中国传统民居与正午太阳高度角

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  我国疆域广阔,跨纬度较大,从南到北正午太阳高度角变化明显。那么正午太阳高度变化在中国传统民居建筑的格局中是如何体现出来的呢?
  在北方地区,北京四合院是个典型案例,其格局为南北纵向偏长,而东西横向偏窄,除社会文化因素外,这种格局主要还是为了适应北京的纬度位置,为充分利用太阳光线而形成的。北京冬季寒冷而漫长,此时太阳直射南半球, 北京正午太阳高度角小,房屋影子长,为了避免建筑物相互遮挡阳光,于是要求建筑物之间保持较大的间距,因此,四合院在南北纵向间距就要相应拉长。在东北地区,这种要求就更高了,所以产生了像东北大院这样南北间隔更大的民居。
  南方地区情况就不一样了。冬季相对温暖而短暂,夏季湿润而炎热,当气温达到30℃以上、湿度到达70%时,人就会感到十分的湿热。如何对抗湿热就成了南方民居最需要考虑的问题了。南方纬度低,正午太阳高度角大,房屋影子短,为了更好地遮阳避暑,房屋往往间隔比较小。如南方的四合院就演变成了天井,房屋间距小,既能遮阳避暑,又不妨碍通风采光。
  另外我们还可以发现,我国东部地区的传统民居大多都有一定宽度的屋檐,屋檐不光可以遮风挡雨,还能发挥合理获取太阳辐射的功能。如:北京冬、夏正午太阳高度相差较大,冬至日27°,而夏至日73°,古人就巧妙地利用出檐的长度来控制太陽光的入屋量。有了规制的角度,传统建筑中坐北朝南的房子就能夏日遮阳,冬日阳光满屋,从而达到冬暖夏凉的效果了。
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