【摘要】 本发明提供一种圆柱形幕墙建筑的阳光聚焦安全性分析方法，该方法仅利用具体时刻、幕墙参数和待测物体或人体的吸收率ρ三个基本参数，建立了圆柱形幕墙建筑的阳光聚焦温度Tω和聚焦范围的计算模型，计算得到阳光聚焦温度Tω和聚焦范围，通过对阳光聚焦温度Tω和聚焦范围的统计分析，确定圆柱形幕墙建筑对其阳光聚焦方向的建筑或人体的聚光安全性影响；本发明获取基本参数的方法简单，可操作性强；在不改变实际幕墙建筑幕墙参数对其阳光聚焦的影响下，实现了圆柱形幕墙建筑阳光聚焦温度Tω和聚焦范围的实时监测；解决了工程应用领域圆柱形幕墙建筑的聚光安全性分析问题，为凹形幕墙建筑的安全设计提供借鉴。 【专利类型】发明授权 【申请人】浙江大学 【申请人类型】学校 【申请人地址】310058 浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【申请人地区】中国 【申请人城市】杭州市 【申请人区县】西湖区 【申请号】CN201210007389.3 【申请日】2012-01-12 【申请年份】2012 【公开公告号】CN102539121B 【公开公告日】2014-12-10 【公开公告年份】2014 【授权公告号】CN102539121B 【授权公告日】2014-12-10 【授权公告年份】2014.0 【IPC分类号】G01M11/02 【发明人】张溪文; 彭瑞群 【主权项内容】一种圆柱形幕墙建筑的阳光聚焦安全性分析方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)确定具体时刻：北半球建筑选取了6月15日——9月15日三个月时间为计算时段，南半球建筑则选取12月15日——3月15日为计算时段，每隔1～5天计算一次；(2)确定圆柱形幕墙建筑的幕墙参数，所述幕墙参数包括方位角γ、半径R和反射率Rf；(3)确定待定物体或人体的吸收率ρ；(4)利用步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)所确定的具体时刻、幕墙参数和待测物体或人体的吸收率ρ计算中间变量：太阳赤纬δ、时角ω、太阳高度角α和太阳方位角A、太阳入射角θ；太阳入射光线截圆柱形玻璃幕墙的相贯椭圆的长轴a、焦距c、弧长L；水平面和圆柱形幕墙墙面上的直射辐射强度ID和IP；聚焦线上的直射辐射强度IF；进而计算出聚焦温度Tω和聚焦范围l；(5)对步骤(4)得到的聚焦温度Tω和聚焦范围l进行统计，得到圆柱形幕墙建筑在计算时段内的最高聚焦温度Tω和聚焦范围l分布，从而确定圆柱形幕墙建筑对其阳光聚焦方向的建筑或人体的聚光安全性影响；当且仅当待测物体或人体处在聚焦范围l内且圆柱形幕墙建筑的最高聚焦温度Tω已超过待测物体或人体的所能承受的最高温度，表明该建筑对待测物体或人体存在阳光聚焦安全隐患；所述步骤(4)包括以下子步骤：(4.1)得到太阳赤纬δ、时角ω、太阳高度角α和太阳方位角A：ω＝15°×(12-太阳时间)；sinα＝sinφsinδ+cosφcosδcosω；sin A=cosδ sinω cosα ; ]]>其中，n为一年之中第n天；太阳时间＝标准时间+时差+4×(标准时间的经度-当地实际经度)；太阳时间的单位是分钟；φ为当地纬度；(4.2)获得太阳入射角θ；太阳入射光线截圆柱形玻璃幕墙的相贯椭圆的长轴a、焦距c、弧长L；水平面和圆柱形幕墙墙面上的直射辐射强度ID和IP；聚焦线上的直射辐射强度IF：cosθ＝sinδsinφcosξ-sinδcosφsinξcosγ+cosδcosφcosξcosω+cosδsinφsinξcosωcosγ+cosδsinξsinωsinγ；a=bcosα ; ]]>c=a2-b2; ]]>L=a∫ γ 1γ 21-e2cos2tdt]]>ID＝I0cosθ＝1.94×70％·sinα；IP=I0∫ γ 1γ 2cosθ dγ γ 2-γ 1=1.94× 70%× ∫ γ 1γ 2cosθ dγ γ 2-γ 1; ]]>IF=Rf× L× IPS; ]]>其中，ξ为大楼圆柱形玻璃幕墙的倾角，ξ＝90°，γ为大楼圆柱形玻璃幕墙的方位角，以正南方向为0，向东为负，其上限为γ2，下限为γ1，b＝R，R为圆柱形幕墙的半径，α为太阳高度角，e为离心率，即e＝c/a，t为积分变量；I0为穿过大气层到达地面的直接太阳辐射，取太阳常数为1.94Cal/(cm2·min)，大气透过率为70％，则I0的值为1.94×70％；S为聚焦线的长度，(4.3)最终得到聚焦温度Tω和聚焦范围l：Tω =[Te+ρ · (IF+ID)hω ]× 73.479.6, ]]>l＝Scosα；上式中，Te为大气温度，℃；ρ为吸收表面的吸收率；为经验数据；hω为对流换热系数，KCal/(m2·h·℃)；hω＝5.7+3.8V，V为空气流动速度，m/s；Rf为圆柱形玻璃幕墙的反射率，L为玻璃幕墙与太阳入射光相交部分椭圆的弧长；从而计算得到聚焦温度Tω和聚焦范围l。 【当前权利人】浙江大学 【当前专利权人地址】浙江省杭州市西湖区余杭塘路388号 【专利权人类型】公立 【统一社会信用代码】12100000470095016Q 【引证次数】3.0 【他引次数】3.0 【家族引证次数】3.0 【家族被引证次数】2

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