指南

太陽路徑圖

太陽路徑圖——也稱日照軌跡圖或太陽位置圖——是將某地太陽在天空中的位置，攤平成涵蓋一天各時刻與一年各日期的平面圖。

太陽路徑圖顯示什麼

太陽路徑圖——也寫作 sun-path chart、sun chart 或 solar path diagram——以最精簡的方式回答一個問題：在這個地點、一年之中的任何時刻，太陽在天空中的哪個位置？

它畫成把天空穹頂投影到平面圓盤上的樣子，因此圖上每個點都對應一個方向與一個高度。用兩個座標就能描述任一點：

• 方位角——太陽的羅盤方向，沿圓周量測，從北（0°）經東（90°）與南（180°）到西（270°）。
• 高度角（仰角）——太陽離地平線的高度，從外緣的 0° 到正上方圓心的 90°。

結果是一組曲線族。每條曲線是太陽在單一天的軌跡，且每條都被時刻線橫切，因此日期曲線與時刻線的任何交點，都標記了太陽在該時刻的精確位置。

如何判讀太陽路徑圖

判讀圖表分三個步驟：找出日期、找出時間，然後讀取角度。

1. 找出日期

大多數圖表會顯示三或四條主要弧線：

• 夏至（北半球約在 6月21日）——最高、最長的弧線。
• 春分與秋分（約在 3月20日與 9月22日）——居中的弧線，在許多投影中呈現為一條直線。
• 冬至（約在 12月21日）——最低、最短的弧線。

為熱帶地區繪製的圖表，可能還會加上太陽正上方通過的兩個日期。

2. 找出時間

時刻線橫貫各條弧線，通常以一小時為間隔。建築用圖表常把夏季月份歸為遮蔭的過熱帶（overheating band）、冬季月份歸為被動式太陽能帶（passive-solar band），以便一眼判斷立面的表現。

3. 判讀方位角與高度角

你的日期與時間相交的那一點，同時給出兩個角度：

• 繞圓心的角度是方位角——太陽來自的方向。
• 與外圓的距離是高度角——太陽有多高。

這兩個數值正是陰影計算所需的太陽向量，這也是為何該圖與建築陰影分析是同一份資料的兩種呈現。

為何圖表隨緯度與半球改變

太陽路徑是地點的特性，而非建築物的特性。緯度決定弧線傾斜的陡峭程度，也決定向陽面朝北還是朝南。

• 在赤道附近的低緯度，太陽幾乎升到正上方，弧線高而窄。
• 在中緯度，季節擺盪幅度大，冬季向陽的立面到了夏季可能幾乎與太陽方向平行。
• 在高緯度，太陽一年中大部分時間貼著地平線掠過，漫長夏日與極短冬日之間的對比主導了設計。
• 在南半球，圖表會左右鏡射，正午的太陽位於北方而非南方。

把半球設定正確比其他任何設定都重要，因為圖表讀反了，就會把太陽放到天空中完全錯誤的位置。

太陽路徑圖與日照陰影研究之別

兩者常被混淆，但它們回答的是不同問題。

• 太陽路徑圖描述來源：太陽在哪裡，完全不涉及建築物。
• 日照陰影研究描述結果：當真實幾何擋在前方後，那顆太陽能照到哪些表面。

銜接兩者的是陰影建模，它把太陽向量投射到 3D 場景上。兩者結合後，圖表就不再只是參考圖，而成為針對特定設計的日照時數、遮陰或太陽輻射量測。

在設計中運用太陽路徑圖

即使沒有 3D 模型，太陽路徑圖也能支援快速決策：

• 方位： 檢視立面、街道或中庭何時面向太陽。
• 遮陽： 在夏季太陽較高處設置水平遮陽百葉，在太陽較低處設置垂直遮陽翼板，以遮蔽夏季日照並引入冬季日照。
• 景觀與公共空間： 確認露台或遊戲場在人真正使用的時段內能曬到太陽。
• 採光： 判斷直射陽光何時會進入房間，以及何時可能造成眩光。

一旦把這些位置投射到模型上，同一張圖就成為可量測日照時數與輻射量的陰影分析。

在 Heliodon 中產生太陽路徑與陰影

1. 匯入模型： 開啟 .3dm、.obj 或 .dae 檔案。檔案會在你的瀏覽器本機解析，絕不會上傳。
2. 設定基地： 在地圖上選取位置，以套用該緯度與時區的正確太陽路徑。
3. 拖曳太陽： 逐時逐日檢視，觀看陰影即時更新。
4. 累加結果： 把移動的太陽轉換為日照時數與陰影熱區圖，或太陽輻射。
5. 匯出： 儲存螢幕截圖、錄製動畫，或匯出 Excel 報告。

常見問題