建筑日照分析中太阳位置计算公式的改进研究

"建筑日照分析中太阳位置计算公式的改进研究，主要探讨了太阳高度角和方位角计算公式的不足，并提出了改进方法，适用于建筑、空调、结构设计中的日照分析。" 在建筑日照分析中，太阳位置的精确计算是至关重要的，它直接影响到建筑设计的采光、遮阳以及能源效率等方面。太阳高度角和方位角是描述太阳在天空中位置的两个关键参数。太阳高度角是指太阳中心线与地平线之间的夹角，而太阳方位角则是太阳投影在地平面上的方位，通常以正南方向为基准进行测量。 现有的太阳高度角和方位角计算公式存在一些问题，如取值范围的不连续性和随着日变化及年变化的非单值性，这给日照分析带来了不便。徐丰、王波和张海龙在该研究中提出了一个名为“辐射历计时系统”的新方法，重新定义了这两个角度的取值范围，旨在解决这些问题。 通过这个新的计时系统，他们改进了太阳位置的计算公式，使得太阳高度角和方位角可以随着日时和季节的变化呈现出单值特性。这种改进不仅简化了计算过程，也提高了计算的准确性。研究人员基于改进后的公式绘制了不同纬度下太阳高度角和方位角随时间变化的曲线，这些曲线揭示了天文和地理现象，如日出日落、四季更迭等，进一步验证了新公式的正确性和普适性。 这些研究成果对于建筑师、空调系统设计者以及结构工程师来说，具有很高的参考价值。在建筑设计中，准确的日照分析可以帮助优化建筑的朝向、窗户布局和遮阳设施，从而提高建筑的能效和居住舒适度；在空调设计中，考虑日照因素有助于减少夏季制冷负荷，节省能源；在结构设计中，日照分析则可以预防因过度热应力导致的结构问题。 这篇研究论文对建筑日照分析中太阳位置计算公式的改进，不仅提升了计算的精度，还提供了更为便捷的计算方法，对实际工程应用具有重要的指导意义。通过理解并应用这些改进后的公式，相关专业人士可以更好地进行日照模拟和设计决策，以实现建筑的节能和环保目标。