Abstract Incoming solar radiation is a key factor influencing solar architecture design. It determines the thermal and optical regime of the building envelope and affects the solar heat and light transfer between the indoors and outdoors. Computational analysis is an essential tool in solar architecture design. Usually, an entire year’s weather data in a conventional weather file can be imported into such computational analyses. Solar irradiance data used in a conventional solar architecture design analytics are broadband (the total of UV, VIS, and NIR); however, these three components play different roles in building energy efficiency. So, analyzing individual solar components separately can be desirable. This research is to develop estimation models of the VIS and NIR components that can be captured efficiently from readily available datasets collected from the ground weather stations; such a model can then be conveniently implemented into current solar architecture design and research. We explored and tested classification-based modeling methods for decomposing hourly broadband global horizontal solar irradiance data in conventional weather files into hourly global horizontal solar VIS and NIR components. Furthermore, a workflow of how to implement these models in solar architecture design and analysis has been developed and discussed herein.

中文翻译：

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用于太阳能建筑设计和分析的可见光和红外太阳辐照度聚类

摘要 入射太阳辐射是影响太阳能建筑设计的关键因素。它决定了建筑围护结构的热和光学状态，并影响室内和室外之间的太阳能热和光传输。计算分析是太阳能建筑设计中必不可少的工具。通常，可以将传统天气文件中的全年天气数据导入到此类计算分析中。传统太阳能建筑设计分析中使用的太阳辐照度数据是宽带数据（UV、VIS 和 NIR 的总和）；然而，这三个组成部分在建筑节能方面发挥着不同的作用。因此，可能需要单独分析单个太阳能组件。该研究旨在开发 VIS 和 NIR 组件的估计模型，这些模型可以从从地面气象站收集的现成数据集中有效地捕获；这样的模型可以方便地应用到当前的太阳能建筑设计和研究中。我们探索并测试了基于分类的建模方法，用于将传统天气文件中的每小时宽带全球水平太阳辐照度数据分解为每小时全球水平太阳 VIS 和 NIR 分量。此外，本文还开发并讨论了如何在太阳能建筑设计和分析中实施这些模型的工作流程。我们探索并测试了基于分类的建模方法，用于将传统天气文件中的每小时宽带全球水平太阳辐照度数据分解为每小时全球水平太阳 VIS 和 NIR 分量。此外，本文还开发并讨论了如何在太阳能建筑设计和分析中实施这些模型的工作流程。我们探索并测试了基于分类的建模方法，用于将传统天气文件中的每小时宽带全球水平太阳辐照度数据分解为每小时全球水平太阳 VIS 和 NIR 分量。此外，本文还开发并讨论了如何在太阳能建筑设计和分析中实施这些模型的工作流程。