一级建筑师（建筑物理与建筑设备）辅导：日照的基本原理

二、日照的基本原理
(一)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66033'的夹角。
(二)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：-23027’-23027’。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的 值如下：
春、秋分：δ=00
冬至日：δ=-23027’，
夏至日: δ=23027’
(三)时角
1．时角
太阳所在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，单位度。
2．对时角的规定
对时角的规定是：
正午：Ω＝0；
下午：Ω>0；
上午：Ω
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15‘。
Ω＝15·(Tm－12) (14-50)
式中 Tm——地方平均太阳时，h。
（四）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。
标准时是各个国家根据所处的地理位置和范围，划定所有地区的时间以某一中心子午线的时间为标准的时间。格林尼治天文台所在经度为零经度线(本初子午线)，由此分别向东、西各分为1800，称为东经和西经；每150划分为一个时区，每个时区中心子午线的时间即为该时区的标准时。我国是以东8区的中心子午线(东经1200)为依据作为北京时间的标准。
地方平均太阳时和标准时的近似换算关系为：
To＝Tm+4(L0—Lm) (14-51)
式中 Tm --地方时间子午圈所处的经度，单位为度；
To——标准时间子午圈所处的经度，单位为度；
4(L0—Lm)——时差，单位为分。
（五）太阳位置的确定
1，太阳高度角hs
1）太阳高度角：太阳光线和地平面的夹角，单位为度。
(1)太阳高度角的计算
Sinhs＝sinφ·sinδ+cosφ·cosδ．cosΩ (14-52)
式中 φ-当地纬度，度；
δ—当天太阳赤纬角f，度；
Ω—时角，度。
(3)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。
2,太阳方位角As
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。
(2)太阳方位角的计算
cos As= (sinφ.sinhs-sinδ)/ cosφ·coshs (14-53)