昆明地區(qū)的日照與建筑物關(guān)系的分析.pdf

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1、第!+卷第&期成都信息工程學(xué)院學(xué)報H9MN!+>9N&&’’%年"月:;<=>?@;ABCD>EF<<>GHD=IGJK;AG>A;=L?JG;>JDBC>;@;EK:O5N&’’%文章編號：!"#!$!#%&（&’’%）’&$’&(&$’"昆明地區(qū)的日照與建筑物關(guān)系的分析畢家順（云南省氣象科技服務(wù)中心，云南昆明"(’’)%）摘要：在對昆明的太陽高度角進行了詳細分析的基礎(chǔ)上，得出了計算昆明太陽高度角公式。根據(jù)氣候、地理特點，研究了昆明建筑工程設(shè)計中日照的一般規(guī)律。根據(jù)當(dāng)?shù)厝照諚l件，研究如何正確利用和限制日照對建筑物的作用，以便確定街道、住宅小區(qū)方位、寬度、布局，建筑物的形狀、朝向、間

2、距、采光口及遮陽構(gòu)件的位置、形狀、大小。這對于昆明建筑工程設(shè)計以及相關(guān)的房地產(chǎn)開發(fā)都具有科學(xué)意義和使用價值。關(guān)鍵詞：太陽高度角；日照規(guī)律；日墻關(guān)系分析中圖分類號：*%+文獻標(biāo)識碼：,隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施，城市建設(shè)的迅速發(fā)展，昆明各類住宅小區(qū)建筑工程日益增多。建筑工程和房地產(chǎn)開發(fā)中，急需提供壓、溫、濕、風(fēng)、日照等基本氣象要素，而這些要素的研究中，相對復(fù)雜的就是日照與建筑物的關(guān)系。建筑工程中，如何正確地利用和限制日照對建筑物的作用是個急待解決的問題。我們根據(jù)昆明的太陽高度角，算出了昆明每天有效日照時段的太陽高度角，再根據(jù)日墻關(guān)系的計算公式，就可以推算出不同樓層的日照時間。根據(jù)昆明日照

3、的一般規(guī)律，可以得出昆明建筑物的最佳朝向。如果考慮墻面的日照時間和室內(nèi)日照面積，那么建筑物的朝向以正南、南偏東)’-、南偏西)’-的朝向為最佳；東南向、西南向的建筑物可能接受太陽輻射較多；而正東向的建筑物上午日照較強，朝西向的建筑物下午受到的日照比較強烈；主導(dǎo)風(fēng)向與建筑物的朝向影響冬季室內(nèi)熱耗和夏季的室內(nèi)通風(fēng)，建筑物應(yīng)該背對冬季的主導(dǎo)風(fēng)向，以便防寒；而與夏季主導(dǎo)風(fēng)向的入射角應(yīng)小于%(-，以取得良好的自然通風(fēng)。在整體平面布局上，建筑物可以采用錯列式，避免阻擋陽光、影響通風(fēng)效果。這些研究成果，為建筑工程和住宅小區(qū)商品房推銷提供了可靠的氣象科學(xué)依據(jù)。!昆明各月的太陽高度角昆明地理位置相對于

4、全國其他省份偏南，在北回歸線&)-&).以北，位于北緯&(-’!.，東經(jīng)!’&-%!.，海拔高度!/+!0%1。太陽高度角受到緯度、季節(jié)和太陽赤緯的影響。太陽赤緯是一個隨季節(jié)變化而變化的量，可以在天文年歷上查得。在春分和秋分時，太陽赤緯為’-；在夏至和冬至?xí)r，太陽赤緯分別為&)-&).和2&)-&).。為了計算方便，我們?nèi)∶吭?(日的太陽赤緯值來代表整個月份的值，見表!。表!各月太陽赤緯!的數(shù)值月!&)%("#/+!’!!!&!2&!0&2!&0/2&0)+0"!/0/&)0)&!0"!%0&)0&2/0)2!/0%2&)0)根據(jù)球面三角公式可得，太陽高度角的計算公式為：345!63

5、45"345!7893"893!893#（!）式中，"為緯度，昆明"6&(-’%.。!為太陽赤緯，表示太陽光線與地球赤道平面的夾角，隨時間而變化；除了查天文年歷以外，還可以用（&）式計算：收稿日期：&’’)$!&$!!；修訂日期：&’’%$’!$’%第&期畢家順：昆明地區(qū)的日照與建筑物關(guān)系的分析&+%!（!）!"#""$%&’()"#*"+,*,$-./（&"!／%$$0"#’+%&%’）)"#""+(,1(-./（*"!／%$$0"#&","1((）)"#""%&%%*-./（$"!／%$$0"#$&"’&1%）（&）（&）式中，!為一年中日期的序數(shù)。#為時角，中午’&時#!"2；

6、其計算公式為：#!’+2（")’&）（%）午后時角為正，午前時角為負；每隔’小時，時角相差’+2，也就是說，每小時#在赤道面上變化%$"2／&*!’+2。太陽時角所表示的真太陽時與時鐘不同，差值包括：［’］由于地球運行不等速和地球赤道平面對繞日公轉(zhuǎn)平面的傾斜，使真太陽時有變化，它與時鐘時間之差，稱為時差#；［&］地方平均時與標(biāo)準(zhǔn)時也常不相同，其差值與當(dāng)?shù)氐慕?jīng)度$及標(biāo)準(zhǔn)時區(qū)的經(jīng)度$有關(guān)，即’／’+（$)$）。綜合上述兩因素，可得，%%#!（"%3［$)$%］／’+0#／$")’&）4’+（弧度）（*）式中"為當(dāng)?shù)貢r鐘顯示值，我國地處東半球，均取正值；時差#以分鐘為單位，可查表或用下式計

7、算：%#（!）!)"#"’$,’$0,#$$&1-./（&"!／%$$0’#*1(%’’）)1#1&,*+-./（*"!／%$$)’#&$’+*$）)"#%&’&&(-./（$"!／%$$)’#’+,’""）（+）用（%）式可以計算出昆明各時段的時角；然后，再用所得數(shù)據(jù)代入（’）式。圖’昆明各月太陽高度角我們用公式（’）計算了昆明各月各時次的太陽高度角，圖’表示上午’"點、中午’&點、下午%點，三個時段的昆明太陽高度角變化情況。從圖’可以看出，中午’&點時