度。规定:
正南方向As=0;
从正南方向顺时针(下午) As>0;从正南方向逆时针(上午) As<0。
⑵太阳方位角的计算
㈠棒影图的原理
㈡棒影图的应用
1.确定建筑物的阴影区;
2.确定室内的日照区;
3.确定建筑物的日照时间;
4.确定适宜的建筑间距和朝向;
5.确定遮阳尺寸。