太陽與建筑課件

太陽與建筑

太陽與建筑太陽的運行規(guī)律與特點太陽與城市（日照間距）建筑遮陽構(gòu)件太陽能的利用被動式太陽能建筑太陽的運行規(guī)律與特點

太陽的視動太陽的高度角和方位角太陽時與標準時夏至和冬至、春分和秋分太陽的運行規(guī)律與特點日照是指物體表面被太陽光直接照射的現(xiàn)象。建筑對日照的要求主要根據(jù)它的使用性質(zhì)和當?shù)貧夂蚯闆r而定。太陽的運行規(guī)律與特點寒冷地區(qū)的建筑一般都需要爭取較好的日照；溫和地區(qū)的多數(shù)建筑，也需要至少在冬季正午前后有一定的日照時間；這時的陽光含有較多紫外線，有利于消滅細菌和預(yù)防一些疾病，使室內(nèi)保持良好的衛(wèi)生環(huán)境。太陽的運行規(guī)律與特點日照還可使房間在冬季獲得較多的太陽輻射效，提高室內(nèi)溫度。據(jù)研究表明,冬季的日照會對多數(shù)人產(chǎn)生良好的心理作用。在有些情況下，建筑需要避免日照。

防止室內(nèi)過熱避免眩光或暴曬

太陽的運行規(guī)律與特點為滿足建筑對日照的需求，應(yīng)在設(shè)計時按照使用要求，綜合考慮地區(qū)氣候條件、日照特點、當?shù)氐匦渭扒昂蠼ㄖ恼趽鯒l件、房間的自然通風(fēng)要求，以及節(jié)約用地等因素，從而采取相應(yīng)的措施，正確地選擇房屋朝向、間距、建筑體型、窗口位置、遮陽處理等。太陽的運行規(guī)律與特點太陽在天空中的位置是因時、因地時刻都在變化著，而建筑物的狀況也是多種多樣的，要在設(shè)計之初預(yù)知日照情況，便需掌握太陽相對運動的規(guī)律原理，在此基礎(chǔ)上學(xué)會運用必要的圖表或作簡單計算。

太陽的運行規(guī)律與特點太陽位置計算方法天球圖太陽的高度角和方位角太陽時與標準時太陽的運行規(guī)律與特點為了在設(shè)計中確切地考慮太陽的直接輻射，設(shè)計者應(yīng)能迅速而方便地定出一天中任意時間以及一年中任意一天的太陽位置。關(guān)鍵在于如何從天文學(xué)上的太陽為中心的觀點轉(zhuǎn)到建筑師以地球為中心的觀點上來。自哥白尼以來，人們都知道地球繞太陽每年旋轉(zhuǎn)一圈并繞其他軸每24小時旋轉(zhuǎn)一周，地軸與地球繞口公轉(zhuǎn)的軌道平面并非正交，而是傾斜23°27’

太陽的運行規(guī)律與特點地球繞太陽運行規(guī)律地球繞地軸自轉(zhuǎn)同時繞太陽公轉(zhuǎn)，地球公轉(zhuǎn)的軌道平面稱為黃道面。由于地軸（即地球南北極聯(lián)線）是傾斜的，與黃道面成66°33’的交角；而且在公轉(zhuǎn)運行中，這個交角和地軸的傾斜方向都是不變的，這樣就使太陽光線的直射范圍在南北緯23°27’之間作周期性變動，從而形成一年中春、夏、秋、冬四季的更替。太陽的運行規(guī)律與特點圖示地球繞太陽運行一周的行程。地球在公轉(zhuǎn)中，陽光直射地球的變動范圍用赤緯δ表示。赤緯即太陽光線與地球赤道面的夾角，它是隨著地球在公轉(zhuǎn)軌道上的位置、即日期的不同而變化的。圖中給出了地球在公轉(zhuǎn)軌道上的幾個典型位置。

太陽的運行規(guī)律與特點赤緯從赤道面算起，向北為正，向南為負。春分時（約在3月21日），太陽光線與地球赤道面平行，赤緯為0°，陽光直射赤道，并且正好切過兩極、南、北半球的晝夜均等長。春分以后，赤緯逐漸增加，到夏至（約在6月22日）赤緯δ＝＋23°27’達到最大值，太陽光線直射地球北緯23°27’，即北回歸線上。太陽的運行規(guī)律與特點春分

秋分太陽的運行規(guī)律與特點以后，赤緯一天天變小，秋分日（約9月22日）赤緯δ＝0。在北半球，從夏至到秋分為夏季，北極圈處在向太陽一側(cè)；北半球晝長夜短，南半球夜長晝短。到秋分時又是日夜等長。當陽光繼續(xù)向南半球移動，到冬至日（約12月22日）陽光直射南緯23°27’，即南回歸線，赤緯δ＝－23°27’。這情況恰好與夏至日相反。太陽的運行規(guī)律與特點冬至日太陽的運行規(guī)律與特點夏至日太陽的運行規(guī)律與特點如此周而復(fù)始。地球在繞太陽公轉(zhuǎn)的行程中，不同日期有不同的太陽赤緯，全年主要季節(jié)的赤緯δ值可參見表太陽的運行規(guī)律與特點一年中逐日的赤緯也可用Peter．J．Iumde等人建議的公式粗略計算（N從元旦開始計算的天數(shù)）太陽的運行規(guī)律與特點天球圖為了進一步確定太陽對地球上某點的相對位置，可以根據(jù)相對運動原理，假定地球不動而太陽繞地球旋轉(zhuǎn)，以地球上的一觀測點為圓心O，以任意長度為半徑，作一假想球面，設(shè)天空中一切星體包括太陽均在此球面上作相對運動，這個球稱為天球。

太陽的運行規(guī)律與特點在天球圖上有天軸與地軸平行，有天球赤道面與地球赤道面平行，并以赤緯圈表示一天里太陽在天球上運行的軌跡；此外，過地球上觀測點O作與地球的切面與天球相接成的大圓，即O點的地平面，從O點作一與地平面相垂直的線與天球相交稱為天頂。天頂線與天球赤道面的交角表示了觀測點的地理緯度（φ）。

太陽的運行規(guī)律與特點對觀測者來說，任何一天、任何時刻的太陽位置，在天球圖上均可用赤緯（δ）和時角（t）表示，稱為天球坐標。太陽的運行規(guī)律與特點時角是按照地球自轉(zhuǎn)一周（24小時）相當于太陽在天球圖上繞天軸一周即360°的原理，不同的時角可表示在一天里不同時間的太陽位置，以其所在時圈的角度表示，即1小時相當于時角15°。并規(guī)定以太陽在觀測點正南向，即當?shù)貢r間正午12時的時角為0°，這時的時圈稱為當?shù)氐淖游缛?；對?yīng)于上午的時角（12時以前）為負值，下午的時角為正值。太陽的運行規(guī)律與特點時角的計算公式為：

t=15(h-12)

式中：t——時角，度；

h——時間（小時），按當?shù)靥枙r計算。太陽的運行規(guī)律與特點太陽的高度角和方位角人在地平面觀測太陽位置，需用地平坐標，即以高度角和方位均表示太陽位置。太陽光線與地平面夾角（h）稱為太陽高度角。太陽光線在地平面上的投影線與地平面正南方向所夾的角（A）稱為太陽方位角。太陽的運行規(guī)律與特點任何一個地區(qū)，在日出、日落時，太陽高度角為零；一天中在正午，即當?shù)靥枙r為12點的時候，高度角最大，在北半球此時的太陽位于正南。太陽方位角以正南為0°，順時針方向的角度為正值，表示太陽位于下午的范圍；逆時針方向的角度為負值，表示太陽位于上午的范圍。太陽的運行規(guī)律與特點在任何一天里，上、下午太陽的位置對稱于中午，例如下午1點對稱于上午11點，二者太陽的太陽高度角和方位角的數(shù)值相同，只是方位角的符號相反。太陽的運行規(guī)律與特點在天球圖上，根據(jù)觀測點所在的緯度，也可用高度角和方位角表示太陽的位置。太陽的運行規(guī)律與特點將赤緯（δ）、時角（t）、緯度（φ）和高度角（h）、方位角（A），同時表示在天球圖上

太陽的運行規(guī)律與特點影響太陽高度角和方位角的因素有3，即：赤緯（表明日期的變化）、時角（表明時間的變化）和地理緯度（表明測點所在位置的差異）。其計算式如下：太陽的運行規(guī)律與特點正午時太陽方位在正南，其方位角為0°。這時的高度角計算式可簡化為：（當φ>δ時）（當

δ>φ時）

太陽的運行規(guī)律與特點日出、日落時間的時角及其方位角的計算式為：

（太陽高度角h＝0°）（太陽高度角h＝0°）

太陽的運行規(guī)律與特點對站在地球上任一點的觀察者而言，太陽看去是在空中沿著一大弧而運行。觀察者只要測出太陽對地平面的高度角及其相對于正南向的方位角，即可確定太陽在任一瞬間的位置。若干世紀以來，航海家已經(jīng)應(yīng)用六分儀及羅盤來測定太陽的高度角與方位角，靠著時鐘與海圖的幫助，可以確定船只在大海中的位置。太陽的運行規(guī)律與特點觀察者如果對太陽的運動仔細地觀察一年，便可看到，太陽實際上是沿著一根長長的連續(xù)的螺旋線而運動的。如將地球上的觀察點和太陽之間連一根假想線，則此動線的軌跡為一個以觀察點為頂點的巨大而扁平的圓錐面。在冬季，觀察者可看到此回轉(zhuǎn)圓錐面的凹面朝下對著南向；在夏季，凹面朝上對著北向；在春（秋）分，此圓錐變?yōu)橐槐粔罕獾钠奖P狀。這些圓錐面的軸線是完全平行干地軸的，如圖所示。太陽的運行規(guī)律與特點日出及日落的方位角全年中只有兩天，太陽在正西方落下。其余日期中的回落方向，在西偏南，或在西偏北，在冬季，日出于東南，落于西南，但在夏季期周，日出于東北，落于西北。

太陽的運行規(guī)律與特點在赤道的不同季節(jié)中，日落的方位角總是在沿著地平線由西偏南23°27’至西偏北23°27’這一極端范圍之內(nèi)變動。在較高的緯度上，日落方位角的季節(jié)變化幅度逐漸增大。在北極圈上，夏至日的日落方位角為西偏北90°，冬至日為西偏南90°。太陽的運行規(guī)律與特點在北極圈的夏季會出現(xiàn)罕見的現(xiàn)象；太陽落于北方又在北方升起。在該緯度的仲夏夜晚，太陽向北降落，夜半時剛觸及地面便又立即升起，重新向東方空際運行。太陽的運行規(guī)律與特點在北極圈的冬至日也可看到太陽運行的另一奇觀：在正午，黑暗剛被打破，南方出現(xiàn)曙光，紅日漸漸升起，但地平線上剛現(xiàn)半輪，旋即徐徐下降，黑暗又恢復(fù)。太陽的運行規(guī)律與特點在高緯度上，全年中的這一時刻或那一時刻，太陽在建筑物的各個方向有時升起有時落下，因此，在靠近北極圈的一些國家中，建筑師們學(xué)會了如何安排建筑的位置和處理建筑物的外形，使之能在冬季日照很少的期間，盡量多地捕集高度角低的日光，同時又要與夏季時日光由各個方向射來這一事實相適應(yīng)。太陽的運行規(guī)律與特點太陽時與標準時在以上計算太陽高度角和方位角的公式中，時角（t）所用的時間為觀測點的當?shù)靥枙r，或稱“真太陽時”，即太陽在當?shù)卣蠒r為12點、地球自轉(zhuǎn)一周又回到正南時為一天。太陽的運行規(guī)律與特點但地球自轉(zhuǎn)速度并不完全均勻，為計算方便，按一天為24小時計算稱“地方平均太陽時”。真太陽時與平均太陽時之間的差稱為均時差（Ep）。Ep的變化范圍約在－14分到＋16分之間。均時差Ep的年變化

太陽的運行規(guī)律與特點各地區(qū)所采用的標準時間是各國按所處地理經(jīng)度位置以某一中心子午線的時間為標準時。我國標準時是以東經(jīng)120°作為北京時間的標準。國際上在1884年經(jīng)過各國協(xié)議，以穿過英國倫敦格林尼治（Greenwich）天文臺的經(jīng)線為本初經(jīng)線，是經(jīng)度的零度線，由此向東和向西各分為180°，稱為東經(jīng)和西經(jīng)。太陽的運行規(guī)律與特點精確的當?shù)靥枙r與標準時之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系為：

式中：T?！獦藴蕰r間，時；分；Tm——地方平均太陽時，時：分；L?！獦藴蕰r間子午圈所處的經(jīng)度，度；Lm——當?shù)赜栉缛λ幍慕?jīng)度，度；Ep——均時差，分；4——換算系數(shù)，分／度。由于地球自轉(zhuǎn)一周按24小時計，地球的經(jīng)度分為360°，所以每轉(zhuǎn)過經(jīng)度1°為4分鐘。地方經(jīng)度在中心經(jīng)度以西時，經(jīng)度每差1°，地方時比標準時提前4分鐘；在中心經(jīng)度以東時，經(jīng)度每差1°，地方時比標準時推后4分鐘。太陽的運行規(guī)律與特點對一般建筑日照工程，所用的時間不需要十分精確，為簡化計算，修正值Ep可忽略不計。則計算式可簡化為：太陽的運行規(guī)律與特點例如我國廣州市的經(jīng)度為113°19’，在我國的標準經(jīng)度120°以西6°41’（6．68°），則廣州地方時12點相當于標準時12點26．73分（12點26分44秒）。太陽與城市太陽與城市形態(tài)布局（街道+公共空間+建筑）建筑朝向日照間距日照間距建筑日照間距的確定建筑物必需的日照間距，常以在冬至日（12月22日）或大寒日（l月22日）保證室內(nèi)在正午前后有不少于1小時或2小時的日照時間來確定的。具體的時間要求則需根據(jù)《城市居住區(qū)規(guī)劃設(shè)計規(guī)范》（GB50180—93）按地區(qū)氣候條件及城市特點所作的規(guī)定。建筑氣候區(qū)劃Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ類氣候區(qū)Ⅳ氣候區(qū)Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ類氣候區(qū)大城市中小城市大城市中小城市日照標準日大寒日冬至日日照時數(shù)≥2小時≥3小時≥1小時有效日照時段8－16時9－15時計算點底層窗臺面日照間距在小區(qū)規(guī)劃中，如果已知前后兩棟建筑的朝向及其外形尺寸，以及建筑所在的地理緯度，則可用計算法按照當?shù)厮?guī)定日期各小時的太陽高度角和方位角，計算出為保證規(guī)定的日照時間所需間距。繁雜的計算工作可用計算機代替。日照間距日照間距的基本計算式如下

γ——后棟建筑墻面法線與太陽方位角的夾角，即太陽方位角與墻面方位角之差。寫成計算式為：

γ＝A－a日照間距當建筑朝向正南時a＝0，公式可寫成：日照間距［例］北京（φ＝40°）有一組住宅建筑，室外地平的高度相同，設(shè)其朝向正南，后棟建筑一層窗臺高1．5m（距室外地平），前棟建筑總高15m（從室外地平至檐口），則其計算高度H0為13．5m，要求后棟建筑在太寒日正午前后有2小時日照，求其必需的建筑間距。

日照間距日照間距與建筑布局在住宅小區(qū)的布局中，滿足日照間距的要求常與提高建筑密度、節(jié)約用地存在一定矛盾。在設(shè)計中如掌握日照規(guī)律，便可采取一些靈活的手法，既滿足建筑的日照要求，又提高建筑的密度。

日照間距首先，可適當調(diào)整建筑朝向，從朝向正南北改為朝向南偏東或偏西30°的范圍內(nèi)，使日照時間偏于上午或偏于下午。據(jù)研究結(jié)果，朝向在南偏東西15°范圍內(nèi)對建筑冬季日照輻射得熱影響很小。朝向在南偏東西15°～30°，建筑仍能獲得較好的日輻射熱。但如偏轉(zhuǎn)角度超過30°，則不利于日照需要。日照間距其次，調(diào)節(jié)建筑布局和外形，也可在滿足日照要求的基礎(chǔ)上增加建筑密度的效果。北側(cè)錯臺式正南向行列式布置改為錯排行列式或交叉錯排行列式布置，利用上下午的斜向日照。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用建筑遮陽及遮陽構(gòu)件尺寸在炎熱地區(qū)的夏季，日輻射強度大，氣溫也高，如我國南方夏季日輻射強度可達1000W／m2，氣溫可達40°C以上。據(jù)我國有關(guān)單位的研究測定，當進入室內(nèi)的直射光輻射強度大于280W／m2，同時氣溫在29°C以上，氣流速度小于0．3m／s時，人們在室內(nèi)會感到悶熱不舒適。因此，目前一般建筑以氣溫29°C、日輻射強度280W／m2左右作為必需設(shè)遮陽的參考界限。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用外部環(huán)境對建筑的熱輻射外部環(huán)境對建筑的熱輻射包括：太陽對建筑的短波輻射（直射）、天空短波漫反射輻射（散射）、周圍地表短波反射輻射（反射）以及地表及周圍受熱物體的長波輻射。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用外部環(huán)境對建筑的熱輻射主要從兩個方面影響建筑的熱環(huán)境：一是透過窗戶進入室內(nèi)，并被室內(nèi)表面所吸收，產(chǎn)生了加熱的效果；二是被建筑的外圍護結(jié)構(gòu)表面吸收，其中一部分熱量通過建筑圍護結(jié)構(gòu)的熱傳導(dǎo)逐漸進入室內(nèi)。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用建筑遮陽的目的是阻斷陽光直射，這樣做的好處有三個：可以防止透過玻璃的直射陽光使室內(nèi)過熱；可以防止建筑圍護結(jié)構(gòu)過熱并造成對室內(nèi)環(huán)境的熱輻射；可以防止直射陽光造成的強烈眩光。這三點對于處于低緯地區(qū)尤為重要。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用建筑遮陽方式由于日輻射強度隨地點、日期、時間和朝向而異，建筑中各向窗口要求遮陽的日期、時間以及遮陽的形式和尺寸，也需根據(jù)具體地區(qū)的氣候和窗口朝向而定。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用建筑遮陽的方式

建筑遮陽類型很多，可以利用建筑的其他構(gòu)件，如挑檐、閣板或各種突出構(gòu)件，也可以專為遮陽目的而設(shè)置。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用按照構(gòu)件遮擋陽光的特點來區(qū)分，主要分為幾類：一、人工遮陽方式水平式遮陽垂直式遮陽綜合式遮陽（格柵）擋板式遮陽二、綠化遮陽三、建筑自遮陽和群體互遮陽遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用水平式遮陽在低緯地區(qū)或一年中的夏季，由于太陽高度角很高，建筑的陰影很短，因而水平遮陽比垂直遮陽更加有效。在濕熱地區(qū)，懸挑出的長長的屋檐足以起到遮陽蔽雨的作用。印第安普埃布洛人懸崖宮殿遮陽

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用希臘帕提農(nóng)神廟羅馬斗獸場遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用“好似在某種北方寒冷氣候條件下生活了很長時間的人一樣，太陽對我有著巨大的吸引力。同樣，在陽光充足的氣候環(huán)境中，我尋找陰蔽也是為了發(fā)現(xiàn)和利用陽光”

————諾曼·福斯特.走向現(xiàn)代本土.

法國尼姆卡里藝術(shù)中心遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用垂直遮陽與水平遮陽相比，垂直遮陽主要是根據(jù)太陽方位角來實現(xiàn)對光線的遮擋，因此垂直遮陽能夠有效地擋住高度角很低的光線，適合用于遮擋東西向陽光。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用普萊斯大廈（1956）是萊特晚期代表作，大面積的垂直遮陽板形成了鮮明的豎向線條，與短促有力的水平遮陽板相結(jié)合，共同營造出豐富多采的幾何形體。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用亞利桑那州鳳凰城中央圖書館則將垂直遮陽其作為一種標志或裝飾：由鋼架支撐起的片片三角帆布最直觀地向我們展示了垂直遮陽所具有的藝術(shù)感染力，在浩瀚、酷熱的西部沙漠之中，那片片白帆仿佛使人們看到蔚藍的大海。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用雖然波士頓市政廳（1964）給人留下的第一印象是極富韻律的、柱廊般的混凝土垂直遮陽板。因為層層向內(nèi)縮進的平面使得每層的窗戶都于不知不覺中獲得了自然的水平遮陽。波士頓市政廳無疑受到柯布西耶作品的極大影響。其體形厚重、有雕塑感。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用格柵式遮陽（綜合式遮陽）格柵式遮陽綜合了水平遮陽和垂直遮陽的優(yōu)點，對于各種朝向和高度角的陽光都比較有效。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用在綜合使用各種遮陽方式方面，柯布西耶設(shè)計的昌迪加爾議會大廈及高等法院（1951-1956）是當之無愧的典范。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用綠化遮陽大自然給我們提供了一些天然的遮陽手段，樹木或攀緣植物可以用來遮擋陽光，形成陰影，其效果總體來說相當不錯。綠化遮陽不同于建筑構(gòu)件遮陽之處還在于它的能量流向。植被通過光合作用將太陽能轉(zhuǎn)化為生物能，植被葉片本身的溫度并未顯著升高。而遮陽構(gòu)件在吸收太陽能后溫度會顯著升高，其中一部分熱量還會通過各種方式向室內(nèi)傳遞。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用最為理想的遮陽植被是落葉喬木，茂盛的枝葉可以阻擋夏季灼熱的陽光，而冬季溫暖的陽光又會透過稀疏枝條射入室內(nèi)。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用諾曼·福斯特在設(shè)計弗雷尤斯地方中等職業(yè)學(xué)校（1991-93）時，不但在建筑向陽的一側(cè)設(shè)計了一組精美的銀色遮陽板，以遮擋夏季的酷熱。還在建筑周邊配置了高大的落葉闊葉喬木，陽光透過樹葉和遮陽板的縫隙投下縷縷光斑，猶如一曲動人的旋律。最有意思的是，福斯特所選用樹種的姿態(tài)與屋頂形狀非常相象，讓人領(lǐng)略到現(xiàn)代建筑同樣可以與優(yōu)美的自然環(huán)境相融合。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用建筑互遮陽與自遮陽SOM事務(wù)所設(shè)計的沙特國家商業(yè)銀行（1979-1983）

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用柯里亞設(shè)計的孟買干城章嘉公寓（1970-1983）所采用的遮陽方式也屬建筑自遮陽。這類遮陽方式?jīng)]有明顯的遮陽構(gòu)件，而是通過建筑自身的凸凹來形成大面積陰影，最主要的采光窗都位于陰影之中，而暴露在墻體表面的窗洞口往往尺寸較小。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用遮陽構(gòu)件尺寸計算遮陽構(gòu)件的形式和尺寸一般可根據(jù)當?shù)匦枵陉柸掌?、時間及窗口朝向用圖表法求得，但針對某一時間的窗口遮陽也可按當時的太陽高度角和方位均得出準確尺寸。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用水平遮陽計算

（l）任意朝向水平遮陽板挑出的長度按下式計算：

L＝Hctgh·cos

γ

式中：L——水平板挑出長度，m；H——水平板下沿至窗臺高度，m；h——太陽高度角，度；γ——太陽方位角與墻方位角差，度。（2）水平板兩翼挑出的長度按下式計算：

D＝Hctgh·sinγ式中：D——從窗口到遮陽板側(cè)邊的長度，m。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用垂直式遮陽計算

任意朝向窗口的垂直遮陽板挑出長度按下式計算：

L=Bctgγ式中：L——垂直板挑出長度，m；B——兩面垂直板間凈距，或垂直板內(nèi)側(cè)至窗口另一邊距離），m。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用綜合式遮陽計算任意朝向窗口綜合式遮陽的挑出長度，可先計算出垂直板和水平板兩者的挑出長度，然后根據(jù)兩者的計算數(shù)值按構(gòu)造要求確定出綜合式遮陽板的挑出長度。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用擋板式遮陽任意朝向窗口的擋板式遮陽尺寸計算，可先按照構(gòu)造需要確定擋板面至墻外表面的距離L，然后按公式求出擋板下端至窗臺的高度Ho，式中：L——水平板挑出長度，m。再根據(jù)（6－15）式求出擋板兩翼至窗口邊的距離D，最后確定擋板的尺寸，即為水平板下緣至窗臺高度H減去計算出的Ho，便可得擋板的高度。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用遮陽與隔熱窗口設(shè)置遮陽可有效地遮擋進入室內(nèi)的太陽輻射熱和降低室內(nèi)氣溫，應(yīng)注意的是，遮陽設(shè)施的隔熱效果除取決于遮陽形式及所處朝向外，還與其構(gòu)造處理、材料及顏色有很大關(guān)系。專門用作遮陽的構(gòu)件，一般宜采用淺色且蓄熱系數(shù)小的輕材料做成，因為顏色深及蓄熱系數(shù)大的材料會吸收并儲存較多的熱量，影響隔熱效果。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用遮陽與隔熱遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用各種遮陽設(shè)施遮擋太陽輻射熱量的效果一般以“遮陽系數(shù)”表示。遮陽系數(shù)是指在照射時間內(nèi)、透進有遮陽窗口的太陽輻射熱量與透進無遮陽窗口的太陽輻射熱量的比值。系數(shù)愈小說明透進窗口的太陽輻射熱量愈少，即防熱效果愈好。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用由于遮陽對日輻射的遮擋，可使夏季室內(nèi)氣溫，尤其是室內(nèi)最高氣溫明顯地降低；特別是對不開窗的有空調(diào)的房間，增加遮陽后一般可降低室溫達2°C；而且使房間里的溫度波動小，室內(nèi)出現(xiàn)高溫的時間也較晚。顯然，遮陽對有空調(diào)的房間減少冷負荷十分有利。對一般房間，在開窗情況下，遮陽也可使室溫降低1°多，加上擋住了從窗口進入的直接熱輻射影響，都有助于為人們在夏季創(chuàng)造良好的室內(nèi)熱環(huán)境。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用遮陽與采光從天然采光的觀點來看，遮陽設(shè)施一方面可阻擋直射陽光，防止眩光，有助于視覺的正常工作；但是，遮陽有擋光作用，從而會降低室內(nèi)照度，在陰天更為不利。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用據(jù)觀察，一般室內(nèi)照度可降低20％～58％。幾種形式遮陽對室內(nèi)照度的影響大致如圖。圖中陰影部分為工作面上的照度值。其中水平和垂直遮陽板約可使照度降低約20％～40％，綜合遮陽可使照度降低約30％～55％左右。

遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用遮陽與通風(fēng)遮陽對房間通風(fēng)有一定阻擋作用，使室內(nèi)風(fēng)速有所降低。實測資料表明，在有遮陽的房間，室內(nèi)風(fēng)速約減弱22％～47％。風(fēng)速的減弱程度和風(fēng)場流向都與遮陽的設(shè)置方式有很大關(guān)系。圖為幾種遮陽設(shè)施的通風(fēng)效果。遮陽構(gòu)件及其應(yīng)用遮陽一方面可以隔熱降溫，同時又對采光、通風(fēng)有一定影響。在很多地區(qū)，夏季需遮陽而冬季又需要有日照，因此理想的尺寸應(yīng)是根據(jù)當?shù)囟竞拖募镜奶柛叨冉亲兓謩e計算，使其在室內(nèi)過熱時有滿窗遮陽，而在低溫時又有足夠的日照，如圖。另外，采用綠化或活動遮陽裝置，也可取得較好的效果太陽能的利用太陽能的基本參數(shù)主動與被動方式太陽能收集器的朝向利用太陽能的新技術(shù)太陽能的利用太陽能的基本參數(shù)太陽能是一種永不枯竭的潔凈能源。積極探索利用太陽能有利于減少不可再生能源的消耗，并利于減少因采暖所造成的環(huán)境污染。我國的太陽能資源十分豐富，三分之二以上的國土面積的日照時數(shù)都大于2200小時。

太陽能的利用70年代能源危機與太陽房的興起以美國為例，在能源危機爆發(fā)之后，政府用于太陽能研究的預(yù)算增加了十幾倍。由保羅·索勒里設(shè)計并建造的阿科桑底城。該城位于美國鳳凰城附近，周圍是浩瀚的沙漠和戈壁。就在這片小小的綠洲之上，索勒里盡情地發(fā)揮著他的天才和創(chuàng)造力，充分利用太陽能、風(fēng)能以及其它有限的資源，建造出可容納5000居民、并具有舒適的室內(nèi)外環(huán)境的“太陽城”。太陽能的利用太陽能利用的主要方式

利用太陽能主要包括兩大類型：一是太陽能集熱系統(tǒng)，即利用太陽能集熱，例如提供生活熱水、取暖（或制冷）等，其中又以熱水供應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用最為廣泛。另一種是太陽能光電系統(tǒng)，即將太陽輻射中的能量直接轉(zhuǎn)化為電能，為建筑及整個社會提供清潔能源。太陽能的利用太陽能集熱系統(tǒng)通常被稱為被動式太陽能利用，它是指建筑構(gòu)件通過自然方式（或適當輔以機械方式）收集并傳送太陽輻射的熱量。太陽能熱水供應(yīng)系統(tǒng)包括太陽能集熱器、儲熱裝置、熱交換器和熱量供給裝置。如果僅僅作為解決用戶熱水供應(yīng)的話，太陽能集熱板的面積無需太大。例如日本九州某獨立式住宅小區(qū)，每戶僅需3.34平米的平板式太陽能集熱器。日本某多層住宅，每戶在陽臺上也只裝有2.4平米的平板式集熱器。太陽能的利用太陽能集熱的原理

太陽能集熱主要包括三個重要技術(shù)環(huán)節(jié)，即集熱、蓄熱和保溫。

太陽能的利用被動式太陽能利用的主要類型直接式蓄熱墻式陽光間式蓄熱屋頂式熱虹吸式太陽能的利用利用太陽能集熱的朝向在冬季，當天空晴朗、太陽高度角較低的時候，太陽輻射主要落在南向的垂直墻面上。這主要因為陽光在正午時最強，而在這之前或之后的幾個小時則銳減。由于隨著玻璃與陽光之間入射角度的增加，反射量也隨之增加。早晚的天空云量會稍微改變最佳朝向。由于下午的陽光更容易蓄存，以備夜晚使用。因此從利用太陽能的角度來說，建筑朝向略偏西南為最佳。