二、天窗的阴影轨迹CAD分析法

下面仍以《屋顶系统阴影计算方法的深入剖析业（一）》中的彩钢瓦屋面的天窗为案例来分析阴影轨迹，只是在该文中将屋面的方位角设置为-15°。

关于CAD软件天窗阴影轨迹的绘制步骤，可参考如下：

第一步：分析遮挡物的形状，一般规则的较容易分析，如女儿墙、平屋顶可用常用的长方体，电线杆可用圆柱体，如果不规则需进行简化，然后通过测量获得遮挡物的长、宽、高、角度、位置等关键信息。

第二步：确定遮挡物的关键点位，一般关键点主要分布在物体的边界部分。如果比较复杂，需抓住整体轮廓，忽略无关紧要的细节。

第三步：借助于遮挡物高度在水平面上的南北和东西分量，以遮挡物在水平面上的东西分量或南北分量为直角边与遮挡物高度所构成的两个直角三角形是CAD绘制阴影的基础，以此可确定投影点的位置。如果遇到跨坡面的投影点，以实物点在坡面上的正投影点为起始位置，画出坡面。这样会和斜边有一个交点，它和起始位置的长度就是影长在坡面上的南北分量，如果在南北坡各有一段影长，是两者之和。

第四步：将投影点进行连接，冬至日上午真太阳时9时和下午真太阳时15时的阴影轮廓进行合并，需要注意的一点，如果在西北地区如果日照时间较长，可将阴影分析的时间提前到上午8时或延迟到16时，可以减少阴影遮挡损失，达到提升发电量的目的。

在本实例中，天窗的关键点位参考图5，由于投影点的位置不同，关键点又可以分为两类，第一类为投影点和对应遮挡物实物点处于坡面的同一侧，第二类为投影点和对应遮挡物实物点不处于坡面的同一侧，即影长同时跨越了南坡和北坡，图5中的G、F、I、L、M点投影点很明显处于北坡面，可直接使用公式（7）（8）来计算影长在坡面的南北和东西分量，或者借助于水平面上的分量长度通过CAD也可以测量得到坡面的分量长度。而E、H点的投影位置可能跨坡面，就无法通过公式来确定投影点，可使用CAD来确定。

首先通过公式（3）（4）来计算冬至日上午9时和下午15时的天窗的关键点在假想水平面上的影长分量，这里所谓的假想水平面是通过遮挡物落在坡面上的最低点的假想平面。具体参考表1和表2计算结果。
在CAD中我们可先绘制冬至日上午9时的阴影轨迹，可以画出坡面的影长南北和东西分量，分别为3795.98mm，2056.92mm，然后以这两个长度为直角边画出斜边，再将三角形逆时针旋转15度。然后将斜边带基点复制，复制到G、F、I、L点，同理，其他点的投影点如E、H也是通过相同的方法来确定。图6所示蓝色包络区域为方位角为-15度时的天窗阴影轮廓，而粉红色区域为方位角为0°时的天窗阴影轮廓，所以可以看到阴影轮廓是明显不同的。需要注意的是，由于天窗伸出来的部分为挑檐，挑檐的下方光线仍然可以透过，所以在绘制的时候需要理解这一点。 图7（1）为CAD绘制的阴影范围的合并图，和图7（2）SketchUp软件Skelion阴影分析结果进行了对比。