知乎上看到有人提问新买的房子采光如何计算:

问题描述

小区图

图形图
闲来无事操作了一波,最终得出以下结论:
一年当中有影响的天数大概在70~75.5天。即每年的11月14号到次年的1月25号左右;
莫慌!!!每天影响采光的时间段也只是停留在正午往后约2~4小时左右(已知题主是东边户,具体得看前面一排房子东西走向的宽度来计算)
第一次回答数学计算类问题,有错误的地方还望指点,看完手稿再分析

计算出楼间距影响的角度

算出影响采光的天数

推算出相应的日期
接下来进行分析解构
一、根据题主给出的信息,简单构图:
楼栋总共15层,每层按照3米的高度来计算,即总楼高45米;
4楼层高满算至4楼顶部(5楼底板),即4楼高12米;
楼间距45米;
那么利用三角函数可以算出4楼和前楼形成的垂直角度差是36°15′
二、推断楼盘所在城市
查看题主主页,得知楼盘应该是在北京,北京的纬度是北纬40°( 地理位置信息很关键 ),春秋分时的正午直射夹角是90°-40°=50°
三、复习下高中地理知识(北半球为例)
春分 :在3月20或21日。 这一天,南北半球昼夜都一样长;太阳直射在赤道上0°
夏至 :在6月21或22日。这一天,北半球昼最长夜最短;太阳直射在北回归线上23°26′N
秋分: 在9月21~23日。这一天,南北半球昼夜都一样长,太阳直射在赤道上0°
冬至 :在12月21或22日,这一天,北半球昼最短夜最长,太阳直射在南回归线上23°26′S

地球公转轨道平面与自转平面夹角等于南北回归线的度数

四个节气对应的太阳直射点最有代表性
四、推理计算
已知影响的角度是36°15′,那么只要太阳和北京的直射夹角小于36°15′即受影响;
那么我们已知北京的直射夹角是50°(这是相对于赤道的位置,也就是春分和秋分那天)50°>36°15′,所有春分~秋分之间,采光是不受影响的;接下来看这张图

敲黑板的重点图

1.春、秋分的时候太阳直射在赤道上,太阳和赤道的直射夹角是90°-0°=90°
2.春、秋分的时候太阳直射在赤道上,太阳和南北回归线的直射夹角是90°-23°26′=66°34′
3.以此类推,春、秋分的时候太阳和北京的直射夹角是90°-40°=50
简易手绘,希望大家能看懂
所以,我们只要推算出角度小于36°15′的时候即可(能判断出只有当太阳在赤道和南回归线之间才有可能小于36°15分)
50°-36°15′=13°45′(太阳从赤道向南运动13°45′的时候,这时候和北京形成的夹角就小于36°15′了)
太阳一年365天运动的跨度是4个23°26′=93°44′
假设太阳从赤道向南运动了X天,列出下面的等式
X*(93°44′/365)=13°45′
得出X≈53.5天
即春分日-53.5天秋分日+53.5天;
11月14号~次年1月25号,太阳直射角度小于36°15′,采光受影响
不同纬度的城市大家都可以参照这个方法来计算
有不对的地方还望大家指正