CN1267775A - 建筑群内可照时数计算方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是关于建筑群内可照时数的计算方法。是先测定建筑群的高斯坐标及各种任意坐标,并将其转换成代替天文坐标的大地坐标;然后进行经度化时、求恒星时、视赤纬、视赤经和时角,从而求得太阳运动轨迹的可照时数及过程曲线,最后求出建筑群内可照时数及其过程曲线。本方法建立在天文学和测量学的严密理论基础上,适用于不同地点的建筑物群优化布置和特定单元的某一室以及某年不同季节的每天的可照时数计算。而且计算所需的数据与规划管理所用的数据完全一致,工作量较小。这对加强城市建设规划,充分利用土地和日照资源,具有重要的价值。
Description
本发明涉及一种计算方法，是一种关于计算建筑群内可照时数的方法。该方法运用天文学和测量学理论，提出了“建筑群内可照时数”的新概念，并推导出了完整、精确的计算方法。这一方法对城市规划工作，具有很高的实用价值。
目前，在城市规划建设中对建筑物群布置时对规划控制指标有二种确定方法，第一种是根据规划控制指标建筑高度与间距比来确定，第二种则根据对建筑日照阴影(杆影)图分析计算来确定。但这些方法的计算成果过于粗略、笼统，不能分析计算特定单元的某层、某室、某点的可照时数，计算所需数据与规划建设用地、工程管理放线、验线的业务工作所用数据不一致，需要单独收集，工作量较大。
本发明的目的是针对上述方法不足之处提供一种建筑群内某幢、某层、某室、某点可照时数的计算方法。这种方法计算简便、实用、准确，所需的数据与规划管理所用数据是完全一致的，省掉了许多工作量，而且还可以利用这一方法对建筑物群布置进行优化。
本发明的计算方法是：
1、测定建筑群的高斯平面座标系及各种任意平面座标系。
2、将高斯平面座标系及各种任意座标系转换成大地座标，用以代替天文坐标。
3、进行经度化时，求出地方时、恒星时、视赤纬、视赤经和时角。
4、计算绘制太阳运动轨迹的可照时数过程曲线：
(1)测量某点不同时刻的太阳高度角和方位角，并将它转换成座标方位角；
(2)绘制太阳运动轨迹可照时数过程曲线。
5、确定建筑群内可照时数过程曲线：
(1)测量相关建筑物点的各种平面座标及高程；
(2)测量某点不同时刻太阳方位的相关建筑物点的高度角和座标方位角；
(3)确定建筑群内可照时数过程曲线。
由于本发明是建筑在应用天文学与测量学的基本理论基础上的，因而提出的建筑群内可照时数的新概念及推导出的一整套的计算方法，能科学地计算出特定位置的可照时数，进而还可以优化建筑群布置，其计算方法准确、可靠，适用于全球任何经纬度地点，计算所需的数据可以直接采用规划管理所用的数据，实用方便，工作量小。这一计算方法在土地管理、城镇规划、建筑设计中有着广泛的应用：例如，可以用这一方法解决房地产业务中的光照的定量问题，从而避免常因光照引发的纠分；又如可以用它分析计算山区地形对光照的影响，这对农业区划，优化种植结构，充分利用土地资源和日照资源，具有十分重要的意义。
下面结合附图和实例，对本发明作进一步说明：
图1是建筑群内可照时数理论计算可照时数过程曲线图；
图2是建筑群内可照时数实测验证可照时数过程曲线图；
图3是建筑群内实照时数过程曲线图；
参照图1、图2、图3，先测定建筑群内的座标x、y，再将各种座标系转换成大地座标λ、Φ，用它代替天文座标。
本发明的附图是1998年12月11日在浙江省余姚市测量绘制，其中1是太阳高度角曲线，2是太阳方位角曲线，3是太阳方位的建筑物高度角，4是建筑群内实照时数过程曲线。该日的日出时间是06时44分36秒，日没时间是16时51分02秒，中天时间是11时47分49秒，中天高度角是36度57分34秒，中天方位角是179度23分45秒。
建筑群内可照时数及其过程曲线绘制，首先是计算太阳运动轨迹的可照时数及其过程曲线，然后根据建筑群条件下的太阳高度角之比，再求出建筑群内可照时数及其过程曲线，具体可分二步进行：
1、绘制太阳运动轨迹的可照时数及其过程曲线。确定了从日出到日落时间中某一刻的赤道座标视赤经和视赤纬，即太阳的位置后，就可以计算太阳高度角和方位角。高度角以水平线为零度，向上为正，向下为负，太阳方位角则以真北方向为零度，顺时针方向为正，逆时针方向为负。太阳方位与座标方位一个差值，其大小决定于所在位置的经、纬度，由天文学的方法计算出当日当时的真恒星时，再根据当时刻的太阳的赤道座标时角(或视赤经)和视赤纬及此位置的天文经、纬度，求得太阳的高度角和方位角(化成座标方位角)。进而求得日出至日落的整个变化过程(一般以一分钟为间隔)，最后以时间为横轴，太阳高度角和方位角为同一纵轴，绘制可照时数过程曲线。
2、求得太阳运动轨迹的可照时数过程曲线后，可以进一步推求建筑群内可照时数及其过程曲线。先判断某一时刻太阳方向上的建筑物，对所处位置的建筑物高度大小，若太阳方向的建筑物高度角小于太阳的高度角，则太阳光线可以照射到。因此，可以通过比较某时刻太阳方向的建筑物高度与无遮挡情况下太阳高度角大小，即可计算出建筑群内可照时数，并绘制出相应的可照时数过程曲线。
在计算过程中，推求太阳高度角和方位角，必先知道太阳的赤道座标视赤经和视赤纬，故应先计算太阳黄道座标系的座标，即黄经和黄纬，然后再求出视赤经和视赤纬。当然，这些计算可以利用《天文年历》给出，且精度很高，但工作量较大。考虑本发明在精度要求上，视赤经的精度只需达到0.1分，视赤纬的精度达到1分也已足够了，因此，作了近似处理；根据大量的天文历算资料，发现月球和其它行星对地球绕日运行的摄动影响，所造成的黄经变化值比较小而且比较稳定，因此可以乘除一个系数进行订证。具体计算时，系数可以根据天文年历给出的黄经由计算机模拟求得，大量实践表明，采用这种简单实用的订证方法所求得的黄经计算值，其精度能完全满足本发明的要求。
Claims (1)
1、一种建筑群内可照时数计算方法，其特征在于：
1)测定建筑群的高斯平面座标系及各种任意座标系；
2)将该高斯平面座标系及任意座标系转换成代替天文座标的大地座标；
3)将经度化时，求出地方时、恒星时、视赤纬、视赤经和时角；
4)计算绘制太阳轨迹的可照时数过程曲线：
(1)测量某点不同时刻的太阳高度角和方位角，并转换成座标方位角；
(2)绘制太阳运动轨迹可照时数过程曲线；
5)确定建筑群内可照时数过程曲线：
(1)测量相关建筑物点的各种平面座标及高程；
(2)测量某点不同时刻太阳方位的相关建筑物的高度角和座标方位角；
(3)确定建筑群内可照时数过程曲线；
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|---|---|---|---|
| CN 99126839 CN1109797C (zh) | 1999-12-15 | 1999-12-15 | 建筑群内可照时数计算方法 |
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| CN1109797C CN1109797C (zh) | 2003-05-28 |
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| CN (1) | CN1109797C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106326191A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-11 | 河海大学 | 一种基于天气预报描述性数据量化日照时数的方法 |
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1999
- 1999-12-15 CN CN 99126839 patent/CN1109797C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106326191A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-01-11 | 河海大学 | 一种基于天气预报描述性数据量化日照时数的方法 |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1109797C (zh) | 2003-05-28 |
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