一种高效遮阳透光的遮阳框安装方法与流程

1.本发明涉及遮阳技术领域，尤其是一种高效遮阳透光的遮阳框安装方法。


背景技术：

2.目前建筑物在窗框外部通常会安装遮阳框以遮挡光照，从而调节室内受太阳辐射的热量以及采光。但由于太阳的照射角度是不断发生变化的，所以一般固定的遮阳框通常很难起到很好的遮阳效果，为此现有通常会将遮阳框设计成角度可调的百叶结构，由用户手动调节遮阳角度遮挡不同照射角度而来的太阳光，但使用起来较麻烦，或者现有有些建筑物会通过智能化控制组件来跟踪太阳照射角度调节遮阳角度，但这样的系统结构过于复杂，可靠性较低，而且也很难普及。


技术实现要素：

3.本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种高效遮阳透光的遮阳框安装方法，本发明的技术方案如下：
4.一种高效遮阳透光的遮阳框安装方法，该方法包括：
5.确定待安装遮阳框的窗框所在地的经纬度信息以及窗框的安装朝向；
6.基于经纬度信息确定预设时间段内各个参考时间点的太阳方位角和太阳高度角；
7.根据窗框的安装朝向以及各个参考时间点的太阳方位角和太阳高度角确定窗框在各个参考时间点的日照强度与遮阳框的对墙倾斜角度的对应关系；
8.根据各个参考时间点的日照强度与遮阳框的对墙倾斜角度的对应关系确定安装角度，安装角度是对应的各个参考时间点的日照强度都小于预设日照阈值的遮阳框的对墙倾斜角度；
9.将遮阳框按照安装角度安装在窗框的外部，遮阳框至少包括顶部遮阳板，顶部遮阳板的一端固定在窗框的上沿，顶部遮阳板与固定端相对的活动端与窗框的下沿之间的连线与窗框所在平面的夹角为安装角度。
10.其进一步的技术方案为，根据窗框的安装朝向以及各个参考时间点的太阳方位角和太阳高度角确定各个参考时间点的日照强度与遮阳框的对墙倾斜角度的对应关系，包括确定：
11.j
dv
＝(cosθ
·
sinh sinθ
·
cosh
·
cos(a-av))*100％；
12.其中，j
dv
表示窗框在参考时间点的相对的日照强度且以太阳直射法线面的日照强度为100％，h是太阳高度角，a是太阳方位角，av是窗框方位角，窗框方位角是窗框所在平面的法线在水平面上的投影与正南方向的夹角，θ表示遮阳框的对地倾斜角且的法线在水平面上的投影与正南方向的夹角，θ表示遮阳框的对地倾斜角且是遮阳框的对墙倾斜角度，遮阳框的对地倾斜角是遮阳框的活动端与窗框的下沿之间的连线所在平面与水平面的夹角。
13.其进一步的技术方案为，预设时间段是一年的全部时间段或者部分时间段，且预设日照阈值与预设时间段对应，不同预设时间段对应的预设日照阈值相同或不同。
14.其进一步的技术方案为，各个参考时间点包括所处的日期数和当日时刻数，各个参考时间点所处的日期数均布在预设时间段内，同一日期的各个参考时间点的当日时刻数均布在所处日期的一天内。
15.其进一步的技术方案为，各个参考时间点包括所处的日期数和当日时刻数，各个参考时间点所处的日期数均布在预设时间段内，同一日期的各个参考时间点的当日时刻数均布在所处日期的日出时刻至日落时刻的时间段内。
16.其进一步的技术方案为，基于经纬度信息确定预设时间段内各个参考时间点的太阳方位角和太阳高度角，包括：
17.确定太阳方位角为a＝acos(ca)＝acos((sh*sxl-sd)/ch/cxl)、太阳高度角为h＝asin(sh)，其中，sh＝sxl*sd cxl*cd*cos(t)，sxl＝sin(xlat*pi)，cxl＝cos(xlat*pi)，ch＝sqrt(1.-sh*sh)，sqrt()是平方根计算函数，sd＝sin(d)＝sin(fsd(ww))，cd＝cos(d)＝cos(fsd(ww))，xlat为窗框所在地的纬度信息，且有：
[0018][0019]
t＝(15.*(ts-12.) xlng-slng .25*e)*pi，xlng为窗框所在地的经度信息，slng是标准时规地的经度信息，ts＝float(jh) float(jm)/60.，jh为参考时间点的小时数，jm为参考时间点的分钟数；
[0020][0021]
其中，ww＝2.*pai*float(mdy)/365.，mdy表示参考时间点在一年中的日期顺序数且由参考时间点的月份数和当月日期数确定，pi＝0.0174533，pai＝3.141593。
[0022]
本发明的有益技术效果是：
[0023]
本技术公开了一种高效遮阳透光的遮阳框安装方法，该遮阳框安装方法通过窗框的安装朝向以及各个参考时间点的太阳方位角和太阳高度角确定窗框在各个参考时间点的日照强度，与遮阳框的对墙倾斜角度的对应关系，继而确定遮阳框的安装遮阳角度，从而使得窗框在安装遮阳框后，在预设时间段内受到的日照强度都低于预设值，不需要通过手动或智能化处理实时调节遮阳角度就能拥有较好的遮阳效果。
附图说明
[0024]
图1是本技术公开的遮阳框安装方法涉及的角度关系示意图。
[0025]
图2是遮阳框的安装示意图。
具体实施方式
[0026]
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步说明。
[0027]
本技术公开了一种高效遮阳透光的遮阳框安装方法，请参考图1所示的示意图，包括如下步骤：
[0028]
步骤s1，确定待安装遮阳框的窗框所在地的经纬度信息以及窗框的安装朝向。其中，窗框的安装朝向至少包括窗框方位角av，窗框方位角av是窗框所在平面的法线l1在水平
面上的投影l2与正南方向的夹角。
[0029]
步骤s2，基于经纬度信息确定预设时间段内各个参考时间点的太阳方位角a和太阳高度角h，太阳高度角h是太阳直射方向与水平面之间的夹角，太阳方位角a是太阳直射方向l3在水平面上的投影l4与正南方向的夹角。在本技术中，预设时间段是一年的全部时间段或者部分时间段，比如预设时间段是一年中4月20日至8月31日。各个参考时间点包括所处的日期数和当日时刻数，其中日期数包括所处的月份数以及在当月日期数，比如日期数为4月20日，当日时刻数至少包括所处的24小时制的小时数，可选的当日时刻数还包括所处的每个小时内的分钟数，比如当日时刻数为7时20分。
[0030]
可选的，对于一个预设时间段内的各个参考时间点来说，各个参考时间点所处的日期数均布在预设时间段内，比如比较典型的，各个参考时间点所处的日期数包括预设时间段内的每一天。
[0031]
处于同一日期的各个参考时间点的当日时刻数均布在所处日期的一天内，比如比较典型的各个参考时间点所处的当日时刻数包括一天中的各个小时。进一步可选的，同一日期的各个参考时间点的当日时刻数均布在所处日期的日出时刻至日落时刻的时间段内，每一天的日出时刻和日落时刻可以查询确定，比如某一天的日出时刻为6时、日落时刻为18时，则该日的各个参考时间点在6时至18时的每个小时，这是因为在日落时刻以后以及日出时刻之前，太阳在地平线以下，其日照可以忽略，因此可以仅在日出时刻至日落时刻的时间段内太阳位于地平线以上的时段内选取参考时间点进行计算，从而在保证准确性的情况下减少后续的计算量。
[0032]
在确定好经纬度信息和参考时间点后，确定太阳方位角a和太阳高度角h的方法具体为：
[0033]
确定太阳方位角为a＝acos(ca)＝acos((sh*sxl-sd)/ch/cxl)。
[0034]
确定太阳高度角为h＝asin(sh)。
[0035]
其中，sh＝sxl*sd cxl*cd*cos(t)，sxl＝sin(xlat*pi)，cxl＝cos(xlat*pi)，ch＝sqrt(1.-sh*sh)，sqrt()是平方根计算函数，sd＝sin(d)＝sin(fsd(ww))，cd＝cos(d)＝cos(fsd(ww))，xlat为窗框所在地的纬度信息，且有：
[0036][0037]
t＝(15.*(ts-12.) xlng-slng .25*e)*pi，xlng为窗框所在地的经度信息，slng是标准时规地的经度信息，ts＝float(jh) float(jm)/60.，jh为参考时间点的24小时制表示的小时数，jm为参考时间点的所处的每个小时内的分钟数。需要说明的是，若参考时间点的当日时刻数仅包括所处的小时数，则可以将jm取值为默认值0。
[0038]
e＝fet(ww)＝60.*(-0.0002786409 0.1227715*cos(ww 1.498311)-0.1654575
[0039]
*cos(2.*ww-1.261546)-0.00535383*cos(3.*ww-1.1571))。
[0040]
在上述fsd(ww)和fet(ww)中，ww＝2.*pai*float(mdy)/365.，float()表示求浮点数，mdy表示参考时间点在一年中的日期顺序数且由参考时间点的日期数确定，比如1月1日是一年中第1天、对应的日期顺序数为1，1月31日是一年中第31天、对应的日期顺序数为31，2月1日是一年中第32天、对应的日期顺序数为32。pi＝0.0174533，pai＝3.141593。
[0041]
步骤s3，根据窗框的安装朝向以及各个参考时间点的太阳方位角和太阳高度角确定窗框在各个参考时间点的日照强度与遮阳框的对墙倾斜角度的对应关系，在本技术中，确定的关系为：
[0042]jdv
＝(cosθ
·
sinh sinθ
·
cosh
·
cos(a-av))*100％；
[0043]
其中，j
dv
表示窗框在参考时间点的相对的日照强度且以太阳直射法线面的日照强度(单位为[w/m2])为100％，h是太阳高度角，a是太阳方位角，θ表示遮阳框的对地倾斜角且])为100％，h是太阳高度角，a是太阳方位角，θ表示遮阳框的对地倾斜角且是遮阳框的对墙倾斜角度，遮阳框的对地倾斜角是遮阳框的活动端与所述窗框的下沿之间的连线所在平面与水平面的夹角。
[0044]
步骤s4，根据各个参考时间点的日照强度与遮阳框的对墙倾斜角度的对应关系确定安装角度，安装角度是对应的各个参考时间点的日照强度都小于预设日照阈值的遮阳框的对墙倾斜角度。预设日照阈值与预设时间段对应，不同预设时间段对应的预设日照阈值相同或不同，预设日照阈值为一个日照的百分数，比如可以配置预设日照阈值为5％。若存在多个对墙倾斜角度下，对应的各个参考时间点的日照强度都小于预设日照阈值，则可以根据自定义策略任选一个作为安装角度，比如选择其中最小的一个对墙倾斜角度作为安装角度。
[0045]
步骤s5，将遮阳框按照安装角度安装在窗框的外部，如图2所示，遮阳框至少包括顶部遮阳板1，顶部遮阳板1的一端固定在窗框2的上沿，顶部遮阳板1与固定端相对的活动端与窗框的下沿之间的连线与窗框2所在平面的夹角为安装角度则在该安装角度的遮阳框的遮挡下，预设时间段内照射进入窗框的日照强度都小于预设日照阈值。可选的，遮阳框通常还包括两侧的侧边遮阳框3，如图2所示，侧边遮阳框3通常呈三角形，其两个直角边分别连接窗框2的侧沿以及顶部遮阳板1的下沿，侧边遮阳框3的斜边平行于顶部遮阳板1的活动端与窗框2的下沿之间的连线。
[0046]
以上所述的仅是本技术的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。