專利名稱：一種全陰天光照模擬裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種全陰天光照模擬裝置，其用于城市規(guī)劃、建筑設(shè) 計、燈光設(shè)計、環(huán)境研究等領(lǐng)域，對全陰天光照條件及效果進行模擬。
背景技術(shù)：
充分利用自然光對于節(jié)約能源、保護人眼視力、真實再現(xiàn)事物色彩、 創(chuàng)造良好的視覺空間等都具有重要意義。室外自然光由太陽直射光和天空 散射光組成。太陽直射光隨太陽位置移動而變化，極易受到云層影響，很 不穩(wěn)定，且直射光在照射時會產(chǎn)生陰影和眩光，不利于人眼視覺工作。天 空散射光，幾乎與太陽位置無關(guān)，不會產(chǎn)生陰影且柔和穩(wěn)定，是適于人眼 視覺作業(yè)的光。全陰天天空條件下，室外光全部為散射光，且天空亮度呈 現(xiàn)相當穩(wěn)定的分布規(guī)律。故此，世界多數(shù)國家都以全陰天室外擴散光作為 采光設(shè)計和計算的依據(jù)，并在此基礎(chǔ)上制定采光標準。公知的光照模擬裝
置如1998年1月28日公告的中國專利CN2273110Y即公開一種陽光模擬裝 置，其主要由發(fā)光體和光源調(diào)制部分構(gòu)成，發(fā)光體包括一個內(nèi)徑面為拋物 面形狀的反射罩體和設(shè)置在其內(nèi)的由白熾燈、色光燈、紫外燈組成的光源 體，光源調(diào)制部分則主要設(shè)置有寬占空比方波信號發(fā)生、調(diào)制電路及電子 開關(guān)電路。該種光照模擬裝置對于植物的生長發(fā)育具有促進作用，對光照 的條件要求也不高。目前，為了進行采光的教學和研究，在城市規(guī)劃、建 筑設(shè)計、室內(nèi)外視覺設(shè)計、環(huán)境藝術(shù)設(shè)計以及實際工程中，普遍使用了一 種稱為"天空半球"的模擬裝置，以模擬室外穩(wěn)定的擴散光環(huán)境。這種模 擬裝置為半球體，為磚塊砌制或水泥澆制，半球底圓內(nèi)周邊設(shè)有光源槽道， 其中等距離設(shè)置白熾燈。該種模擬裝置的白熾燈為點光源，其會在半球底 線附近內(nèi)表面形成亮斑，導致底線附近內(nèi)表面亮度分布不均，并高于半球 頂部亮度，這與真實全陰天天空亮度分布是大相徑庭的；當對建筑模型開窗采光進行分析時，會出現(xiàn)低側(cè)窗采光效果比高側(cè)窗或天窗采光效果好的 現(xiàn)象，這與實際情況明顯不符。因此該種模擬裝置由于不能真實呈現(xiàn)全陰 天室外光環(huán)境，使教學效果大大降低，不能用于科學研究和分析。有些單 位為了改變這種缺陷，在半球頂部掛一盞白熾燈，以增加其亮度，但這無
助于改善"天空半球"的亮度分布及照明效果；其次，白熾燈光色往往紅 光偏多，與室外自然光色溫相距甚遠，不能呈現(xiàn)自然光的光色。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種真實模擬陰天光照效果的 全陰天光照模擬裝置。
本實用新型解決前述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是這樣的 一種全陰 天光照模擬裝置，包括一半球形殼體及設(shè)于殼體周沿下方的沿圓周方向延 伸的容置槽，所述容置槽內(nèi)均勻設(shè)置若干光源，所述容置槽頂部設(shè)有散射 板用于對各光源發(fā)出的光線進行散射，所述殼體內(nèi)側(cè)表布涂布有漫反射材 料。
上述全陰天光照模擬裝置，所述光源是節(jié)能燈。 上述全陰天光照^t擬裝置，所述容置槽的內(nèi)側(cè)壁上涂布有反光材料。 上述全陰天光照模擬裝置，所述散射板是磨砂玻璃。 本實用新型通過采用前術(shù)技術(shù)方案所取得的有益效果它能真實模擬 全陰天的光照效果，有助于更準確地分析建筑物或構(gòu)筑物布局、周圍現(xiàn)存 物遮擋、門窗開口大小等對自然光采集和利用以及光場分布的影響，使建 筑的自然光環(huán)境設(shè)計和分析更為直觀、準確、方便，從而使建筑(或室內(nèi)) 設(shè)計與采光設(shè)計能有機結(jié)合，對于充分利用自然光，少用人工照明，以節(jié) 約能源和保護環(huán)境有重要意義。


圖l是實施例的剖示圖2是圖1中I部分的放大具體實施方式
參考圖1、圖2，實施例公開一種可以真實模擬全陰天光照效果的全陰 天光照模擬裝置。其包括一半球形殼體1、容置槽2、支架3、底座4、節(jié) 能燈5及磨砂玻璃板6，所述半球形殼體1可以由木板拼接制得，也可以由 薄鐵皮、塑料板等拼接制得，所述殼體1內(nèi)側(cè)表面涂布有漫反射材料。所 述支架3沿半球形殼體1下周沿間隔設(shè)置或一體設(shè)置，容置槽2設(shè)于支架3 的上方，所述容置槽2為一圓環(huán)狀結(jié)構(gòu)且其上部徑向內(nèi)側(cè)設(shè)有凹槽，所述 容置槽2上部徑向外側(cè)設(shè)有用于支撐殼體1底部的圓周側(cè)沿，凹槽底部設(shè) 有反光面21,所述反光面21上表面涂布有反光材料，根據(jù)殼體1直徑的大 小確定多個節(jié)能燈5 (如可以是20個)沿容置槽2的圓周方向均勻設(shè)于反 光面21的上方，所述各節(jié)能燈5上方設(shè)有磨砂玻璃片6用于對各節(jié)能燈5 所發(fā)出的光線進行散射，所述光照模擬裝置的內(nèi)部中央設(shè)有一底座4用于 放置被研究對象如建筑物模型。
上述實施例中，所述半球型殼體是采用木板構(gòu)造制成的一個半球形殼 體，它與容置槽和支架是可拆卸連接的，其有利于搬運和拆卸組裝。殼體 內(nèi)表面涂布的漫反射材料其反射系數(shù)在殼體內(nèi)表面從殼體頂部到殼體周沿 底部按一定規(guī)律遞減分布，確保殼體內(nèi)表面亮度分布符合全陰天真實天空 的亮度分布，即""z《+"inW/3 (^為殼體內(nèi)表面某點亮度，該點與球心
連線與殼體底面夾角為^;"為殼體頂部亮度)。由于節(jié)能燈發(fā)光效率比白 熾燈高得多，使用節(jié)能燈既節(jié)約能源，又解決殼體內(nèi)部溫度過高問題。在 節(jié)能燈下面用反光材料，可進一部提高其向殼體內(nèi)發(fā)射的光通量。設(shè)于容 置槽上面的散射板用于在殼體底部形成均勻擴散的發(fā)光帶，以保證殼體內(nèi) 表面受該發(fā)光帶的直射度處處相等，同時保證殼體內(nèi)表面因自身的漫反射 照度處處相等，從而配合內(nèi)表面材料反光系數(shù)分布，實現(xiàn)殼體內(nèi)表面亮度 分布符合全陰天真實天空的亮度分布規(guī)律。整個半球形殼體被支撐在幾根 立柱上，立柱高度主要考慮人員進出、分析模型搬運方便。
權(quán)利要求1.一種全陰天光照模擬裝置，其特征在于:包括一半球形殼體及設(shè)于殼體周沿下方的沿圓周方向延伸的容置槽，所述容置槽內(nèi)均勻設(shè)置若干光源，所述容置槽頂部設(shè)有散射板用于對各光源發(fā)出的光線進行散射，所述殼體內(nèi)側(cè)表布涂布有漫反射材料。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的全陰天光照模擬裝置，其特征在于所述光 源是節(jié)能燈。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的全陰天光照模擬裝置，其特征在于所述容 置槽的內(nèi)側(cè)壁上涂布有反光材料。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的全陰天光照模擬裝置，其特征在于 所述散射板是磨-少玻璃。
專利摘要本實用新型提供一種真實模擬全陰天光照效果的全陰天光照模擬裝置，其包括一半球形殼體及設(shè)于殼體周沿下方的沿圓周方向延伸的容置槽，所述容置槽內(nèi)均勻設(shè)置若干光源，所述容置槽頂部設(shè)有散射板用于對各光源發(fā)出的光線進行散射，所述殼體內(nèi)側(cè)表布涂布有漫反射材料。它能真實模擬全陰天的光照效果，有助于更準確地分析建筑物或構(gòu)筑物布局、周圍現(xiàn)存物遮擋、門窗開口大小等對自然光采集和利用以及光場分布的影響，使建筑的自然光環(huán)境設(shè)計和分析更為直觀、準確、方便，從而使建筑(或室內(nèi))設(shè)計與采光設(shè)計能有機結(jié)合，對于充分利用自然光，少用人工照明，以節(jié)約能源和保護環(huán)境有重要意義。
文檔編號F21V7/22GK201198991SQ20082010140
公開日2009年2月25日 申請日期2008年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月4日
發(fā)明者冉茂宇 申請人:華僑大學