CN111652975B - 城市建筑群可利用太阳能资源评估方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明属于太阳能资源评估技术领域，具体涉及一种城市建筑群可利用太阳能资源评估方法及系统，其中城市建筑群可利用太阳能资源评估方法包括：获取太阳位置信息；获取建筑物的几何和方位信息；获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量，实现了准确地评估建筑群屋面及侧立面的太阳能利用潜力，为建立城市目标区域建筑群太阳能资源评估、查询、调整等信息化管理系统提供支撑，从而为城市建筑群太阳能资源开发利用提供科学决策支持。
Description
技术领域
本发明属于太阳能资源评估技术领域，具体涉及一种城市建筑群可利用太阳能资源评估方法及系统。
背景技术
伴随全球城市化进程，城市消耗了全球约2/3的一次能源，导致了全球约71％的与能源直接相关的温室气体排放。其中，建筑能耗占据了超过全球1/3的终端能耗和1/2以上的电能消耗。随着全球范围内对节能减排工作的重视，低碳生态城市已成为未来城市的发展方向。而建筑作为城市的重要组成部分，如何推动城市建筑向着绿色、可持续的方向发展是一个亟待解决的难题。开发城市建筑可再生能源利用潜力，则成为应对上述问题的一条重要途径。
可再生能源主要是指太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、潮汐能、海洋能等，在自然界可以循环再生的能源形势。其中，太阳能具有资源丰富、无污染、易开发利用等优点，现已成为建筑上使用最广泛、最成熟的一种可再生能源。ESRI公司则自ArcGIS 10.5版本以来推出了太阳能辐射量计算模块(Solar Radiation)，但其只考虑地形因子的影响，没有考虑周边建筑物的影响，也忽略了建筑侧立面的太阳能利用潜能。
因此，基于上述技术问题需要设计一种新的城市建筑群可利用太阳能资源评估方法及系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种城市建筑群可利用太阳能资源评估方法及系统。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种城市建筑群可利用太阳能资源评估方法，包括：
获取太阳位置信息；
获取建筑物的几何和方位信息；
获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及
根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量。
进一步，所述获取太阳位置信息的方法包括：
构建全年太阳位置数据库，其中位置由坐标网格表示，各坐标网格包含一对太阳方位角和高度角信息，并在每个网格内累计全年太阳停留时间。
进一步，所述获取建筑物的几何和方位信息的方法包括：
根据地理信息数据文件，获取建筑物的几何和方位信息，以及场地的地形地貌信息。
进一步，所述获取建筑物的屋面和侧立面数据的方法包括；
提取建筑物的屋面和侧立面数据，按预设的计算网格大小对建筑物的屋面和侧立面进行网格划分。
进一步，所述全局太阳辐射总量包括：总直接辐射和总散射辐射；
所述全局太阳辐射总量的计算方法包括：
Gtot＝Dirtot+Diftot：
其中，Gtot为太阳总辐射，单位为J/m2；Dirtot为总直射辐射量，单位为J/m2；Diftot为总散射辐射量，单位为J/m2；
将整个天空半球划分为具有不同天顶角与方位的角若干个扇区，预设位置的直接辐射量为该位置能够接收到的所有扇区直接辐射量的总和，即
Dirtot＝∑Dirθ，α；
其中，θ为天顶角，单位为°；α为方位角，单位为°；Dirθ，α为质心位于(θ，α)的扇区直接辐射量，单位为J/m2；
所述扇区直接辐射量的计算方法包括：
Dirθ，α＝S×βm(θ)×SunDurθ，α×Gapθ，α×cos(AngInθ，α)；
其中，S为太阳常数；β为朝向天顶方向的最短路径大气层透射率；m(θ)为相对的光路径长度；SunDurθ，α为扇区的持续日照时间；Gapθ，α为扇区的孔隙度；AngInθ，α为扇区质心与表面法线轴之间的入射角，单位为°；
所述总散射辐射为所有扇区散射辐射量的总和，则总散射辐射的计算方法包括：
Diftot＝∑Difθ，α；
通过时间间隔整合，以及间隙度和入射角的校正，以获取各扇区质心点处的散射辐射量，即
Difθ，α＝Rglb×Pdif×Dur×Gapθ，α×Weighθ，αcos(AngInθ，α)；
其中，Rglb为总正常辐射量，单位为W/m2；Pdif为散射的总正常辐射通量的比例；Dur为分析的时间间隔；Gapθ，α为扇区的孔隙度；Weightθ，α为给定扇区与所有扇区中散射辐射量的比例；AngInθ，α为扇区的质心和截留表面之间的入射角，单位为°。
进一步，所述建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量的计算方法包括：
在整个建筑屋面或侧立面范围内对所有要素位置太阳辐射量进行积分求和，以获取建筑屋面或侧立面的太阳辐射总量，即
Rroof＝∫∫Gtot(x，y)dxdy；
Rside＝∫∫Gtot(l，h)dldh；
其中，Rroof为建筑屋面太阳辐射总量，单位为J/m2；(x，y)表示建筑屋面区域内的位置；Gtot(x，y)表示(x，y)位置单位面积的太阳辐射量，单位为J/m2；Rside表示建筑侧立面太阳辐射总量，单位为J/m2；l表示建筑物外水平轮廓线，h表示高度，(l，h)表示建筑侧立面区域内的相应位置；Gtot(l，h)表示(l，h)位置单位面积的太阳辐射量，单位为J/m2。
另一方面，本发明还提供一种城市建筑群可利用太阳能资源评估系统，包括：
太阳位置获取模块，获取太阳位置信息；
建筑物信息获取模块，获取建筑物的几何和方位信息；
建筑物数据获取模块，获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及
辐射计算模块，根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量。
本发明的有益效果是，本发明通过获取太阳位置信息；获取建筑物的几何和方位信息；获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量，实现了准确地评估建筑群屋面及侧立面的太阳能利用潜力，为建立城市目标区域建筑群太阳能资源评估、查询、调整等信息化管理系统提供支撑，从而为城市建筑群太阳能资源开发利用提供科学决策支持。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所涉及的城市建筑群可利用太阳能资源评估方法的流程图；
图2是本发明所涉及的城市建筑群可利用太阳能资源评估方法的具体流程图；
图3是本发明所涉及的太阳位置网格示意图；
图4是本发明所涉及的2018年常州地区日照时数和日照百分率示意图；
图5是本发明所涉及的Web端建筑太阳能辐射量二维地图；
图6是本发明所涉及的城市建筑群可利用太阳能资源评估系统的原理框图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
图1是本发明所涉及的城市建筑群可利用太阳能资源评估方法的流程图。
如图1所示，本实施例1提供了一种城市建筑群可利用太阳能资源评估方法，包括：获取太阳位置信息；获取建筑物的几何和方位信息；获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量；考虑周围建筑和环境因素遮挡效应的前提下，可根据场地太阳网格、气象条件等参数，以及建筑相互遮挡情况，计算各格网单元一定周期内的太阳辐射量，并积分求和获得计算时间段内建筑屋面太阳辐射总量；实现了准确地评估建筑群屋面及侧立面的太阳能利用潜力，为建立城市目标区域建筑群太阳能资源评估、查询、调整等信息化管理系统提供支撑，从而为城市建筑群太阳能资源开发利用提供科学决策支持。
图2是本发明所涉及的城市建筑群可利用太阳能资源评估方法的具体流程图；
图3是本发明所涉及的太阳位置网格示意图；
图4是本发明所涉及的2018年某地区日照时数和日照百分率示意图。
如图2和图3所示，在本实施例中，所述获取太阳位置信息的方法包括：预先构建一个全年太阳位置数据库，其中位置由坐标网格表示，各坐标网格包含一对太阳方位角和高度角信息，并在每个网格内累计全年太阳停留时间；例如，建立某城市全年太阳位置数据库：建立北纬31°09’-32°05’，东经119°08’-120°13’，海拔3米，气压101KPa地区的数据库，评估一年周期内该地区建筑的可利用太阳能资源；根据该地区地区气象站数据获得该地区各月份的日照时数；图4为常州地区2018年各月份日照时数与日照百分率统计图；该地区日照资源在时间分布上呈现出不均衡的特征。
在本实施例中，所述获取建筑物的几何和方位信息的方法包括：根据导入的地理信息数据文件，从中获取建筑物的几何和方位信息，以及场地的地形地貌信息；将上述信息以及该地区的经纬度、全年气象参数、太阳高度角方位角等数据，和包含建筑和场地信息的Shapefile文件导入系统，从中获取该城市建筑的几何和方位信息，以及场地的地形地貌信息；
在本实施例中，所述获取建筑物的屋面和侧立面数据的方法包括：提取建筑物的屋面和侧立面数据，按预设(设定)的计算网格大小(例如，以1m为步长进行设置)对建筑物的屋面和侧立面进行网格划分。
图5是本发明所涉及的Web端建筑太阳能辐射量二维地图。
在本实施例中，根据提供的太阳位置信息，结合建筑物之间的相对位置、几何关系信息，可以计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间；根据场地气象条件以及建筑相互遮挡情况，计算各建筑物网格单元一定时间周期内的太阳辐射量，并对网格单元积分求和获得建筑屋面及侧立面可接收的太阳辐射总量；也可以根据需要的计算时间区间，计算特定时段内的全局太阳辐射总量；通过系统计算就可以得到该地区建筑屋面及侧立面的可利用太阳能资源评估结果，包括：光照时间、遮挡比例、太阳能辐射量、光伏发电量等信息；这些评价结果可以根据行政区划、太阳辐射量等级、建筑物类型等条件进行查询，并可通过二维或三维地图的形式(BIM模型)进行可视化展示；图5展示了万寿路街道某片区建筑的太阳能辐射量计算结果，以展示建筑接收到的不同太阳能辐射量；
所述全局太阳辐射总量包括：总直接辐射和总散射辐射；
所述全局太阳辐射总量的计算方法如式(1)所示：
Gtot＝Dirtot+Diftot 式(1)；
其中，Gtot为太阳总辐射，单位为J/m2；Dirtot为总直射辐射量，单位为J/m2；Diftot为总散射辐射量，单位为J/m2；
将整个天空半球划分为具有不同天顶角与方位的角若干个扇区用以进行数值计算，预设位置(某特定位置)的直接辐射量为该位置能够接收到的所有扇区直接辐射量的总和如式(2)所示，即
Dirtot＝∑Dirθ，α 式(2)；
其中，θ为天顶角，单位为°；α为方位角，单位为°；Dirθ，α为质心位于(θ，α)的扇区直接辐射量，单位为J/m2；
所述扇区直接辐射量的计算方法如式(3)所示：
Dirθ，α＝S×βm(θ)×SunDurθ，α×Gapθ，α×cos(AngInθ，α) 式(3)；
其中，S为太阳常数，与世界辐射中心取值一致为1367W/m2；β为朝向天顶方向的最短路径大气层透射率；m(θ)为相对的光路径长度，以相对于天顶路径长度的比例形式测量；SunDurθ，α为扇区的持续日照时间，可根据太阳网格数据、受遮挡时间计算；Gapθ，α为扇区的孔隙度；AngInθ，α为扇区质心与表面法线轴之间的入射角，单位为°；
与直接辐射类似，所述总散射辐射为所有扇区散射辐射量的总和，则总散射辐射的计算方法如式(4)所示：
Diftot＝∑Difθ，α 式(4)；
通过时间间隔整合，以及间隙度和入射角的校正，以获取各扇区质心点处的散射辐射量的方法如式(5)所示：
Difθ，α＝Rglb×Pdif×Dur×Gapθ，α×Weighθ，αcos(AngInθ，α) 式(5)；
其中，Rglb为总正常辐射量，单位为W/m2；Pdif为散射的总正常辐射通量的比例，通常，在天空非常晴朗的条件下，该值约等于0.2，在天空云层极厚的条件下，该值约等于0.7；Dur为分析的时间间隔；Gapθ，α为扇区的孔隙度；Weightθ，α为给定扇区与所有扇区中散射辐射量的比例；AngInθ，α为扇区的质心和截留表面之间的入射角，单位为°。
在本实施例中，所述建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量的计算方法包括：建筑屋面及侧立面太阳辐射量计算方法基于特定位置太阳辐射计算结果(全局太阳辐射总量)，在整个建筑屋面或侧立面范围内对所有要素位置太阳辐射量进行积分求和，以获取建筑屋面或侧立面的太阳辐射总量的方法如式(6)和式(7)所示
Rroof＝∫∫Gtot(x，y)dxdy 式(6)；
Rside＝∫∫Gtot(l，h)dldh 式(7)；
其中，Rroof为建筑屋面太阳辐射总量，单位为J/m2；(x，y)表示建筑屋面区域内的位置；Gtot(x，y)表示(x，y)位置单位面积的太阳辐射量，单位为J/m2；Rside表示建筑侧立面太阳辐射总量，单位为J/m2；l表示建筑物外水平轮廓线，h表示高度，(l，h)表示建筑侧立面区域内的相应位置；Gtot(l，h)表示(l，h)位置单位面积的太阳辐射量，单位为J/m2。
虽然同一地区的太阳坐标网格相同，但是建筑屋面或侧立面不同位置受周围建筑遮挡情况是不同的，计算一定周期内不同位置接收的太阳辐射量时，不仅需要考虑太阳在天空不同位置的持续时间，还要通过太阳位置、建筑几何、建筑相对位置等信息计算建筑表面特定位置的受遮挡时间，从而得到准确的日照时间；建筑屋面及侧立面的光伏发电潜力计算与太阳辐射量计算过程类似，在计算过程中额外考虑光电转化效率、光伏有效面积、光伏板受遮挡时的发电衰减因子等因素即可；建立并存储不同城市或地区的建筑太阳能资源数据库；并且为建立城市目标区域建筑太阳能资源的评估、查询、调整等信息化管理系统提供支撑；从而为城市建筑太阳能资源开发利用提供科学决策支持。
实施例2
图6是本发明所涉及的城市建筑群可利用太阳能资源评估系统的原理框图。
如图6所示，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种城市建筑群可利用太阳能资源评估系统，包括：太阳位置获取模块，获取太阳位置信息；建筑物信息获取模块，获取建筑物的几何和方位信息；建筑物数据获取模块，获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及辐射计算模块，根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量。
在本实施例中，太阳位置获取模块获取太阳位置信息，建筑物信息获取模块获取建筑物的几何和方位信息，建筑物数据获取模块获取建筑物的屋面和侧立面数据，以及辐射计算模块，根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量的方法均在实施例1中详细描述，在本实施例中不再赘述。
综上所述，本发明通过获取太阳位置信息；获取建筑物的几何和方位信息；获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量，实现了准确地评估建筑群屋面及侧立面的太阳能利用潜力，为建立城市目标区域建筑群太阳能资源评估、查询、调整等信息化管理系统提供支撑，从而为城市建筑群太阳能资源开发利用提供科学决策支持。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的方法，也可以通过其它的方式实现。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (3)
1.一种城市建筑群可利用太阳能资源评估方法，其特征在于，包括：
获取太阳位置信息；
获取建筑物的几何和方位信息；
获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及
根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量；
所述获取太阳位置信息的方法包括：
构建全年太阳位置数据库，其中位置由坐标网格表示，各坐标网格包含一对太阳方位角和高度角信息，并在每个网格内累计全年太阳停留时间；
所述获取建筑物的几何和方位信息的方法包括：
根据地理信息数据文件，获取建筑物的几何和方位信息，以及场地的地形地貌信息；
所述获取建筑物的屋面和侧立面数据的方法包括：
提取建筑物的屋面和侧立面数据，按预设的计算网格大小对建筑物的屋面和侧立面进行网格划分；
所述全局太阳辐射总量包括：总直接辐射和总散射辐射；
所述全局太阳辐射总量的计算方法包括：
Gtot＝Dirtot+Diftot；
其中，Gtot为太阳总辐射，单位为J/m2；Dirtot为总直射辐射量，单位为J/m2；Diftot为总散射辐射量，单位为J/m2；
将整个天空半球划分为具有不同天顶角与方位的角若干个扇区，预设位置的直接辐射量为该位置能够接收到的所有扇区直接辐射量的总和，即
Dirtot＝∑Dirθ，α；
其中，θ为天顶角，单位为°；α为方位角，单位为°；Dirθ，α为质心位于(θ，α)的扇区直接辐射量，单位为J/m2；
所述扇区直接辐射量的计算方法包括：
Dirθ，α＝S×βm(θ)×SunDurθ，α×Gapθ，α×cos(AngInθ，α)；
其中，S为太阳常数；β为朝向天顶方向的最短路径大气层透射率；m(θ)为相对的光路径长度；SunDurθ，α为扇区的持续日照时间；Gapθ，α为扇区的孔隙度；AngInθ，α为扇区质心与表面法线轴之间的入射角，单位为°；
所述总散射辐射为所有扇区散射辐射量的总和，则总散射辐射的计算方法包括：
Diftot＝∑Difθ，α；
通过时间间隔整合，以及间隙度和入射角的校正，以获取各扇区质心点处的散射辐射量，即
Difθ，α＝Rg1b×Pdif×Dur×Gapθ，α×Weighθ，αcos(AngInθ，α)
其中，Rglb为总正常辐射量，单位为W/m2；Pdif为散射的总正常辐射通量的比例；Dur为分析的时间间隔；Gapθ，α为扇区的孔隙度；Weightθ，α为给定扇区与所有扇区中散射辐射量的比例；AngInθ，α为扇区的质心和截留表面之间的入射角，单位为°。
2.如权利要求1所述的城市建筑群可利用太阳能资源评估方法，其特征在于，
所述建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量的计算方法包括：
在整个建筑屋面或侧立面范围内对所有要素位置太阳辐射量进行积分求和，以获取建筑屋面或侧立面的太阳辐射总量，即
Rroof＝∫∫Gtot(x，y)dxdy；
Rside＝∫∫Gtot(l，h)dldh；
其中，Rroof为建筑屋面太阳辐射总量，单位为J/m2；(x,y)表示建筑屋面区域内的位置；Gtot(x,y)表示(x,y)位置单位面积的太阳辐射量，单位为J/m2；Rside表示建筑侧立面太阳辐射总量，单位为J/m2；l表示建筑物外水平轮廓线，h表示高度，(l,h)表示建筑侧立面区域内的相应位置；Gtot(l,h)表示(l,h)位置单位面积的太阳辐射量，单位为J/m2。
3.一种用于实现如权利要求1-2任一项所述的城市建筑群可利用太阳能资源评估方法的城市建筑群可利用太阳能资源评估系统，其特征在于，包括：
城市建筑群可利用太阳能资源评估系统，其特征在于，包括：
太阳位置获取模块，获取太阳位置信息；
建筑物信息获取模块，获取建筑物的几何和方位信息；
建筑物数据获取模块，获取建筑物的屋面和侧立面数据；以及
辐射计算模块，根据太阳位置信息、建筑物之间的相对位置、几何关系信息、建筑物的屋面和侧立面数据，计算出建筑屋面和侧立面不同位置的受遮挡时间，以获取建筑屋面及侧立面接收的太阳辐射总量和预设时段内的全局太阳辐射总量。
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