棒影日照图实验报告
实验日期：4月1日
地点:湖南大学徳智园区八栋楼顶
？小组成员：唐敏201201101、李凤皓201201130106、罗飞、李向东20120110109
一：实验目的：
根据太阳与地球的运动规律，分析太阳日照的特点。

日照环境对居民身心健康和住区生态化发展进程有十分重要的意义，住宅建筑日照分析是城市居住区规划设计中的一项重要工作内容。

对于正南向布置的住宅按照各地正南向住宅的标准日照间距系数计算即可,但是对于不同朝向的住宅或老城区、周围建筑密集区的住宅,日照间距的确定较为困难。

利用棒影日照图综合分析确定住宅建筑日照间距和朝向，对于解决这类问题是一种可靠实用的方法。

二：实验原理：
三：实验工具：卷尺，撑衣杆，笔，坐标纸，计算器。

四：实验步骤及数据整理：
（1）选择某一个晴天，本实验时间定为2015 年4月1 日，选择一根棒子，棒子长度H=127.5cm，测出徳智园八栋楼顶从日出到日没之间各设定时刻的棒影长度H’和影的方位角As’
（2）按照棒影原理图的公式：H’=H•cot hs 和As=As’-180°，计算出各
时刻的实测太阳方位角As 和太阳高度角hs。

（3）按照《建筑环境学》书本中的理论公式：sin hs＝sinφsinδ＋cosφcosδcos h ；sin As＝sin h•cosδ/cos hs。

其中，φ代表地理纬度，°；δ代表赤纬，°；
h 代表时角，°。

已知长沙的地理纬度为北纬28°11′，即φ=28.183°；计算
日的赤纬δ可以按照公式：δ=23.45*sin（360*（284+n）/365）°其中，n 表示计算日在一年中的日期序号；2015 年4 月1 日是一年中的第91 天，则δ=4.02°；时角h 可根据各时刻算得。

故，可以计算出各时刻的理论太阳方位角和太阳高度角。

（4）将步骤（2）、（3）的计算结果列于下表中，并将太阳高度角hs 和方
位角As 的实测值和理论值进行比较：
由上表可见，在大部分时刻，太阳高度角hs 和方位角As 的实测值和理论值都比较接近，说明测量还是比较准确的；但是也有几个数据差别很大，如8:00 和17:00的，分析研究之后，认为其误差的原因主要是：在这两个时刻，接近日出和日落，太阳高度角比较小，棒影比较长，使得测量误差增大，导致结果上的较大偏差。

另外杆子不能完全竖直放置也是会使结果有偏差。

五：棒影图：
六：实验照片。