指南

太阳路径图

太阳路径图——也称为日照轨迹图或太阳轨迹图——是一张平面图，用于表示某一地点太阳在天空中的位置，覆盖一天中的各个时刻和一年中的各天。

太阳路径图展示什么

太阳路径图——也写作日照轨迹图、太阳轨迹图或太阳路径图表——以尽可能紧凑的方式回答一个问题：在这个地点，一年中的任何时刻，太阳在天空的什么位置？

它把天空穹顶投影到一个平面圆上，因此图上的每个点都对应一个方向和一个高度。任何一点都由两个坐标描述：

• 方位角——太阳的罗盘方向，沿圆周从北（0°）起算，经东（90°）和南（180°）到西（270°）。
• 高度角（仰角）——太阳高于地平线的高度，从外缘的 0° 到圆心处正头顶的 90°。

最终得到的是一组曲线。每条曲线代表某一天的太阳轨迹，且都被小时线穿过，因此日期曲线与小时线的任何交点，都标示出太阳在该时刻的精确位置。

如何解读太阳路径图

解读图表分三步：找到日期、找到时间，然后读取角度。

1. 找到日期

大多数图表会显示三到四条关键弧线：

• 夏至（北半球约在6月21日）——最高、最长的弧线。
• 春分与秋分（约在3月20日和9月22日）——居中的弧线，在许多投影中表现为一条直线。
• 冬至（约在12月21日）——最低、最短的弧线。

为热带地区绘制的图表可能会额外标出太阳直射头顶的两个日期。

2. 找到时间

小时线横跨这些弧线，通常以一小时为间隔。建筑类图表常把夏季各月归入表示过热的阴影带，把冬季各月归入被动式太阳能带，从而可以一眼判断立面的表现。

3. 读取方位角与高度角

日期与时间相交的点会给出两个角度：

• 绕圆心的角度即方位角——太阳来自的方向。
• 到外圈的距离即高度角——太阳有多高。

这两个数值正是阴影计算所需的太阳向量，因此太阳路径图与建筑阴影分析不过是同一组数据的两种视角。

图表为何随纬度和半球变化

太阳路径是场所的属性，而非建筑的属性。纬度决定了弧线倾斜的陡峭程度，也决定了朝阳的一面朝北还是朝南。

• 在靠近赤道的低纬度地区，太阳几乎升到头顶，弧线又高又窄。
• 在中纬度地区，季节变化幅度大，冬季向阳的立面到夏季可能几乎与太阳方向平行。
• 在高纬度地区，一年中大部分时间太阳都贴近地平线，夏季白天漫长、冬季白天极短，这种反差主导着设计。
• 在南半球，图表呈镜像，正午太阳位于北侧而非南侧。

选对半球比其他任何设置都重要，因为把图表读反了，就会把太阳放到天空中完全相反的位置。

太阳路径图与日照研究

两者常被混淆，但它们回答的是不同的问题。

• 太阳路径图描述的是来源：太阳在哪里，不涉及任何建筑。
• 日照研究描述的是结果：当真实的几何体挡在前方后，那些阳光能到达哪些表面。

两者之间的桥梁是阴影建模，它把太阳向量投影到三维场景上。将二者结合，图表便不再只是参考工具，而成为针对具体设计的日照时数、遮挡或太阳辐射的测量结果。

在设计中运用太阳路径图

即便没有三维模型，太阳路径图也能辅助快速决策：

• 朝向：查看立面、街道或庭院何时朝阳。
• 遮阳：在夏季太阳高度角大的位置设置水平百叶，在太阳高度角小的位置设置垂直遮阳翼，从而遮挡夏季阳光、引入冬季阳光。
• 景观与公共空间：确认露台或活动场地在人们实际使用的时段内能被阳光照射。
• 采光：判断直射阳光何时会进入房间，以及何时可能造成眩光。

一旦把这些位置投影到模型上，同一张图就变成可测量日照时数与辐射的阴影分析。

在 Heliodon 中生成太阳路径和阴影

1. 导入模型：打开 .3dm、.obj 或 .dae 文件。文件在浏览器本地解析，绝不上传。
2. 设置场地：在地图上选取位置，以便使用该纬度和时区对应的正确太阳路径。
3. 拖动太阳：逐时浏览一天和一年，观察阴影实时更新。
4. 累积结果：把移动的太阳转化为日照时数和阴影热力图，或太阳辐射。
5. 导出：保存屏幕截图、录制动画，或导出 Excel 报告。

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