Konstrukce každých slunečních hodin má dvě části. První je instalace ukazatele, tenkého válce rovnoběžného s osou Země (může to být i plocha s hranou tohoto směru - tento případ zde ale neuvažujeme). Druhá pak je vyznačení čar na fasádě.
Taková úloha je zvláště lehká, je-li svislá rovná fasáda nepochybně orientovaná přesně na některou světovou stranu. Pak jde v nejjednodušším případě jen o nastavení přesného sklonu ukazatele, který leží v rovině kolmé k fasádě či rovnoběžné s ní (to se realizuje snadno), a o narýsování "hodinových" čar v předem snadno vypočtených polohách.
V obecném případě však orientace fasády přesně známa není, a fasáda nemusí být ani kolmá ani zcela rovná. Pak doporučuji následující postup prací, rychle vedoucí k cíli - je k němu však třeba jistých speciálních pomůcek.
První pomůckou je pomocný ukazatel otočně (kolem svislé i vodorovné osy) uchycený na destičce, která se přibije hřebíčky na fasádu. Tento ukazatel se pak postupně stále přesněji orientuje rovnoběžně s osou Země.
Nejprve se nastaví jeho sklon. Na jeho horní konec se přiváže olovnice (tak, aby visela pod jeho osou), a úhel mezi ukazatelem a olovnicí se nastaví roven doplňku zeměpisné šířky do pravého úhlu - v Brně je to 40.8°.
"Nastavit úhel" mezi dvěma liniemi v prostoru je ovšem něco jiného než narýsovat jej na papír. Měření úhloměrem zde padá stěží v úvahu, leda pro hrubé přiblížení. Přesnější je použít předem zhotoveného trojúhelníku s příslušně velkými úhly - ten přikládat mezi ukazatel a lanko olovnice.
Nejpřesnější měření úhlu je pak takové, že se měří základna rovnoramenného trojúhelníku, jehož ramena jsou: spodní hřbet ukazatele od závěsu olovnice ke konci, a stejně dlouhý úsek lanka olovnice (konec příslušného ramene si na lanku vyznačíme přivázáním kousku tlustí nitě apod.). Základna je pak rovna délce ramene krát dvě krát sinus poloviny úhlu.
Azimut ukazatele lze zhruba nastavit s pomocí kompasu -- ale to je velmi málo přesné, i když široko daleko nejsou žádné rušivé železné předměty (lešení, na kterém ev. stojíte, střelku busoly vychyluje o mnoho stupňů, dáváte-li ji do různých míst.)
Přesné je zato nastavení pomocí Slunce, máte-li k tomu potřebné pomůcky. První z nich je samozřejmě astronomická ročenka, která vám prozradí, jak mnoho se Slunce zrovna předbíhá či pozdí oproti rovnoměrně plynoucímu místnímu času, a příp. jakou má zrovna deklinaci. Ročenka v principu může stačit, avšak jen když je zrovna pravé poledne - tehdy totiž při správném azimutu ukazatele padá jeho stín přesně na lanko olovnice).
Jinak potřebujeme nějakou pomůcku další. V ranních a večerních hodinách je vhodné užití dvojice latí. Ukazatel opatříme posuvným prstýnkem (např. z lepicí pásky), a na rovné lati si uděláme podobnou značku (či zářez v téže vzdálenosti od konce. Ukazatel a lať přiložená značkou na konec ukazatele pak tvoří ramena rovnoramenného trojúhelníku. Spočteme délku jeho základny, má-li být vrcholový úhel roven pravému úhlu mínus deklinace Slunce (tak, jak je to popsáno ve druhém odstavci této části). Tuto délku si vyznačíme na druhé lati (tu lze ovšem v nouzi nahradit "metrem"). Na první lať kromě toho navlečeme "límeček" z papíru, na němž budeme sledovat stín latě. Není pak obtížné lať namířit přesně na Slunce a druhou latí změřit, je-li úhel mezi latí a ukazatelem správně velký. Pracujeme-li při ramenech dlouhých asi půl metru s milimetrovou přesností, je to mimo polední dobu velmi přesný test správného azimutu.
Kolem poledne je ale nutný test jiný, užívající speciálního úhloměru -- takového, který bude potřeba i později k vyznačení hodinových čar na fasádě. Jde o obyčejný kruhový průhledný úhloměr, který ale má uprostřed otvor, kterým se těsně navlékne na ukazatel. Vhodné je i jeho vedení, aby byl k ukazateli přesně kolmo - může tak posloužit buď provrtaný špalíček připevněný těsně k úhloměru, nebo dlouhé vedení z drátů. Díváme-li se pak okem, které je přesně v ose ukazatele, můžeme na takovém úhloměru přesně odečíst úhel mezi lankem olovnice a stínem ukazatele - pokud odpovídá odchylce pravého místního slunečního času od 12 h (přičemž na jednu hodinu připadá patnáct stupňů), je azimut ukazatele správný.
(Odchylku pravého slunečního času od středního zjistíme buď z ročenky, nebo z připojeného obrázku tzv. analemy. A odchylka místního času od času v místě o zeměpisné délce patnáct stupňů je rovna rozdílu délek děleno jedním stupněm krát 4 minuty. Kupříkladu v Brně jde Slunce v průměru o šest a půl minuty napřed, a od této hodnoty ještě až o čtvrt hodiny víc či naopak méně - dle data.)
Pomocný ukazatel slouží jen k tomu, aby se dala dostatečně přesně vyvrtat díra pro úchyt ukazatele definitivního. Doporučuji totiž, aby úchyt byl přibližně rovnou tyčí - ta se pak dá dobře přihnout tak, aby byla zcela přesně orientována. Díra pro úchyt se vrtá tak, aby vrták byl rovnoběžný s pomocným ukazatelem - a vrtá se dobře, neb prach padá dírou dolů.
V principu může být úchyt ukazatele (upevněný ve zhotovené díře) rovnou oním ukazatelem. Je ale také možné, aby ukazatelem byla trubka, navlečená na tyči-úchytu. To je vhodné, když chceme ukazatel dostatečně tlustý (aby jeho stín byl podobně dobře patrný, jako ručička mechanických hodin), a také nerezavějící - úchyt může přitom být z obyčejné oceli a tak tenký (obvykle do osmnácti mm), aby se dal dobře nastavit rovnoběžně se zemskou osou. Vnitřní tyč-úchyt může ze zdi trčet jen např. třetinu až polovinu délky ukazatele, na spodním konci a u zdi může být opatřena prstenci, ne něž jde trubka těsně navléci. Aby trubka-ukazatel z tyče nesklouzla, doporučuji vyvrtat do zdi ještě otvor kolmý na první; do něho pak přijde roubík, jehož se bude po vsunutí do hlavního otvoru nosná tyč dotýkat. Trubka (ukazatel) se na horním konci opatří "bajonetovým" zářezem, jímž se na roubík navleče.
O přesném namíření definitivního ukazatele platí totéž jako výše. K nahýbání nosné tyče lze mít pomocnou pevnou trubku.
Pro čáru "pravé poledne" ovšem ještě úhloměr nepotřebujeme - ta je dána osou ukazatele a lankem olovnice (jehož prodloužení vzhůru ovšem musí procházet osou ukazatele). Další čáry pak nám ukáže právě onen úhloměr - při pohledu z osy ukazatele svírají s lankem olovnice (či čárou pravého poledne) úhly, které jsou násobky patnácti stupňů.
Podle úhloměru na fasádě přidržíme např. lať, a podle ní obtáhneme příslušnou hodinovou čáru. Přesnější je užít místo latě provázek (niť), který drží na ukazateli dlouhou smyčkou, takže při každém natočení prochází jeho osa osou ukazatele. U u zdi smyčku drží prstenec, navlečený na ukazateli. Druhý konec provázku může být přivázán na dlouhé tyčce, kterou dosáhneme i při zaměřování dost daleko na fasádu Nejlépe, když je ona tyčka zakončena tužkou apod. - rovnou můžeme dělat značky. Musíme přitom dbát na to aby tužka mířila od osy ukazatele.
Předběžně lehce vyznačenou čáru opět zkontrolujeme pohledem z osy -- s výrazným vyznačením definitivním není třeba spěchat. Je lépe je odložit až někdy zkontrolujeme chod hodin a přesný směr čáry (padá-li na ni stín vskutku ve správný čas a jde-li přesně po ní).
Je možné vyznačit místo čar místního pravého slunečního času systém optimálních čar pásmového času, od čáry pravého poledne pootočený o příslušný rozdíl zeměpisných délek.
Kromě hodinových čar je možné vyznačit také význačné čáry, po nichž se během dne pohybuje konec stínu ukazatele při rovnodennostech a slunovratech. Při rovnodennosti jde (na rovné fasádě) o přímku, v ostatních obdobích o hyperboly, nejvíce se od oné přímky lišící právě při slunovratech. K vyznačení lze užít nejsnáze opět onen kruhový úhloměr, který ale musí tentokrát být opravdu přesně kolmo k ukazateli. Pro vyznačení přímky rovnodenností posuneme úhloměr až na konec ukazatele a díváme se podél jeho roviny (kudy tato rovina prochází zdí, v řadě míst vyznačíme), pro případ zimního slunovratu posuneme úhloměr výše (o jeho poloměr krát tangens 23.44°, což je 0.434), a shlížíme na jeho okraj tak, aby byl v zákrytu s koncem ukazatele, a pro případ letního slunovratu jej musíme posunout naopak níže (tj. po nějakém prodloužení ukazatele) o týž kus.
Několik bodů na každé z těchto křivek (na přímce rovnodennosti stačí v zásadě dva) je vhodné zkontrolovat měřením vrcholového úhlu rovnoramenného trojúhelníku pomocí metru, podobně, jako to je popsáno v druhém odstavci části Ukazatel (nejspíše tak, že se na konci ukazatele a na křivce přidrží lať, na ni se pak přiloží míra rovná míře vyznačené na ukazateli, a změří se základna onoho rovnoramenného trojúhelníku od značky (prstence) na ukazateli po onen bod na křivce.
Na fasádě tak lze vyznačit "obzorník", buď (jen) čáru, kudy fasádou prochází vodorovná rovina jdoucí koncem ukazatele, nebo dokonce (i) křivku ležící výše a respektující západ Slunce za kopce, budovy apod. Průsečíky takového "obzorníku" s přímkou rovnodenností a hyperbolami slunovratů pak udávají (leží-li na fasádě) extrémní časy, které mohou hodiny v různých ročních obdobích při západu či východu Slunce ukázat - tedy časy západů či východů Slunce.
Jiné extrémní časy, které nejsou omezeny východy Slunce nad zhruba vodorovný obzor a západy za něj, ale dobou, kdy svítí právě na tuto fasádu, je-li rovinná, jsou pak dány rovnoběžkami s asymptotami hyperbol (či přímkou rovnodenností).
Pokud má fasáda předsazené okraje, je doba, kdy hodiny ukazují, ještě kratší. Pak asi nezbývá než si pro rovnodennostní a slunovratové trajektorie Slunce po nebi např. pomocí provázku nějak vyznačit, kdy je stín ukazatele na fasádě pohlcen stínem předsazených okrajů.
Vešla-li se na fasádu i spodní hyperbola letního slunovratu (to jest alespoň její kus, ostatně právě to může diktovat, jak nejníže smí být konec ukazatele), lze nakonec vyznačit i pomůcku ke čtení pásmového času. Sluneční hodiny totiž nejdou rovnoměrně, předbíhají se a zase pozdí oproti rovnoměrně plynoucímu času až o čtvrt hodiny. Odchylky jsou závislé na deklinaci Slunce - pro tutéž deklinaci mohou nabýt jen jednu ze dvou hodnot. Jinými slovy, závisejí na poloze konce stínu ukazatele. Mezi hyperbolami slunovratů lze kolem každé hodinové čáry vyznačit štíhlou "osmičku" (tzv. analemu), s horní polovinou větší - stačí ale vyznačit ji jen kolem jedné či dvou hodinových čar. Na onu "osmičku" pak je třeba přičinit šipku - z délky stínu a z toho, zda se bude v příštích dnech zvětšovat či zmenšovat (zvětšuje se od konce prosince do konce června) plyne pak, jaký je rozdíl mezi údajem hodin a pásmovým časem. Tvar analemy lze najít opět v astronomických ročenkách apod.; při malování na zeď pozor na to, že se hodinové čáry směrem k dolní hyperbole (letního slunovratu) rozbíhají a že je dolní hyperbola dále od přímky rovnodennosti než horní (a tedy malá "letní" smyčka analemy na fasádě pak už tak malá není).
18. 9.1993, Jeník Hollan