(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210461559.9 (22)申请日 2022.04.28 (71)申请人 西安建筑科技大 学 地址 710055 陕西省西安市碑林区雁塔路 13号 (72)发明人 李智杰　张妮　李昌华　张颉　 介军　 (74)专利代理 机构 西安通大专利代理有限责任 公司 6120 0 专利代理师 姚咏华 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于建筑遮挡的日照辐 射计算方法， 本发明将需要分析的建筑表面进行 有限分割为若干份， 然后遍历每一个 分割点与太 阳位置之间是否存在遮挡， 对建筑阴影进行检 测。 这样既解决了传统天空视野因子计算复杂且 速度慢的问题， 而 且提高了 计算精度。 权利要求书2页 说明书4页 附图3页 CN 114912171 A 2022.08.16 CN 114912171 A 1.一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： S1， 对待分析建筑面构建坐标系， 然后进行有限分割； S2， 通过太阳方位角和太阳仰角来表示太阳对于建筑面的具体位置， 然后结合各个时 刻的时角计算任意 面的太阳辐射 量； S3， 根据太阳 方位角和太阳仰角计算太阳 方向向量； S4， 根据太阳 方向向量， 通过射线碰撞计算遮挡 系数； S5， 结合遮挡 系数， 遍历建筑面计算所接收的辐射 量， 确定最终辐射数据。 2.根据权利要求1所述的一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法， 其特征在于， S1中， 进行有限分割的具体方法如下： 沿着坐标系的U轴和V轴方向将建筑面分割为M份， 取分割线的交点为实际计算的点， 同 时获得分割面的法向量。 3.根据权利要求1所述的一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法， 其特征在于， S2中， S2的具体方法如下： 确定一天的日照时间以及日出时间和日落时间； 地方时间转换为太阳相对地球在天空中移动的角度， 并确定太阳 方位角和太阳仰角。 4.根据权利要求3所述的一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法， 其特征在于， 日出时 间的计算方法如下： 日落时间的计算方法如下： 其中， 为观测点的经度， δ 为太阳赤纬角。 5.根据权利要求3所述的一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法， 其特征在于， 太阳相 对地球在天空中移动的角度为： 其中， T为观测时间， 为观测点的经度， 为观测点所在时间的经度， e为时差； 太阳方位角的计算方法如下： 太阳仰角的计算方法如下： 其中， δ 为太阳赤纬角， ω为时角。 6.根据权利要求1所述的一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法， 其特征在于， S3 中的 具体方法如下： 以建筑表面为水平面建立一个三维坐标系， 然后沿Y轴创建一个指向北向的单位向量权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114912171 A 2a， 将单位 向量a绕Z轴旋转一个方位角得到单位 向量b， 再将单位向量b绕Z轴旋转90度后得 到单位向量c， 最后单位向量b沿单位向量c轴旋转一个仰角大小， 从而得到太阳方向的方向 向量s。 7.根据权利要求1所述的一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法， 其特征在于， S4中， 计算遮挡 系数的方法如下： 比较太阳方向向量与建筑面法线向量的角度； 如果建筑面法线向量和太阳方向向量之间的夹角大于等于90度， 则太阳光线无法直射 到该面， 遮挡 系数为0， 直接辐射 量为0； 如果建筑面与太阳光线存在直接辐射的部分， 则进行遮挡检测， 检测方法如下： 从建筑分割面的任意一个交点沿着太阳方向发射一条无限长的射线， 如果与这条射线 相交的元素只有建筑面本身所在的元素， 那么认为当前时候该点没有遮挡， 反之则存在遮 挡。 8.根据权利要求1所述的一种基于建筑遮挡的日照辐射计算方法， 其特征在于， S5的具 体方法如下： 遍历建筑物上的每个分析面， 然后确定单个分析面的遮挡系数、 面积及该面上的有限 分割数量， 最后求和得到最终辐射数据， 计算方法如下： 其中， K为遮挡 系数， S为太阳 方位方向， M为有限分割数量。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114912171 A 3