确定太阳高度角和方位角在建筑环境控制领域具有非常重要的作用。确定不同季节设计代表日或 者代表时刻的太阳位置,可以进行建筑朝向确定、建筑间距以及周围阴影区范围计算等建筑的日照设 计,可以进行建筑的日射得热量和空调负荷的计算和进行建筑自然采光设计 影响太阳高度角和方位角的因素有三:赤纬(d),它表明季节(日期)的变化;时角(h),它表明时 间的变化:地理纬度(q),它表明观察点所在的位置 太阳高度角B和方位角A可用下式来表示 sin B=cos cosh cosd +sinsin d d h sina 第二节太阳辐射 太阳辐射能是地球上热量的基本来源,是决定气候的主要因素,也是建筑物外部最主要的气候条 件之 221太阳常数与太阳辐射的电磁波 太阳是一个直径相当于地球110倍的高温气团,其表面温度约为6000K左右,内部温度则高达2× 07K。太阳表面不断以电磁辐射形式向宇宙空间发射出巨大的能量,其辐射波长范围为从波长为0.1mu 的X射线到波长达100m的无线电波。地球接受的太阳辐射能约为1.7×1014kW,仅占其辐射总能量的二 十亿分之一左右。 太阳辐射热量的大小用辐射照度来表示。它是指1m2黑体表面在太阳辐射下所获得的辐射能通 量,单位为W/m2。地球大气层外与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射照度几乎是定值。在地球大气层 外,太阳与地球的年平均距离处,与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射照度为I0=1353W/m2,被称为 太阳常数。 由于太阳与地球之间的距离逐日在变化,地球大气层上边界处与太阳光线垂直的表面上的太阳辐 射照度也会随之变化,1月1日最大,为1405W/m2,7月1日最小,为1308W/m2,相差约7%。计算太阳 辐射时,如果按月份取不同的数值,可达到比较高的精度。表2-1给出各月大气层外边界太阳辐射照 度 表2-1各月大气层外边界太阳辐射照度[2 月份 1405 1378 1353 W/m2 1315 1330 1350 1372 太阳辐射的波谱见图2-7,在各种波长的辐射中能转化热能的主要是可见光和红外线。可见光的波 长在0.38~0.76μm的范围内,是我们眼睛所能感知的光线,在照明学上具有重要的意义。波长在5 确定太阳高度角和方位角在建筑环境控制领域具有非常重要的作用。确定不同季节设计代表日或 者代表时刻的太阳位置,可以进行建筑朝向确定、建筑间距以及周围阴影区范围计算等建筑的日照设 计,可以进行建筑的日射得热量和空调负荷的计算和进行建筑自然采光设计。 影响太阳高度角和方位角的因素有三:赤纬(d),它表明季节(日期)的变化;时角(h),它表明时 间的变化;地理纬度(),它表明观察点所在的位置。 太阳高度角 和方位角 A 可用下式来表示 sin = cos cosh cosd +sin sin d (2-5) cos cos sin sin d h A = (2-6) 第二节 太阳辐射 太阳辐射能是地球上热量的基本来源,是决定气候的主要因素,也是建筑物外部最主要的气候条 件之一。 2.2.1 太阳常数与太阳辐射的电磁波 太阳是一个直径相当于地球110倍的高温气团,其表面温度约为6000K左右,内部温度则高达2× 107K。太阳表面不断以电磁辐射形式向宇宙空间发射出巨大的能量,其辐射波长范围为从波长为0.1m 的X射线到波长达100m的无线电波。地球接受的太阳辐射能约为1.7×1014kW,仅占其辐射总能量的二 十亿分之一左右。 太阳辐射热量的大小用辐射照度来表示。它是指1m2黑体表面在太阳辐射下所获得的辐射能通 量,单位为W/m2。地球大气层外与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射照度几乎是定值。在地球大气层 外,太阳与地球的年平均距离处,与太阳光线垂直的表面上的太阳辐射照度为 I0=1353 W/m2,被称为 太阳常数。 由于太阳与地球之间的距离逐日在变化,地球大气层上边界处与太阳光线垂直的表面上的太阳辐 射照度也会随之变化,1月1日最大,为1405 W/m2,7月1日最小,为1308 W/m2,相差约7%。计算太阳 辐射时,如果按月份取不同的数值,可达到比较高的精度。表2-1给出各月大气层外边界太阳辐射照 度。 表2-1 各月大气层外边界太阳辐射照度[12] 月份 1 2 3 4 5 6 W/m2 1405 1394 1378 1353 1334 1316 月份 7 8 9 10 11 12 W/m2 1308 1315 1330 1350 1372 1392 太阳辐射的波谱见图2-7,在各种波长的辐射中能转化热能的主要是可见光和红外线。可见光的波 长在0.380.76m的范围内,是我们眼睛所能感知的光线,在照明学上具有重要的意义。波长在