天空亮度对地辐照度计算方法
【专利摘要】本发明公开了一种天空亮度对地辐照度计算方法，主要解决了现有技术中存在的计算天空对地辐射不准确，得到的结果不能够足以精确表明实际辐射值的问题。该天空亮度对地辐照度计算方法包括以下步骤：将天空看作半球，从顶往下看，将半球天空分为块，层，每层块，≥1，并确定每一块天空元的方位角、高度角和天顶角；根据天空亮度分布公式，计算每一块天空元高度以及天顶亮度；基于得出的参数根据立体角投影定律计算每块天空元亮度值对地面的幅照度值，将所有分块的天空元对地辐照度值求和后得出整个天空对地辐照度值。通过上述方案，本发明达到了计算准确，足以精确表明实际辐射值的目的，具有很高的实用价值和推广价值。
【专利说明】天空亮度对地辐照度计算方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种天空亮度对地辐照度计算方法。
【背景技术】
[0002]当今建筑设计除了考虑节能减排以外，还有一项指标就是合理采光。除了室内本身的照明光源之外，更大的照明来源我们寄希望于从自然光获得。在自然光中，除了直射的日光是根据需要进行遮阳考虑的，其余的光线都为室外景物的反射、散射以及天空亮度辐射等。室外景物由于其位置、大小、材料的不一致性，很难对其定量分析，而天空亮度是一个比较完整的概念，适合用作对地照度分析。
[0003]目前，传统的计算天空亮度对地辐射方法均采用传统的经验公式，加上实测方法。这种方法虽然能得到辐射结果，但由于地理环境、复杂多变的气候，以及各种制约因素，造成辐射值不够准确。更重要的是，传统公式计算方法将整个天空看作一个整体，这种概念比较宽泛和模糊，因此得到的结果不能够足以精确表明实际辐射值，因此需要提出一种全新的计算方法。
[0004]提出了基于精确划分天空元素，以及精确的天空亮度模型，可以得到十分精确的天空对地辐射度值。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在 于提供一种天空亮度对地辐照度计算方法，主要解决现有技术中存在的计算天空对地辐射不准确，得到的结果不能够足以精确表明实际辐射值的问题。
[0006]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:
天空亮度对地辐照度计算方法，包括以下步骤:
(1)将天空看作半球,从顶往下看,将半球天空分为4是2±夹，先层，每层≥I,并确定每一土央天空元的方位角、高度角和天顶角；
(2)根据天空亮度分布公式，计算每一块天空元高度以及天顶亮度；
(3 )基于步骤(1)、步骤(2 )得出的参数根据立体角投影定律计算每块天空元亮度值对地面的幅照度值，将所有分块的天空元对地辐照度值求和后得出整个天空对地辐照度值。
[0007]进一步地，所述步骤(1)中，划分后的每一扇形中的各天空元方位角相同，其通过
以下公式得出
【权利要求】
1.天空亮度对地辐照度计算方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将天空看作半球，从顶往下看，将半球天空分为4,fc2块,.fc层，每层块,i≥1，并确定每一块天空元的方位角、高度角和天顶角； (2)根据天空亮度分布公式，计算每一块天空元高度以及天顶亮度； (3 )基于步骤(1)、步骤(2 )得出的参数根据立体角投影定律计算每块天空元亮度值对地面的幅照度值，将所有分块的天空元对地辐照度值求和后得出整个天空对地辐照度值。
2.根据权利要求1所述的天空亮度对地辐照度计算方法，其特征在于，所述步骤(1)中，划分后的每一扇形中的各天空元方位角相同，其通过以下公式得出:
3.根据权利要求2所述的天空亮度对地辐照度计算方法，其特征在于，所述步骤(2)中，天空亮度分布公式为:
4.根据权利要求3所述的天空亮度对地辐照度计算方法，其特征在于，所述步骤(2)中，天顶亮度在不同天顶模式的计算方法如下: 全晴天天顶亮度 当 ys <70.: ￡^(1.234^-0.252)1311^+0.112^-0.0169 ,大气浑浊度因数 finST-1nlT)
5.根据权利要求4所述的天空亮度对地辐照度计算方法，其特征在于，所述步骤(3)计算步骤如下: 根据立体角投影定律，将积分计算nr转为求和计算
【文档编号】G06F19/00GK103942465SQ201410212905
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年5月20日 优先权日:2014年5月20日
【发明者】张洋, 李银春, 薛博 申请人:成都颐泰合同能源管理有限公司